发布时间 : 星期一 文章毕业设计(论文)--基于单片机的多功能充电器设计更新完毕开始阅读3618a9b6a0c7aa00b52acfc789eb172ded6399b0
成都理工大学2016届学士学位论文（设计）
路，在充电过程中出现短路、超温等异常状况时充电器能及时断开充电电路实现保护功能。
在充电器的设计方面被设计要求充电器的电路简单稳定，外型尽量精巧，充电器成本尽量减小以增加充电器的实用性。
1.4 设计的目的、意义及主要解决问题
本次设计的目的是设计一款实用性很强的多功能充电器，可以对12V10AH,24V10AH，36V12AH，48V20AH四种型号的铅酸蓄电池充电。充电器使用的AT89c52作为控制核心，AT89c52是一款低电压高性能的cmos8位单片机，该单片机价格低适用性强在电子行业中被广泛的使用，采用KeiluVisiong3对单片机进行编程实现单片机对输入的识别与对输出的控制。
在生活中我们常会使用多种规格的铅酸蓄电池，如果每一种蓄电池都需要一个充电器，那么一大堆充电器不仅占用空间而且辨别相应的充电器也会带来不小的麻烦。这一款多功能的充电器是正好针对这个问题设计的，12V10AH、24V10AH、36V12AH、48V20AH四种型号涵盖了生产生活中使用的大部分铅酸蓄电池，也就是说使用这一款充电器基本上实现了一个充电器可以解决大部分铅酸蓄电池充电问题。
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第2章 系统方案设计
2.1主电路方案
2.1.1 四个AC/DC模块的方案
在构思多功能充电器的设计方案初期，预想方案为分别由4个AC/DC模块来产生对4种蓄电池充电的输出。通过AT89c52单片机配合相应的传感器和控制电路，先识别蓄电池再根据蓄电池型号，再控制相应的AC/DC模块输出来对蓄电池充电。
这种方案电路十分简单明了易于充电器设计和制作。但后来再实际接触配件时发现，4个AC/DC模块不仅成本高昂而且体积很大，这样制作的充电器实用价值不高。
2.1.2 一个AC/DC模块加三个DC/DC模块方案
经过思考后觉得四个AC/DC模块的方案不可行，于是在这个方案上我进行了一下改进。DC/DC变换器是一种内部有开关管把输入的直流电压转换成另一种直流电压的集成电路[2]。而且接触实物我发现DC/DC模块不仅相对AC/DC模块价格低廉而且体积要小很多，于是我将四个AC/DC模块中的三个用三个DC/DC模块替换。其他电路基本不变，通过AT89c52单片机配合相应的传感器和控制电路，先识别蓄电池再根据蓄电池型号，再控制相应的AC/DC模块输出来对蓄电池充电。
这种方案虽然比方案2.1.1略复杂，但其电路任然属于非常简单，易于充电器的设计和制作。在成本方面，将方案2.1.1中三个AC/DC模块替换成了三个DC/DC模块几乎节省了一半的成本。在外形方面，三个DC/DC模块相对三个AC/DC模块体积要小很多（三个DC/DC模块加起来都没有一个AC/DC大），所以三个DC/DC模块更加适宜外型的设计。
2.2控制电路方案
在控制电路的设计上难点在于如何用AT89c52来识别蓄电池和控制相应的DC模块输出。
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在识别蓄电池型号方面首先我对蓄电池放点后的特性做了很多实验，见下表。
（由于经费的原因本人只购买了两块12V1.3AH的铅酸蓄电池构成12V和24V的样本）
表2-1电池放电数据
电池型号 未放电电压 放电完毕后1min 11.30V 11.40V 22.9V 22.8V 放电完毕后5min 11.46V 11.51V 23.4V 23.3V 放电完毕后1h 12V1.3AH 12V1.3AH 24V1.3AH 24V1.3AH 12.8V 12.87V 26.1V 25.9V 12.44V 12.47V 24.9V 24.7V 经过对上表数据的思考我得出结论以12V为一个单元计算，在电池满电到电池正常完全放电，电池电压在13.5-11V之间。以此我类推出12V10AH,24V10AH，36V12AH，48V20AH四种型号的铅酸蓄电池其端口电压范围分别为11V-13.5V,22V-27V,33V-40.5V,44V-54V。
那么对蓄电池型号的识别方法就相应的产生了。先对蓄电池电压进行分压再用ADC0809转换进行AD转换将信息传输给单片机，AT89c52单片机根据每种电池的电压范围来对ADC0809所传输的数据识别从而判断出电池的型号。
在控制相应的DC模输出方面，我采用的方案是用单片机控制四个5v的小型继电器，每个继电器对应一种电池的充电电路，实现在识别出蓄电池型号后控制相应的充电电路输出。在对实物数据的分析中我发现单片机的引脚只能输出1mA左右的电流，所以单片机是不能直接驱动继电器的。在收集了一定的资料后我采用9012为中介来驱动继电器，9012是一种PNP型的三极管，将单片机的相应引脚接9012的基极中间串一个4.7K的电阻来限流，把继电器的线圈端接在9012的发射极和地之间，9012集电极接VCC。当单片机该引脚为低时，三极管导通，继电器吸合常开门闭合而实现相应的充电电路导通。
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2.3 系统组成
单片机
图2-1 系统组成
检测 12V充电模块 24V充电模块 蓄电池 36V充电模块 48V充电模块 切换 此框图体现了该充电器的组成及运行原理。单片机辨别出电池型号后打开相应的充电模块输出来对蓄电池进行充电。
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