搜索
常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：电子信息工程技术班号：电子124学生姓名：张钰涵学生学号：1206013419设计（论文）题目：基于单片机的智能定时充电器设计指导教师：胡远望设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2014.5.19~2104.11.20常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文毕业设计（论文）任务书专业电子信息工程技术班级电子124姓名张钰涵一、课题名称：基于51单片机的智能定时充电器设计二、主要技术指标（或基本要求）：（1）完成基础功能，能为电池充电；（2）定时功能误差小于1%，单位为min；（3）实时电压监控，过冲立即切断供电；（4）电压转换保持稳定5V电压输出，并控制温度；三、主要工作内容：（1）根据选题的功能要求及技术指标，收集相关资料；（2）根据要求设计方案，通过实验对方案进行验证，最终确定最好的方案；（3）根据确定的方案，按照模块化的设计方法对单元电路的设计并验证相关指标；（4）采用Autiumdesigned或者Protel99se软件完成对整个系统原理图及PCB的绘制；（5）软件的设计，根据硬件编写相关的模块程序；（6）硬件调试，软件调试，最后软硬件联调；四、主要参考文献：[1]潘永雄.新编单片机原理与应用[M].第2版，西安：西安电子科技大学出版社，2008.[2]王耘.NiMH等常见蓄电池的原理及其应用[N].今日电子，2002年第2期[4]马继军，浅析蓄电池脉冲快速充电技术及其应用[N]移动电源与车辆，1996年第3期[5]牛黎明.锂电池在线充放电管理电路的设计[M]计算机应用，2001年学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文设计（论文）题目基于51单片机的智能定时充电器设计一、选题的背景和意义：手机电池的使用寿命和单次使用时间与充电过程密切相关。锂电池作为手机最为常用的一种电池，它具有较高的能量重量比，并具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长，随着技术进步，价格也越来越低。充电器大多对电池进行大电流快速充电，在电池充满后如果没有及时停止供电会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。一些低成本的充电器为了防止电池的损坏，采用比较简单的电压比较法，一般充电到90%就必须停止大电流快充，转而采用小电流涓流补充充电；这样一来，虽然解决了安全问题，却增加了充电时间。此时就需要对充电器进行智能控制的改造。二、课题研究的主要内容：（1）画出总体电路原理图（2）通过单片机实现电路的智能控制（3）使用C语言实现程序编程（4）MAX1898显示原理及工作方式。（5）STC12C2052单片机最小系统及外围接口电路。（6）报警电路的原理。三、主要研究（设计）方法论述：1.调查法：有目的、有计划、有系统地收集有关智能定时充电器的研究状况。2.文献研究法：根据研究课题，通过查阅文献来获取有关51单片机以及继电器等方面的资料，从而全面、正确了解掌握它。3.思维方法：利用归纳演绎、类比推理、分析综合等方法对本课题进行研究。4.信息研究方法：对本课题的研究信息进行收集、加工、整理获得知识，以达到研究的目的。四、设计（论文）进度安排：常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文时间（迄止日期）工作内容2014.05.19~2014.05.30与指导老师见面，确定毕业设计选题2014.05.31~2014.06.09指导老师下达毕业指导任务书2014.06.10~2014.06.18完成开题报告2014.06.19~2014.07.05收集查阅资料，设计系统流程图2014.07.06~2014.07.31确定设计方案的选择与设计2014.08.01~2014.09.09完成硬件部分框架与设计2014.09.10~2014.09.15完成毕业设计的中期检查2014.09.16~2014.09.20对中期检查出的错误点进行修改2014.09.21~2014.10.15软件程序的编写，完成答谢词与结束语的初写2014.10.16~2014.11.01撰写毕业设计，完成毕业设计初稿2014.11.02~2014.11.06指导教师审查，并加以修改2014.11.07~2014.11.13完成毕业设计答辩五、指导教师意见：指导教师签名：年月日六、系部意见：系主任签名：年月日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文基于51单片机的智能定时充电器设计目录摘要Abstract第1章前言…………………………………………………………..…………...1第2章智能定时充电器的设计需求…………………………………..………...3第3章系统方案设计…………..………..………..…………..………..………...53.1整体方案设计………………………………………………………..…….63.1.1基本工作原理…………………………………………..……………..73.1.2原理框图……………………………………..……….……………….83.1.3电路原理图……………………………………………………………103.2定时充电器供电系统设计……………………..……….…………………113.2.1充电器供电模块…………………………..……….………………….123.2.2电源模块构成……………………………..………..………………...13第4章定时充电器的软件设计………………..…..…..…..…..…..…………...144.1程序流程图………………………………………………………………...144.2主程序……………………………………..……………………………….15第5章定时充电器的硬件设计………………………………………………...175.1MAX1898的硬件指标…………………………………………………....195.2STC12C2052的硬件指标………………………………………………...225.3LM7805的硬件指标……………………………………………………....25第6章总结与分析…………………………………………..…..….…………..27第7章结束语…………………………………………………………………...28参考文献答谢辞常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文摘要控制核心选用STC12C2052单片机，通过内部定时器T0倒计时的方式控制继电器断开与闭合，从而达到控制MAX1898的供电模块，另外，配置微动开关作为定时设置按键和8颗红色LED作为时间提示灯，在实际使用中，我们可以通过按键的设置，由LED指示灯提示大概剩余时间的同时，由STC12C2052控制继电器的接通或者断开，进行对充电电路的控制，从而达到定时充电以防止过充的功能。关键词：单片机；控制；充电器常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文AbstractThecontrolcoreandusingSTC12C2052MCU,throughtheinternaltimerT0countdownwayrelaycontrolopeningandclosing,soastoachievethepowersupplymodule,controlMAX1898inaddition,configurationofmicroswitchastimingsettingsbuttonand8RedLEDasthetimeindicator,inactualuse,wecanthroughthebuttonsettings,byLEDindicatortipsabouttimeremainingatthesametime,bytheconnectionofSTC12C2052tocontroltherelayordisconnect,tocontrolthechargingcircuit,soastoachievetimingchargingtopreventoverchargingfunction.Keywords:SCM;control;charger常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文第1章前言随着人们对于信息技术的重视，信息产业的高速发展，信息化正以令人惊叹的速度改变各个领域的生产方式。电池作为一个传统的产业，在如今有了全新的需求的发展方向，特别是对于各类不同工作环境下，对电池的各类指标有了新的要求。而电池产业的高速更新和变化又衍生了相对应的智能充电器的多种功能。在人们日常工作和生活中，各式各样随身的移动设备逐渐变得不可或缺，而相对应的各类充电器也是令人眼花缭乱。小到MP3，大到笔记本，与之相匹配的充电器都不尽相同；虽然为人们带来了便利，但在实用性方面还略有不足市场上充电器固然是种类繁多，运行模式也不尽相同，但智能充电器的定义是需要单片机广泛参与和对于充电器的控制处理，市场上的充电器虽然种类繁多、型号各异，但是对于智能充电器较为广泛的定义就是有单片机参与处理和控制的充电器，主要是充电器可以借助于单片机的处理控制能力实现自身的智能化控制。又因为单片机封装小成本低的特点，所以出于性价比和易用性的考虑，单片机被广泛应用于电池充电器领域。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文第2章智能定时充电器的设计需求根据锂离子电池的充电特性，锂电池在电池充满后应当停止充电，所用材料不同，工作原理也不相同，镍电池充电器能够在电池完全充电后进行延续10几小时进行小电流充电而不会损伤电池充电的功能；如果锂电池显示充满后，继续放在充电器上是没有任何意义的，反而会造成内压升高、电池发热等现象，然而电池的充放电保护电路的特性是会变化的，电池的质量问题也不能得到保证，长此以往电池温度过高，就很容易引发危险。由于本次设计主要对象是锂电池，所以当充满电后电路的自动断开是重要的组成部分。现在智能设备普及，而对于这类设备的长期过度充电显而易见对设备和电池都会造成损害，由此对于充电时间长度的控制显得很有存在的必要了，因为多数充电器一般采用大电流的充电方法进行快速充电，这样一来电池充满电，而不能及时得把电源切断就会使电池发热，电池长期过冲会损害电池的寿命，严重些则会导致电池漏液甚至爆炸等后果。充电器生产厂家出于成本的考虑，普遍会选取电压比较法，以防止电池的过度充电，充电至近满充时终止大电流快速充电，转而进行小电流充电。成本花费较高的充电器不但能安全的进行大电流快速充电，一定程度上还可以对电池进行维护，修复电池由于使用不当或电池老化引起的记忆效应，即：电池容量下降现象。设计更科学的充电器将使用一种特殊的充电控制芯片控制充电过程。充电使用业界公认较为灵敏的ΔV检测芯片，在充电过程中对电池检测电量趋于满值时发出的电压与未充满时电压的区别，以电压的变化为依据较为精确地进行判断，结束充电工作。由于加入了单片机对几类芯片的操控，达成充电进程的智能化，充电完成后能够做到第一时间关闭电源、进行LED闪烁报警，既保护了充电电路额保护了电池。充电器智能化改造后，由于更多地使用大电流充电，从而减少了整体充电所需要的时间；同时修复电池老化；定时切断能够保护电池不过热，延长电池寿命。2.1设计思路（1）通过电路实现完整的充电过程。充电主要分为两个方面：一是需要为电路提供稳定的5V充电电压；二是充电过程的智能控制。（2）智能化的实现。使用单片机对电路进行控制可实现智能化。常州信息职业技术学院电子与电气工程学院毕业设计论文第3章系统方案设计3.1整体方案设计定时充电器是基于51芯片，实现了锂离子电池智能充电的设计需求。这类智能化的充电器在单片机的控制下能够做到基础的对于的电路保护，定时充电，完全充电结束时自行断开电源和充电完成提醒等。3.1.1基本工作原理控制核心选用STC12C2052单片机，通过内部定时器T0倒计时的方式控制继电器断开与闭合，从而达到控制MAX1898的供电模块，另外，配置开关定时按钮和8个红