畢業設計（論文）設計（論文）題目：基于單片機的智能充電器設計系別：電子系專業：電子信息班級：姓名：學號：指導教師：完成時間： 基于單片機的智能充電器設計摘要隨著電子技術的不斷發展，便攜式設備扮演了重要的角色，而小型款便攜式的手機充電器可以便利和豐富人們的生活。本文從鋰電池的結構原理著手，通過的鋰電池性能及常用充電方法的研究比較，以及結合目前手機充電器的使用情況，設計一款由新型微處理器，針對市場上常見手機鋰電池的充電器智能充電電路控制功能本次設計是基于AT89C51單片機的智能充電器的設計方法。該充電器可以實現采集電池的電壓和電流，并對充電過程進行智能控制。它可以自動計算電池的已充電量和剩余的充電時間，也可以改變參數來適應各種不同電池的充電。系統中的管理電路還具有保護功能，可以防止電池的過充和過放對電池造成損害。[關鍵詞]:充電器單片機智能目錄緒論1第1章智能充電器的概述2 1.1.1充電器設計思想21.2鋰離子電池充電模式21.2智能充電器定義21.3設計任務及要求31.4設計方案論證3第2章硬件設計42.1處理器41.1單片機的定義42.1.2單片機的應用領域：42.1.3單片機基本組成與內部結構52.1.4單片機的工作過程62.2采樣部分82.2.1模/數轉換器AD57492.2.2電流傳感器MAX471112.2.3控制器12第3章軟件設計163.1PWM軟件技術的基本原理163.2程序功能183.3單片機控制程序設計183.4定時器0和外部0程序設計20心得體會23致謝24參考文獻25附錄1：26附錄2：定時器0與外部中斷0程序27 緒論目前,市場上手機充電器種類繁多,但其中也有很多質量低劣的不合格產品。其主要問題出現在:與交流電網電源的連接,電源端子騷擾電壓,輻射騷擾場強和充電電壓幾個方面。另外,一些產品的低溫性能、額定容量、放電性能、安全保護性能等方面存在質量問題。這些質量問題會影響到手機的正常使用,還會影響手機的使用壽命,嚴重時還可能傷害消費者。電池充電是通過逆向化學反應將能量存儲到化學系統里實現的。由于化學物質的不同，電池有自己的特性。設計充電器時要仔細了解這些特性以防止過度充電而損壞電池。與此同時，一方面廠家為了迎合消費者的使用需求，開發出了具有監控和數字模塊顯示等諸多功能的手機電池充電器，一定程度上滿足了消費者對新潮的追求；但是另一方面，這卻增加了企業的制造成本，面對激烈的競爭，廠家不斷在手機及其附屬設備上大打價格戰，降低了利潤空間，這就要求廠家在開發新產品時能夠在滿足消費者使用要求的情況下，盡量降低制造成本。因此，制造出結構簡單、成本低廉卻能滿足消費者使用需求的產品就成為了各個廠家競相追逐的目標。第一章智能充電器的概述1.1充電器設計思想所有充電器其實都是由一個穩定電源（主要是穩壓電源、提供穩定工作電壓和足夠的電流）加上必要的恒流、限壓、限時等控制電路構成。充電器上所標注的輸出參數：比如輸出4。4V/1A、輸出5.9V/400mA……就是指內部穩壓電源的相關參數。明白了這個道理，你會知道一個充電器很容易改成一個質量優良的穩壓電源！比如輸出4.4V可以給4.5V的設備用，5.9V的可以給6V的設備用……常用鋰離子（lion）電池的充電器采用的是恒流限壓充電制，充電電流一般采用C2左右即采用兩小時充電率，比如500mah電池采用250ma充電大約兩小時達到4。2V后再恒壓充電。鋰電池并不適合采用NIMH電池高級快速充電器所用的-DV/DT檢測快速充電方式，因為鋰電池對充電電流有嚴格的限制.鋰離子（Li+）非常活潑，大電流充電很容易產生危險。本次設計通用型智能充電器時．需要充分考慮電池的充電特性，針對電池的特性給出充電的模式以及相應的算法．1.1.1鋰離子電池充電模式在鋰離子電池充電采樣時，測量到的電壓是電池的在線電壓，一般在線電壓要高于靜態電壓（與內阻有關）．在充電器設計中，對鋰離子電池充電各階段轉換判斷的測量參數只有在線電壓，電壓采樣偏差小于0.05V．1.2智能充電器定義可充電電池具有較高的性能價格比、放電電流大、壽命長等特點，廣泛應用于各種通信設備、儀器儀表、電氣測量裝置中。鋰離子電池具有不同的充電特性和過程。不同的電池應采用不同的充電控制技術。常用的控制技術有：電壓負增量控制、時間控制、溫度控制、最高電壓控制技術等。其中電壓負增量控制是目前公認的較先進的控制方法之一。充電時，當測量到電池電壓負增量時就可以確定該電池己經充滿，從而將充電轉變為涓流充電。時間控制預定充電時間，當充電時間達到后，使充電器停止充電或轉為涓流充電，這種方法較安全。溫度控制法是當電池達到充滿狀態時，電池溫度上升較快，測量電池溫度或溫度的變化，從而確定是否對電池停止充電。最高電壓控制則是根據充電電池的最高允許電壓來判斷充電狀態，這種方法靈活性較好。由于能力和時間關系本設計設計一種智能充電器，能對鋰離子電池進行充電，并對充電電池具有自動檢測能力。1.3設計任務及要求設計一個系統可以進行智能充電：1.對鋰電池電池快速充電；2.自動檢測充電過程；3.有多種終止方式；4.具有輸入交流電壓保護、輸出電流過流保護、過沖電保護功能。1.4設計方案論證可以用數字電路來實現，它的原理比較簡單，主要用集成塊實現，雖然集成塊的價格比較便宜，但和我們的專業接觸的不多；也可以用PLC實現，但由于制作過程比較繁瑣并且編程框圖較復雜。對于我們來說較難實現。還可以用單片機來完成，它的功能強大制作簡單，并且外圍元件也很少。并且與我們學習的51單片機聯系緊密，能將我們所學習的知識用于實際，對鞏固所學知識有重要意義，所以本設計采用的是單片機技術來實現的。第二章第二章硬件設計智能充電器的硬件設計智能充電器如圖2.1所示。主要包括電源變換、采樣電路、處理器、脈寬調制解調器和電池組等,形成了一個閉環系統。圖2.1智能充電器電路模塊圖單片機處理器通過采樣電路實時采集電池組的充電狀態,并通過計算決定下一階段的充電電流,然后發送命令給PWM控制器。PWM控制器通過處理器發給它的指令來控制交換電流的大小，如果電池組是低電狀態，那么PWM控制器就會給與電池組一個較大電流，反之，給一個較小電流。2.1處理器2.1.1單片機的定義單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。2.1.2單片機的應用領域：目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，個八路的I/O口,采用11.0592HZ的晶振。(1)主要性能參數。與MCS-51產品指令系統完全兼容4K字節可重復擦寫Flash閃速存儲器1000次擦寫周期全靜態操作:0HZ～24MHZ三級加密程序存儲器128*8字節內部RAM32個可編程I/O口線2個16位定時/計數器6個中斷源可編程串行UART通道低功耗空閑和掉電模式(2)管腳功能(引腳圖見圖2.3)。VCC:供電電壓;GND:接地P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。P1口:P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口。P2口:P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口:P3口即可以作通用I/O口使用,又可以作第二功能使用。RST:復位輸入。ALE/PROG:當訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節。/PSEN:外部程序存儲器的選通信號。/EA/VPP:當/EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器(0000H-FFFFH),不管是否有內部程序存儲器。XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。2.1.4單片機的工作過程單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執行。程序通常是順序執行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部件就是程序計數器PC（包含在CPU中），在開始執行程序時，給PC賦以程序中第一條指令所在的地址，然后取得每一條要執行的命令，PC在中的內容就會自動增加，增加量由本條指令長度決定，可能是1、2或3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執行。本次設計所用的AT89C51單片機是通過將P0口作為輸入輸出口，實時接受采樣電路中通過AD574傳送過來的數字信號。充電電流通過電流傳感MAX471器轉換為電壓值。電流采樣的電壓值和電池組的端電壓值兩者經過模擬開關CD4051,再經過電壓跟隨器輸入到由±15V雙電源供電AD574進行轉換為數字信號，在通過DB0~DB11的12位輸出，從P0口輸入到單片機里，單片機將結果讀取,并進行存儲和處理。當單片機接收完采樣電路的數字信號后，快速判斷電池組的電流大小，再通過兩端口與PWM的1號引腳和10號引腳相連接，傳送指令給PWM，令PWM控制要給電池組的充電電流。部分連接圖如圖2.4圖2.4部分電氣連接圖2.2采樣部分采樣電路是時刻接收輸入電壓，并在輸出端保持該電壓直至下次采樣開始為止。采樣電路通常有一個模擬開關，一個保持電容和一個單位增益為1的同相電路構成。采樣工作在采樣狀態和保持狀態的兩種狀態之一。在采樣狀態下，開關接通，它盡可能快地跟蹤模擬輸入信號的電平變化，直到保持信號的到來；在保持狀態下，開關斷開，跟蹤過程停止，它一直保持在開關斷開前輸入信號的瞬時值。采樣電路連接圖2.5所示。圖2.5采樣電路連接圖本次設計充電電流通過電流傳感器本次設計充電電流通過電流傳感器MAX471的1號引腳采集輸入的電流值，在通過8號引腳輸出轉換為電壓值。電流采樣的電壓值和電池組的端電壓值兩者經過模擬開關CD4051,再經過電壓跟隨器輸入到AD574,分別進行轉換,其結果由單片機讀取,并進行存儲和處理。2.2.1模/數轉換器AD574模數轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變為數字信號的電子元件。通常的模數轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數字信號。由于數字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。而輸出的數字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。其主要功能特性如下:分辨率:12位非線性誤差:小于±1/2LBS或±1LBS轉換速率:25us模擬電壓輸入范圍0:～10V和0～V,200～±5V和0～±V10兩檔四種電源電壓:±15V和5V數據輸出格式12:位/8位芯片工作模式:全速工作模式和單一工作模式AD574A的引腳說明(引腳圖見圖2.6):圖2.6AD574引腳圖Pin1(+V)為+5V電源輸入端Pin2()為數據模式選擇端此引腳可選擇數據縱線是12位或8位輸出Pin3()為片選端Pin4(A0)為字節地址短周期控制端。與端用來控制啟動轉換的方式和輸出格式。須注意的是,端TTL電平不能直接+5V或0V連接Pin5()為讀轉換數據控制端Pin6(CE)為使能端Pin7(V+)為正電源輸入端,輸入+15VPin8(REFOUT)為10V基準電源電壓輸出端Pin9(AGND)為模擬地端Pin10(REFIN)為基準電源電壓輸入端Pin(V-)為負電源輸入端,輸入-15V電源Pin1(V+)為正電源輸入端,輸入+15V電源Pin13(10VIN)為10V量程模擬電壓輸入端Pin14(20VIN)為20V量程模擬電壓輸入端Pin15(DGND)為數字地端Pin16-Pin27(DB0-DB11)為12條數據總線Pin28(STS)為工作狀態指示信號端,當STS=1時,表示轉換器正處于轉換狀態,當STS=0時,聲明A/D轉換結束當AD574工作在單極性輸入電路。當輸入電壓為VIN=0V--+10V時,應從引腳“10VIN”輸入。輸入數字量D為無符號二進制碼,計算公式為D=4096VIN/VFS或VIN=DVFS/4096式中VIN為輸入模擬量(V),VFS為滿量程,如果從“10VIN”引腳輸入,VFS=10V。本次畢業設計的所涉及的AD574主要是用來對采集電路的采集的模擬信號進行數字轉換。將采集到的電壓值從模/數轉換器AD574的13號引腳（為10V量程模擬電壓輸入端）進行輸入，在內部進行轉換后再通過12位輸出端，將轉換的數據通過單片機的P0進行輸入，單片機從而獲取電池組的信息。其部分連接如圖2.7圖2.7AD574部分連接2.2.2電流傳感器MAX471定義為能感受被測電流并轉換成可用輸出信號的傳感器。MAX471采用8腳DIP封裝,具有如下特點(MAX471的引腳排列如圖2.8所示)。圖2.8MAX471引腳圖內含精密的內部檢測電阻(MAX471)。具有完美的高端電流檢測功能。在工作溫度范圍內,其精度為2%。具有雙向檢測指示,可監控充電和放電狀態。內部檢測電阻和檢測能力為3A,并聯使用時還可擴大檢測電流范圍。電壓范圍為電壓范圍為3V～36V;最大電源電流為100μA;關閉方式時的電流僅為5μA。MAX471的電流增益比已預設為500μA/A,由于k2Ω的輸出電阻(ROUT)可產生1V/A的轉換,因此±3A時的滿度值為3V。用不同的ROUT電阻可設置不同的滿度電壓。MAX471電流傳感放大器的獨特布局簡化了電流監控設計。MAX471包含兩個放大器,如圖2.9所示。。傳感電流Isense通過傳感電阻R從RS+流向RS-(反之亦然)。輸出電流Iout流過RG1和Q1還是RG2和Q2取決于傳感電阻中電流的方向。圖2.9MAX471MAX471在此次的設計電路中主要起著采集電路的作用，電流傳感器MAX471將RS+接入電池組正端，RS-接負端，OUT(8號引腳）為電壓輸出端。將輸出的電壓通過通過電壓跟隨器，最后輸入到A/D模數轉換器AD574。2.2.3控制器PWM引腳圖如圖2.10所示：圖2.10PWM引腳圖1.Inv.input(引腳1)：誤差放大器反向輸入端。在閉環系統中，該引腳接反饋信號。在開環系統中，該端與補償信號輸入端（引腳9）相連，可構成跟隨器。2.Noninv.input(引腳2)：誤差放大器同向輸入端。在閉環系統和開環系統中，該端接給定信號。根據需要，在該端與補償信號輸入端（引腳9）之間接入不同類型的反饋網絡，可以構成比例、比例積分和積分等類型的調節器。3.Sync(引腳3)：振蕩器外接同步信號輸入端。該端接外部同步脈沖信號可實現與外電路同步。4.OSC.Output(引腳4)：振蕩器輸出端。5..CT(引腳5)：振蕩器定時電容接入端。6.RT（引腳6）：振蕩器定時電阻接入端。7.Discharge(引腳7)：振蕩器放電端。該端與引腳5之間外接一只放電電阻，構成放電回路。8.Soft-Start(引腳8)：軟啟動電容接入端。該端通常接一只5的軟啟動電容。9.Compensation(引腳9)：PWM比較器補償信號輸入端。在該端與引腳2之間接入不同類型的反饋網絡，可以構成比例、比例積分和積分等類型調節器。10.Shutdown(引腳10)：外部關斷信號輸入端。該端接高電平時控制器輸出被禁止。該端可與保護電路相連，以實現故障保護。1111.OutputA（引腳11）：輸出端A。引腳11和引腳14是兩路互補輸出端。12.Ground(引腳12)：信號地。13.Vc(引腳13)：輸出級偏置電壓接入端。14.OutputB（引腳14）：輸出端B。引腳14和引腳11是兩路互補輸出端。15.Vcc（引腳15）：偏置電源接入端。16.Vref(引腳16)：基準電源輸出端。該端可輸出一溫度穩定性極好的基準電壓。控制器采用脈寬調制)(PWM方式控制供電電流的大小,PWM控制電路如圖2.11所示。圖2.11PWM控制器電路本設計的PWM發生器由20HZ的單片機構成,主控制器和它采用中斷的方式進行通訊,控制其增大或減小脈寬。當處理器AT89C51的P1.3P1.4分別和PWM的1號引腳和10號引腳當單片機收到模數轉換器發來的信號時，89C51就會通過與PWM連接的端口給PWM發送指令，使它中斷當前所為電池組所提供的電流，而重新分配單片機所給指令的電流。從而達到電流的控制。其部分連接電路如圖2.12：圖2.12PWM部分連接圖PWM信號通過光電隔離驅動主回路的MOSFET、開關管、二極管、LC電路構成開關穩壓電源。用PWM方式控制的開關電源可以減小功耗,同時便于進行數字化控制,但母線的波紋系數相對較大。本方法的基本思想就是利用單片機具有的PWM端口,在不改變PWM方波周期的前提下,通過軟件的方法調整單片機的PWM控制寄存器來調整PWM的占空比,從而控制充電電流。在調整充電電流前,單片機先快速讀取充電電流的大小,然后把設定的充電電流與實際讀取到的充電電流進行比較,若實際電流偏小則向增加充電電流的方向調整PWM的占空比;若實際電流偏大則向減小充電電流的方向調整PWM的占空比。在軟件PWM的調整過程中要注意ADC的讀數偏差和電源工作電壓等引入的紋波干擾,合理采用算術平均法等數字濾波技術。第三章軟件設計3.1PWM軟件技術的基本原理隨著電子技術的發展，出現了多種PWM技術，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而本文介紹的是在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法。它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調壓，采用適當控制方法即可使電壓與頻率協調變化可以通過調整PW的周期、PWM的占空比而達到控制充電電流的目的。PWM技術的具體應用PWM軟件法控制充電電流。本方法的基本思想就是利用單片機具有的PWM端口，在不改變PWM方波周期的前提下，通過軟件的方法調整單片機的PWM控制寄存器來調整PWM的占空比，從而控制充電電流。本方法所要求的單片機必須具有ADC端口和PWM端口這兩個必須條件，另外ADC的位數盡量高，單片機的工作速度盡量快。在調整充電電流前，單片機先快速讀取充電電流的大小，然后把設定的充電電流與實際讀取到的充電電流進行比較，若實際電流偏小則向增加充電電流的方向調整PWM的占空比；若實際電流偏大則向減小充電電流的方向調整PWM的占空比。在軟件PWM的調整過程中要注意ADC的讀數偏差和電源工作電壓等引入的紋波干擾，合理采用算術平均法等數字濾波技術。軟件PWM法具有以下優缺點。簡化了PWM的硬件電路，降低了硬件的成本。利用軟件PWM不用外部的硬件PWM和電壓比較器，只需要功率MOSFET、續流磁芯、儲能電容等元器件，大大簡化了外圍電路。可控制涓流大小。在PWM控制充電的過程中,單片機可實時檢測ADC端口上充電電流的大小，并根據充電電流大小與設定的涓流進行比較，以決定PWM占空比的調整方向。電池喚醒充電。單片機利用ADC端口與PWM的寄存器可以任意設定充電電流的大小，所以，對于電池電壓比較低的電池，在上電后，可以采取小電流充一段時間的方式進行充電喚醒，并且在小電流的情況下可以近似認為恒流，對電池的沖擊破壞也較小。缺點：電流控制精度低。充電電流的大小的感知是通過電流采樣電阻來實現的，采樣電阻上的壓降傳到單片機的ADC輸入端口，單片機讀取本端口的電壓就可以知道充電電流的大小。若設定采樣電阻為Rsample（單位為Ω），采樣電阻的壓降為Vsample（單位為mV），10位ADC的參考電壓為5.0V。則ADC的1LSB對應的電壓值為5000mV/1024≈5mV。一個5mV的數值轉換成電流值就是50mA，所以軟件PWM電流控制精度最大為50mA。若想增加軟件PWM的電流控制精度，可以設法降低ADC的參考電壓或采用10位以上ADC的單片機。PWM采用軟啟動的方式。在進行大電流快速充電的過程中，充電從停止到重新啟動的過程中，由于磁芯上的反電動勢的存在，所以在重新充電時必須降低PWM的有效占空比,以克服由于軟件調整PWM的速度比較慢而帶來的無法控制充電電流的問題。充電效率不是很高。在快速充電時，因為采用了充電軟啟動，再加上單片機的PWM調整速度比較慢，所以實際上停止充電或小電流慢速上升充電的時間是比較大的。為了克服2和3缺點帶來的充電效率低的問題，我們可以采用充電時間比較長，而停止充電時間比較短的充電方式，例如充2s停50ms，再加上軟啟動時的電流慢速啟動折合成的停止充電時間，設定為50ms，則實際充電效率為（2000ms－100ms）/2000ms＝95％，這樣也可以保證充電效率在90%以上。純硬件PWM法控制充電電流。由于單片機的工作頻率一般都在4MHz左右，由單片機產生的PWM的工作頻率是很低的，再加上單片機用ADC方式讀取充電電流需要的時間，因此用軟件PWM的方式調整充電電流的頻率是比較低的，為了克服以上的缺陷，可以采用外部高速PWM的方法來控制充電電流。現在智能充電器中采用的PWM控制芯片主要有TL494等,本PWM控制芯片的工作頻率可以達到300kHz以上，外加阻容元件就可以實現對電池充電過程中的恒流限壓作用，單片機只須用一個普通的I/O端口控制TL494使能即可。另外也可以采用電壓比較器替代TL494，如LM393和LM358等。采用純硬件PWM具有以下優缺點。優點：電流精度高。充電電流的控制精度只與電流采樣電阻的精度有關，與單片機沒有關系。不受軟件PWM的調整速度和ADC的精度限制。充電效率高。不存在軟件PWM的慢啟動問題，所以在相同的恒流充電和相同的充電時間內，充到電池中的能量高。對電池損害小。由于充電時的電流比較穩定，波動幅度很小，所以對電池的沖擊很小，另外TL494還具有限壓作用，可以很好地保護電池。缺點：硬件的價格比較貴。TL494的使用在帶來以上優點的同時，增加了產品的成本，可以采用LM358或LM393的方式進行克服。涓流控制簡單，并且是脈動的。電池充電結束后，一般采用涓流充電的方式對電池維護充電，以克服電池的自放電效應帶來的容量損耗。單片機的普通I/O控制端口無法實現PWM端口的功能，即使可以用軟件模擬的方法實現簡單的PWM功能，但由于單片機工作的實時性要求，其軟件模擬的PWM頻率也比較低，所以最終采用的還是脈沖充電的方式，例如在10%的時間是充電的，在另外90%時間內不進行充電。這樣對充滿電的電池的沖擊較小。單片機PWM控制端口與硬件PWM融合。對于單純硬件PWM的涓流充電的脈動問題，可以采用具有PWM端口的單片機，再結合外部PWM芯片即可解決涓流的脈動性。在充電過程中可以這樣控制充電電流：采用恒流大電流快速充電時，可以把單片機的PWM輸出全部為高電平（PWM控制芯片高電平使能）或低電平（PWM控制芯片低電平使能）；當進行涓流充電時，可以把單片機的PWM控制端口輸出PWM信號，然后通過測試電流采樣電阻上的壓降來調整PWM的占空比，直到符合要求為止。3.2程序功能(1)檢測電池的電壓,如果低于一個閾值電壓,就要進行涓流充電。(2)電池充到一定電壓(一般設置為2.9V)時,進行全電流充電。(3)當電池電壓達到預置電壓(鋰離子電池一般為4.2V)時,開始恒壓充電,同時充電電流降低。(4)當電流逐漸減小到規定的值時,充電過程結束。3.3單片機控制程序設計對于不同的電池,單片機需要設定不同的充電參數,選擇不同的充電策略。本次畢業設計我們選用了以鋰電池為主的充電器設計。程序需要在電池過電流、過電壓等異常情況下強制終止充電。其充電控制程序流程圖如圖3.1所示。圖3.1程序流程圖首先需判斷是哪一種電池的充電，由于時間問題，我們只采用了，鋰電池為主的設計。下面是設計步驟（判斷為鋰電池）：（1）對通過采集電路采集的參數用單片機進行比較判斷，（2）當比較到的電壓小于3V時，單片機就發送指令給PWM控制電流進行小電流充電，跳至步驟（1）（（3）當比較到的電壓大于3V而小于V4.2時，單片機就發送指令給PWM控制電流進行大電流充電，跳至步驟（1）（4）當比較到的電壓等于4.2V時，單片機就發送指令給PWM控制電流進行恒壓充電，當電流I<1/21C時，跳至步驟（1）（5）當比較到的電壓大于V4.2并且電流I>1C時，單片機就發送指令給PWM控制電流進行關斷充電，電流逐漸減小，充電完成結束。（6）如有異常，則重新啟動電路，跳至步驟（1）3.4定時器0和外部0程序設計當恒壓充電時，得利用定時器和中斷進行處理，首先用單片機的定時器設定定時,最大充電時間為5小時。再根據不同的情況判斷不同的執行方法。其流程框圖見圖3.2。圖3.2(a)等待外部信號輸入圖3.2(b)外部中斷程序圖3.2(c)定時器程序程序開始，系統初始化進入系統無限循環。外部中斷0服務子程序模塊：包含定時器T0中斷服務子程序，TR0=0時停止計數，將TH0=-5000/256TL0=-5000/256設置5ms計數初值；當T_count>1000時，第一次外部中斷產生后GATE=0，5小時已到關閉充電源。定時器0服務子程序模塊：TH0=-5000/256TL0=-5000/256；5ms定時，TR0=1時，啟動定時器，EA=1；打開CPU中斷0；GATE=1，正常輸出電源。心得體會上個學期期中，我開始了我的畢業論文工作，時至今日，論文基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進入狀態，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。歷經了幾個月的奮戰，緊張而又充實的畢業設計終于落下了帷幕。回想這段日子的經歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業設計的過程中，我擁有了無數難忘的回憶和收獲。在與指導老師的交流討論中我的題目定了下來，是：基于單片機智能充電器系統，開題報告定下來的時候，我當時便立刻著手資料的收集工作中。在搜集資料的過程中，。我在學校圖書館，自然文獻閱覽室搜集資料，還在網上查找各類相關資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確、數量多，這有利于論文的撰寫。然后我將收集到的資料仔細整理分類，及時拿給導師進行溝通。在上個學期末，資料已經查找完畢了，我開始著手論文的寫作。在寫作過程中遇到困難我就及時和導師聯系，并和同學互相交流，請教指導老師。在大家的幫助下，困難一個一個解決掉，論文也慢慢成型。當我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對的任務后整個人都很累，但同時看著電腦熒屏上的畢業設計稿件我的心里是甜的，我覺得這一切都值了。這次畢業論文的制作過程是我的一次再學習，再提高的過程。在論文中我充分地運用了大學期間所學到的知識。我不會忘記這難忘的幾個月的時間。畢業論文的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮。為了這段旅程看似荊棘密布，實則蘊藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多單片機的知識，讓我對我所學過的知識有所鞏固和提高，并在整個過程中，我學到了新知識，增長了見識。在今后的日子