MAX1898智能充电器设计2.docVIP

目录 1 课程设计目的、任务及要求 1 1.1 课程设计目的 1 1.2 课程设计任务 1 1.3 课程设计要求 1 2 总体设计方案 1 3硬件设计 2 3.1 单元电路设计 2 3.1.1 单片机模块电路和报警电路设计 2 3.1.2 充电器电路充电控制电路设计 2 3.1.3 充电器电压检测电路设计 3 3.1.4 报警电路电路设计 3 3.2 总电路设计 4 4软件设计 4 4.1 程序设计概述 4 4.2 程序流程图 5 4.2.1 智能充电器的控制 5 4.2.2 I2C使用 6 5性能测试与分析 6 6 实验总结 7 7参考文献 7 附录一 程序源代码 9 附件二 元件清单 14 1 课程设计目的、任务及要求 1.1 课程设计目的 1、熟悉单片机应用系统的设计方法和步聚。 2、巩固PROTEL制板的方法和步骤。 3、进一步巩固单片机的应用和C51单片机程序设计方法。 4、掌握51单片机程序下载的方法和步骤。 5、熟悉单片机应用系统的软硬件调试方法和过程。 6、熟悉设计报告的书写方法。 1.2 课程设计任务 通过单片机实现充电器的智能化控制，比如自动断电、充电完成报警提示等； 采用专用的电池充电芯片MAX1898与继电器实现对充电过程的控制，并实现电池预充、快充、满充、充电 采用PCF8591对充入锂电池的电压进行检测电池电压，通过蜂鸣器对MAX1898充电情况做相应的报警，并从24C02中读取存入里面的歌曲。 1.3 课程设计要求 要实现智能化充电器，需要从以下两方面着手： 智能化的实现。在充电过程中引入51单片机的控制。 充电的实现。包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。 显示的实现。利用I2C总线。 2 总体设计方案 选择MAX1898作为充电芯片，AT89S51作为充电控制芯片，共同完成锂电池智能充电器的研究。加载电源，MAX1898自动检测电池电压，判断电池是否为“满”状态，如果“是”则将此状态传递给单片机，触发信号拉低，TLP5621发出低电平信号，MAX1898“EN”脚电平被拉低，充电停止，蜂鸣器报警。充电过程中，若电池充满，MAX1898发出“满”信号传递给单片机，单片机同样拉低触发信号，74LS04发出低电平信号，MAX1898“EN”拉低，通过继电器使充电停止，同时发出报警信号。 系统方框图如图2.1 图2.1系统方框图 3硬件设计 3.1 单元电路设计 智能充电器设计的功能模块如下： 单片机模块：实现充电器的智能化控制，比如自动断电、充电完成报警提示等； 充电过程控制模块：采用专用的电池充电芯片与继电器实现对充电过程的控制； 充电电压检测模块：采用PCF8591对充入锂电池的电压进行检测，并在达到一定的值进行报警； 报警电路:通过蜂鸣器对MAX1898充电情况做相应的报警，并从24C02中读取存入里面的歌曲。 3.1.1 单片机模块电路和报警电路设计 单片机模块电路主要是由是以STC89C51为核心的最小系统电路，因为其具有广泛的兼容性和强大的及时控制功能，特别适合于许多较为复杂的控制应用场合。蜂鸣器为系统进行报警提示，电路如图3.1.1. 图 3.1.1 单片机控制电路 3.1.2 充电器电路充电控制电路设计 MAX1898外接限流型充电电源和P沟道场效应管或PNP三极管，可以对锂电池进行安全有效的快充，其最大的特点是在不使用电感的情况下仍能保持很低的功率耗散，可以实现预充电，具有过压保护和温度保护功能以及为锂电池提供二次保护。电路如图3.1.2.1和如图3.1.2.2 图 3.1.2.1 充电器电路充电控制电路 图 3.1.2.2 继电器充电控制电路 3.1.3 充电器电压检测电路设计 利用MAX1898进行检测的同时，还要通过锂电池两端的电压进行检测，利用PCF8591对电路进行AD转换，通过I2C进行读取。电路如图3.1.3. 图 3.1.3 充电器电压检测电路 3.1.4 报警电路电路设计 利用蜂鸣器读取24C02中存入的歌曲，作为报警电路。电路如图3.1.4. 图 3.1.4 报警电路 3.2 总电路设计 基于MAX1898智能充电芯片，加上51系列单片机的强大功能使得智能电池充电器的设计更加模块化，也使得是电池充电器更加智能化。如：电池预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能。其各模块电路如下图3.2.1所示. 图 3.2.1 智能充电器总电路 4软件设计 4.1 程序设计概述 （1）充电器的充电过程主要由MAX1898和单片机STC89C51控制，而单片机主要是对电池充电器控制作用。主要功能介绍如下： 当MAX1898完成充电时，其/CHG引脚会产生由低电平到高电平的跳变，该跳变引起单