基于51单片机的智能充电器的设计毕业论文 联系客服

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馈,使输入电流调节器降低充电电流,这样就会控制输入电流。这是因为当系统工作的时候,电源的电流变化范围很大,如果充电器没有输入电流检测的功能,则输入电源就必须能够提供最大充电电流和最大负载电流之和,这就会是电源体积增大、成本增加。正因为有这个功能,就会使充电器降低了对电源要求,与此同时,也大大简化了设计电源的过程。

MAX1898典型充电电路的过程:

图3.3 MAX1898典型充电电路

1.电源输入:输入电源范围为4.5~12V。我们在上面讨论过,锂电池的充电方式必须为恒流恒压方式,所以电源的输入就采用恒流恒压源,我们可以用直流电源外加一个变压器来实现。

2.输出:锂离子电池的充电接口可以外接一个场效应管来提供。 3.充电时间的选择: 充电时间tCHG的设置需要外接一个电容CCT(充电时间是快速充电时的最大充电电流)。充电时间与定时电容的关系:

CCT=34.33×tCHG

CCT单位是nF,tCHG单位为小时。

在大多数情况下,快速充电的最大充电时间一般不超过3个小时,所以CCT

常取100nF。

4.设置充电电流:在限制电流的模式下,最大充电电流IFSTCHG的设置需要外接一个电阻REST,公式如下:

IFSTCHG=1400/REST

此式中,REST单位为Ω,IFSTCHG单位为A。

充电过程的启动很简单,只要把电池放进充电器就会检测到,之后就会开始充电。一般情况下,平均的脉冲充电电流要低于设置的快速充电电流的20%,当充电时间超过我们设置的最大充电时间时,充电周期就会结束。MAX1898会自动检测充电电源,如果没有检测到电源时就会自动关断,尽量少的减少电池的漏电。快速充电启动之后,打开外接的P型场效应管,当检测到电池电压达到的设定的阈值时,就会竟如脉冲充电,P型场效应管打开的时间会越来越短。充电结束时,LED指示灯就会呈现周期性的闪烁。闪烁的含义如表:

表3.1MAX1898典型充电电路的LED指示灯状态说明

充电状态 电池或充电器没有安装 预充或快充 充电结束 充电出错

LED指示灯 灭 亮 灭 以1.5Hz频率闪烁 4.硬件电路的设计

硬件电路的设计的核心器件是MAX1898、AT89C52。电路的设计围绕这两个器件展开的。

4.1主要器件

1. 本设计的核心器件为MAX1898,MAX1898的介绍在前面详细介绍过(详见3.2)。

2. 本设计的单片机为AT89C52,AT89C52的介绍在前面详细介绍过(详见2.4)。

3. 因为充电器外部由+12V来供电,所以就需要一个电压转换芯片将+12V电压转换为+5V电压,在这里可以选用三段电压转换芯片LM7805来完成电压的转换。

LM7805简介:

三端IC是指这种稳压用的集成电路,只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管,TO- 220 的标准封装,也有LM9013样子的TO-92封装。该系列集成稳压IC型号中的LM78或LM79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如LM7806表示输

出电压为+6V,LM7909表示输出电压为-9V。这里LM7805,表示输出电压为+5V。

图4.1 LM7805样品

4.为了降低电压的干扰,保持电路稳定,在

LM7805完成电压转换,将

+5V充电电源传给MAX1898之前,需要先经过一次管够模块6N137处理,这样,通过单片机对光耦模块的控制,可以及时关断充电电源。 6N137的引脚功能:

表4.1 6N137引脚功能

各引脚 引脚功能 NC(1、4脚) 悬在空中 +(2脚)、—(3发光二极管的正负极 脚) GND(5脚) 接地 OUTPUT(6脚) 输出 EN(7脚) 使能端。低的时候,无论有无输入,输出总是高。不用,悬空就行。 VCC(8脚) 电源输入端

图4.2 6N137引脚图

4.2电路原理图和说明[8]

硬件电路是由单片机电路、电压转换及光耦隔离电路、充电控制电路组成。

图4.3 单片机控制部分

单片机部分的电路原理图如图4.3。其中,U1为单片机AT89C52,这是智能控制控制中心,工作频率为11.0592MHz,其可通过外部中断口/INT0(12脚)响应充电芯片MAX1898输出的充电状态,并通过P2.0口输出控制信号控制隔离光耦6N137,随时启动或关断充电电源。LS1是蜂鸣器,他可有单片机的P2.1脚控制发出报警声提示。

图4.4为电压转换及光耦隔离部分电路原理图