航模快速充電器設(shè)計(jì)與制作目錄摘要 1英文摘要 2引言 31總體方案的確定 41.1設(shè)計(jì)思路 41.2充電池的特性 41.3充電器的原理框圖 52工作原理的介紹 62.1電路工作原理 62.2硬件電路圖 82.3元器件的介紹 93程序流程圖 123.1主程序流程圖 123.2控制程序流程圖 134快速充電器的制作 144.1PCB的設(shè)計(jì) 144.2電路的焊接 155調(diào)試 165.1測(cè)試儀器 165.2測(cè)試方法 165.3測(cè)試結(jié)果 16結(jié)論與謝辭 17參考文獻(xiàn) 18附件清單 19附件1整體原理圖 20附件2PCB圖 21附件3實(shí)物圖 22附件4元件清單 23附件5程序清單 24航模快速充電器設(shè)計(jì)與制作摘要:本次設(shè)計(jì)用單片機(jī)的AD和PWM功能實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速的鎳鎘/鎳氫電池充電器，目的主要就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速的航模充電器，以適應(yīng)野外用汽車(chē)電瓶或者蓄電池對(duì)鎳氫電池充電的需要。本次設(shè)計(jì)中主要采用的是STC12C2052芯片來(lái)作為主芯片，熱敏電阻作為檢查充電時(shí)的溫度，芯片自帶AD通過(guò)檢測(cè)充電池旁邊的電阻電壓來(lái)檢測(cè)充電電流，通過(guò)芯片自帶PWM來(lái)控制開(kāi)關(guān)三極管的導(dǎo)通、截止和充滿(mǎn)時(shí)轉(zhuǎn)為涓流狀態(tài)，從而達(dá)到充電的目的。關(guān)鍵詞:充電器快速充電熱敏電阻STC12C2052ModelAircraftDesignandManufactureFastCharger(MajorofAppliedElectronicTechnology,InformationandEngineeringcollege,JinHuaCollegeofVoAbstract:ThedesignoftheADandPWMusingmicrocontrollerfunctionstoachieveafastNi-Cd/Ni-MHbatterycharger,mainobjectiveistoachievearapidchargermodelaircrafttomeetthefieldwithacarbatteryorarechargeablebatteryofthenickel-metalhydridebatteryneeds.ThemainuseofthisdesignisSTC12C2052chipasthemainchipthermistortemperatureasacheckchargingthechipcomeswithrechargeablebatteriesnexttotheADbydetectingtheresistanceofvoltagetodetectchargingcurrentthroughthechiptocontroltheswitchcomeswithPWMTransistorconductioncut-offandtrickleintothestatefulltime,soastoachievethepurposeofcharge.Keywords:ChargerFastChargeThermistorsSTC12C2052引言隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，環(huán)境和能源問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視。使用可充電電池有利于環(huán)保和節(jié)約。近幾年來(lái)，隨著微電子技術(shù)和工藝不斷改進(jìn)和飛速發(fā)展，對(duì)于電池或電瓶的充電技術(shù)有了突破性的進(jìn)展，使其得到了重復(fù)利用，智能快速充電器越來(lái)越受到人們的青睞。普通充電器以定時(shí)恒流設(shè)計(jì)，對(duì)電池壽命非常不利。充電電流過(guò)大，容易過(guò)充和發(fā)熱損壞，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也容易損壞。電流過(guò)小，充電時(shí)間又太長(zhǎng)。隨著市場(chǎng)上高容量電池的推出，能快速充電又不至于損壞電池的高級(jí)充電器市場(chǎng)占有率開(kāi)始上升。這樣提高了電池的使用壽命，節(jié)省了大量的資源，也節(jié)約了時(shí)間。市場(chǎng)上普通的電池普遍使用率低，而人們對(duì)電池的需求量增大，導(dǎo)致廢電池大量的堆積。這樣不僅浪費(fèi)資源，也不利于環(huán)保。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有許多新一代的單片機(jī)已經(jīng)在片內(nèi)集成了多路A/D轉(zhuǎn)換通道，大大簡(jiǎn)化了連接電路和編程工作。單片機(jī)以其穩(wěn)定可靠、體積小、功耗低、價(jià)格低廉的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于多重需要計(jì)算機(jī)控制功能的現(xiàn)場(chǎng)控制領(lǐng)域和實(shí)時(shí)控單片機(jī)控制系統(tǒng)。本文主要介紹STC12C2052的A/D轉(zhuǎn)換和PWM的控制，目前使大多是用單片機(jī)制成的快速充電器。1總體方案的確定1.1設(shè)計(jì)思路鎳氫電池充電器是用單片機(jī)的AD和PWM來(lái)控制充電器在恒流充電時(shí)電流過(guò)大，電池發(fā)熱損壞，和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易損壞的保護(hù)。本次設(shè)計(jì)主要是以STC12C2052芯片來(lái)控制AD轉(zhuǎn)換和PWM的大小，從而達(dá)到快速充電的目的。通過(guò)AD轉(zhuǎn)換來(lái)檢測(cè)電壓，通過(guò)計(jì)算判斷電流大小，從而做出判斷，進(jìn)行相應(yīng)的工作。通過(guò)PWM來(lái)控制開(kāi)關(guān)三極管13001的導(dǎo)通截止，使其電池是否要進(jìn)行充電。本次設(shè)計(jì)用的4節(jié)1.2V，2500mAh的鎳氫充電電池。1.2充電池的特性鎳鎘/鎳氫電池的特性類(lèi)似，當(dāng)恒定電流沖入剛放完點(diǎn)的電池時(shí)，由于電池內(nèi)阻產(chǎn)生壓降，所以電池電壓上升的很快。此后，電池開(kāi)始接受電荷，電池電壓以較低的速率持續(xù)上升。達(dá)到額定電壓時(shí)，由于電池內(nèi)部產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，充電電壓將會(huì)繼續(xù)上升。達(dá)到一定峰值電壓開(kāi)始下將回到額定電壓，并且穩(wěn)定下來(lái)。開(kāi)始充電時(shí)電池的溫度，由于電化學(xué)反應(yīng)以一定的速率產(chǎn)生氧氣，同時(shí)氧氣與氫氣化合，所以溫度比較低。但隨著充電的進(jìn)行產(chǎn)生的氧氣高于復(fù)合氧氣電池內(nèi)的溫度開(kāi)始急速升高，如圖1-1、1-2所示。圖1-1電壓與電池容量的關(guān)系圖1-2溫度與電池容量的關(guān)系1.3充電器的原理框圖采用快速充電法時(shí)，充電電流為常規(guī)充電電流的幾十倍。充足電后，如果不快速停止充電，電池的溫度和內(nèi)部的壓力將迅速上升。所以為了保證電池充足電又不過(guò)沖，可以采取定時(shí)控制、電壓控制和溫度控制如圖1-3所示。圖1-3總體原理框圖快速充電器的工作流程是：1.通過(guò)恒流電源給電池充電。2.用單片機(jī)分別通過(guò)AD轉(zhuǎn)換檢測(cè)電阻兩端的電壓，計(jì)算電流。3.用熱敏電阻判斷溫度是否過(guò)高，過(guò)高就停止對(duì)電池的充電。4.用PWM控制輸出，控制開(kāi)關(guān)三極管的導(dǎo)通與截止，達(dá)到保護(hù)或進(jìn)入涓流狀態(tài)。2工作原理的介紹2.1電路工作原理主電路主要是12V的恒流電源輸入，經(jīng)過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)三極管13001，再到一個(gè)電感和二極管，到檢測(cè)電阻后給電池充電。另一邊是從芯片STC12C2052控制輸出PWM來(lái)控制三極管的電流，來(lái)控制開(kāi)關(guān)三極管的導(dǎo)通還是截止，如圖2-1所示。圖2-1主電路圖其他元器件的作用如發(fā)光二極管D4在這表示其線路有沒(méi)正常工作，肖特基二極管D6在這主要的作用是達(dá)到續(xù)流效果，經(jīng)過(guò)電感L1的儲(chǔ)能C4、C5的濾波供給鎳氫電池充電。控制電路主要由三路電路組成，一路是電池電壓V1，另一路是通過(guò)待測(cè)電阻后的電壓V2，還有就是熱敏電阻的測(cè)溫。兩路檢測(cè)側(cè)電壓，如圖2-2所示。圖2-2兩路電壓檢測(cè)上圖介紹的兩路電壓檢測(cè)，是通過(guò)單片機(jī)的P1.1經(jīng)過(guò)內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換直接檢測(cè)充電池的電壓V1，另一路通過(guò)單片機(jī)STC12C2052的P1.0同樣的方法來(lái)檢測(cè)電阻R13后的電壓V2，檢測(cè)出的電壓可以由單片機(jī)來(lái)計(jì)算電流I。可以通過(guò)最簡(jiǎn)單的歐姆定律：I=U/R,代入公式可得I=V1-V2/R，由此可得電流大小。再由單片機(jī)STC12C2052來(lái)進(jìn)行判斷，如果超過(guò)額定電流，就由P3.7端口產(chǎn)生一個(gè)PWM來(lái)控制開(kāi)關(guān)三極管截至，從而達(dá)到保護(hù)的作用，圖2-3是一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)。圖2-3單片機(jī)最小系統(tǒng)熱敏電阻的測(cè)溫，由于充電電流為常規(guī)充電電流的幾十倍，所以會(huì)產(chǎn)生高溫，為了避免損壞電池，電池溫度過(guò)低是不能開(kāi)始快速充電，電池溫度上升到規(guī)定數(shù)值后，必須立即停止快速充電。所以這里用一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻來(lái)檢測(cè)，如圖2-4所示。圖2-4電池的測(cè)溫根據(jù)鎳氫電池的特性，當(dāng)充電池溫度高于50攝氏度就要停止快速充電。根據(jù)熱敏電阻的特性，通過(guò)單片機(jī)STC12C2052 的P1.2口同樣在內(nèi)部進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的電壓，同樣可以通過(guò)歐姆定律計(jì)算電流，而熱敏電阻隨溫度的升高而電阻下降，所以設(shè)定一個(gè)電流值，當(dāng)電流超過(guò)這個(gè)值，單片機(jī)的P3.7口馬上做出判斷，控制開(kāi)關(guān)三極管截止，馬上停止快速充電。電路的指示如圖2-5所示。圖2-5指示電路三個(gè)發(fā)光二極管分別代表，D1代表正常充電，D2代表出現(xiàn)故障時(shí)的指示，D3表示充滿(mǎn)后的狀態(tài)，分接在P1.7、P1.6、P1.5。2.2硬件電路圖PCB的總原理還包括其它一些，比如復(fù)位電路、振蕩電路等，總電路圖如圖2-6所示。圖2-6總原理圖C2、C3和晶振組成的振蕩電路，C1和R1組成了一個(gè)上電復(fù)位。2.3元器件的介紹（1）STC12C2052AD的介紹STC12C2052AD是宏晶科技設(shè)計(jì)的一款單片機(jī)內(nèi)部自帶AD/和PWM的芯片。它是高速：1個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，增強(qiáng)型8051內(nèi)核，速度比普通8051快8～12倍。寬電壓：5.5～3.5V，2.2～3.8V（STC12LE5410AD系列）。低功耗設(shè)計(jì)：空閑模式，掉電模式（可由外部中斷喚醒）。工作頻率：0～35MHz，相當(dāng)于普通8051：0～420MHz。時(shí)鐘：外部晶體或內(nèi)部RC振蕩器可選，在ISP下載編程用戶(hù)程序時(shí)設(shè)置12K/10K/8K/6K/4K/2K字節(jié)片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，擦寫(xiě)次數(shù)10萬(wàn)次以上，512字節(jié)片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。芯片內(nèi)EEPROM的功能：ISP/IAP，在系統(tǒng)可編程/在應(yīng)用可編程,無(wú)需編程器/仿真器。10位ADC，8通道,STC12C2052AD系列為8位ADC。4路PWM還可當(dāng)4路D/A使用，4通道捕獲/比較單元（PWM/PCA/CCU），STC12C2052AD系列為2通道，也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn)4個(gè)定時(shí)器或4個(gè)外部中斷（支持上升沿/下降沿中斷）。高速SPI通信端口：全雙工異步串行口(UART),兼容普通8051的串口，先進(jìn)的指令集結(jié)構(gòu)，兼容普通8051指令集。4組8個(gè)8位通用工作寄存器（共32個(gè)通用寄存器），有硬件乘法/除法指令，STC12C2052AD的結(jié)構(gòu)圖如圖2-7所示。圖2-7STC12C2052ADSTC12C2052的主要性能：個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，高速、高可靠，4路PWM，8路高速A/D轉(zhuǎn)換。（2）肖特基二極管1N5819的介紹肖特基（Schottky）二極管，又稱(chēng)肖特基勢(shì)壘二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)SBD），它屬一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件。最顯著的特點(diǎn)為反向恢復(fù)時(shí)間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護(hù)二極管，也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號(hào)檢波二極管使用。在通信電源、變頻器等中比較常見(jiàn)。在本次設(shè)計(jì)中，為了防止開(kāi)關(guān)三極管13001擊穿，所以用肖特基二極管來(lái)續(xù)流。肖特基二極管是貴金屬（金、銀、鋁、鉑等）A為正極，以N型半導(dǎo)體B為負(fù)極，利用二者接觸面上形成的勢(shì)壘具有整流特性而制成的金屬-半導(dǎo)體器件。因?yàn)镹型半導(dǎo)體中存在著大量的電子，貴金屬中僅有極少量的自由電子，所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴(kuò)散。顯然，金屬A中沒(méi)有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。隨著電子不斷從B擴(kuò)散到A，B表面電子濃度表面逐漸降低，表面電中性被破壞，于是就形成勢(shì)壘，其電場(chǎng)方向?yàn)锽→A。但在該電場(chǎng)作用之下，A中的電子也會(huì)產(chǎn)生從A→B的漂移運(yùn)動(dòng)，從而消弱了由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)而形成的電場(chǎng)。當(dāng)建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后，電場(chǎng)引起的電子漂移運(yùn)動(dòng)和濃度不同引起的電子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)達(dá)到相對(duì)的平衡，便形成了肖特基勢(shì)壘，如圖2-8所示。圖2-8肖特基二極管（3）開(kāi)關(guān)三極管13001的介紹在本次設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)是否對(duì)鎳氫電池充電，單片機(jī)產(chǎn)生的PWM通過(guò)控制S0850電流的大小，從而控制開(kāi)關(guān)三極管13001的開(kāi)通和截止，如圖2-9所示。圖2-9開(kāi)關(guān)三極管原理圖三極管除了舊以當(dāng)做交流信號(hào)放大器之外，也可以做為開(kāi)關(guān)之用。像圖2-8，因?yàn)槭艿诫娮鑂c的限制（Rc是固定值，那么最大電流為U/Rc，其中U為電源電壓），集電極電流是不能無(wú)限增加下去的。當(dāng)基極電流的增大，不能使集電極電流繼續(xù)增大時(shí)，三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否飽和的準(zhǔn)則是：Ib*β〉Ic。進(jìn)入飽和狀態(tài)之后，三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很小，可以理解為一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來(lái)當(dāng)作開(kāi)關(guān)使用：當(dāng)基極電流為0時(shí)，三極管集電極電流為0（這叫做三極管截止），相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；當(dāng)基極電流很大，以至于三極管飽和時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài)，那么這樣的三極管我們一般把它叫做開(kāi)關(guān)管。（4）負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC10D-15為了防止充電時(shí)鎳氫電池的溫度過(guò)高，所以用熱敏電阻了控制充電時(shí)溫度高停止對(duì)電池的充電。因?yàn)橛玫氖擎嚉潆姵馗哂?0攝氏度我們就要停止對(duì)其充電，所以選擇負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。它的測(cè)量范圍一般為-10～+300℃，也可做到-200～+10℃，甚至可用于+300～+1200℃環(huán)境中作測(cè)溫用。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器溫度計(jì)的精度可以達(dá)到0.1℃，感溫時(shí)間可少至10s以下。它不僅適用于糧倉(cāng)測(cè)溫儀，同時(shí)也可應(yīng)用于食品儲(chǔ)存、醫(yī)藥衛(wèi)生、科學(xué)種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測(cè)量，電阻圖2-10電阻-溫度特性NTC是NegativeTemperatureCoefficient的縮寫(xiě)，意思是負(fù)的溫度系數(shù)，泛指負(fù)溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件，所謂NTC熱敏電阻器就是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類(lèi)似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時(shí)，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。3程序流程圖3.1主程序流程圖主程序主要是檢測(cè)電池的充電前的電壓，準(zhǔn)備開(kāi)始對(duì)電池充電。程序從開(kāi)始先系統(tǒng)初始化，初始化后去檢測(cè)電壓，判斷是否在充電范圍，是就控制PWM輸出，進(jìn)入中斷等待，進(jìn)而執(zhí)行控制程序。如果是否就回去繼續(xù)檢測(cè)充電池電壓，如圖3-1所示。圖3-1主程序流程圖3.2控制程序流程圖控制程序主要是幾路控制程序，主要是對(duì)電流過(guò)大，溫度過(guò)高，和進(jìn)入涓流狀態(tài)等控制電路，如圖3-2所示。進(jìn)入中斷等待后，開(kāi)啟3路內(nèi)部中斷EX0、ET0、EX1，EX0判斷是否已充滿(mǎn)是就設(shè)置涓流充電參數(shù)，返回中斷等待。如果沒(méi)充滿(mǎn)就繼續(xù)控制PWM對(duì)電池進(jìn)行充電。EX1中斷是通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換來(lái)檢測(cè)電測(cè)溫度，溫度過(guò)高就停止對(duì)電池的通電，溫度不高就返回中斷不做任何動(dòng)作。EX1中斷是判斷充電電流是否過(guò)大，過(guò)大就就停止充電，沒(méi)過(guò)大就返回中斷不做動(dòng)作。圖3-2控制程序流程圖4快速充電器的制作4.1PCB的設(shè)計(jì)制作PCB首先要設(shè)計(jì)電路原理圖→產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表→新建PCB文件，設(shè)置PCB編輯器參數(shù)，主要是Options及Preferences→規(guī)劃電路板（對(duì)形狀規(guī)則的電路板可采用PCB向?qū)ё詣?dòng)生成；可采用手工方法設(shè)計(jì)任意形狀的板；注意其板層、形狀、大小；在機(jī)械層（MechanicalLayer)設(shè)置幾何輪廓;在禁止布線層(KeepOutLayer)設(shè)置電氣輪廓；電氣輪廓不能超出幾何輪廓的范圍；放置螺釘孔）→添加合適的元件封裝庫(kù)→設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則→裝載網(wǎng)絡(luò)表，自動(dòng)調(diào)出板上所有元件的封裝(在PCB編輯器中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表文件裝載。Design→LoadNets;也可在原理圖編輯器中，通過(guò)同步器裝載。Design→UpdatePCB;)→元件布局→電路布線→設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）→網(wǎng)絡(luò)表比較→調(diào)整PCB圖上的元件標(biāo)號(hào)→放置必要的文字注釋→PCB文件輸出。PCB布局非常總要，元件放置在PCB的元件面，盡量不放在焊接面；元件分布均勻，間隔一致，排列整齊，不允許重疊，便于裝拆；屬同一電路功能塊的元件盡量放在一起；輸入級(jí)與輸出級(jí)元件盡量遠(yuǎn)離，以減少干擾；高壓、低壓元件盡量分開(kāi)，強(qiáng)弱電流分開(kāi)；元件離板邊緣有一定距離；按信號(hào)流程安排功能單元，每一功能單元以核心元件為中心，一般為IC，三極管，其他元件圍繞其布置；輸入、輸出信號(hào)的接插件放置在板的邊緣；可調(diào)元件應(yīng)放置在便于調(diào)節(jié)的位置；電源部分一般放在板的一邊或一角；體積大的元件盡量放在板邊；發(fā)熱大的元件要放置在利于散熱的位置，PCB水平安裝的放于板邊，垂直安裝的放于板上部，必要時(shí)加裝散熱器或風(fēng)扇；IC、電解電容、三極管要遠(yuǎn)離發(fā)熱元件；測(cè)溫元件要靠近被測(cè)對(duì)象；電阻、二極管元件首選臥式安裝；分立元件的管腳盡可能短；高頻元件要注意屏蔽，屏蔽措施可采用覆銅線、覆銅塊或金屬外殼等，要接地；干擾源也要屏蔽，如變壓器；重量大的元件要注意加固，不能單靠焊盤(pán)固定，應(yīng)采用插座、卡子、螺絲等方式；板外安裝元件與板的連接采用接插件，接插件的位置要便于操作；板的形狀首選矩形，異形板根據(jù)需要選用；要注意板的固定方式；要注意板的安裝空間。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的要求很多，所以進(jìn)行手工布線，這是制作電路板最理想的結(jié)果。走線的角度不能是90度，一定是鈍角；因?yàn)橐蟮妮敵鲭娏髯畲笫?A，所以走線最小是1.5mm；而高壓這邊的螺絲孔與走線的距離最小是5mm。布線設(shè)計(jì)完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)者所制定的規(guī)則，同時(shí)也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查線與線、線與元件焊盤(pán)、線與貫通孔、元件焊盤(pán)與貫通孔、貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。電源線和地線的寬度是否合適，在pcb中是否還有能讓地線加寬的地方。注意：有些錯(cuò)誤可以忽略，例如有些接插件的outline的一部分放在了板框外，檢查間距時(shí)會(huì)出錯(cuò)；另外每次修改過(guò)走線和過(guò)孔之后，都要重新覆銅一次。4.2電路的焊接隨著電子元器件的封裝更新?lián)Q代加快，電子發(fā)展已朝向小型化、微型化發(fā)展，手工焊接難度也隨之增加，在焊接當(dāng)中稍有不慎就會(huì)損傷元器件，或引起焊接不良，所以必須對(duì)焊接原理，焊接過(guò)程，焊接方法，焊接質(zhì)量的評(píng)定，及電子基礎(chǔ)有一定的了解。（1）焊接的基本條件完成錫焊并保證焊接質(zhì)量，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下幾個(gè)基本條件。被焊金屬應(yīng)具有良好的可焊性；被焊件應(yīng)保持清潔；選擇合適的焊料；選擇合適的焊劑；保持合適的焊接溫度；（2）焊接的操作步驟

烙鐵焊接的具體操作步驟可分為五步(操作)，稱(chēng)為五步法，五步法的正確焊接操作過(guò)程分為5個(gè)步驟：（1）準(zhǔn)備、（2）加熱、（3）加焊點(diǎn)、（4）移開(kāi)焊料、（5）移開(kāi)烙鐵。實(shí)際操作中，（2）～（5）的操作過(guò)程，一般要求在2～3秒的時(shí)間內(nèi)完成；具體的焊接時(shí)間還要根據(jù)環(huán)境溫度的高低、電烙鐵的功率大小以及焊點(diǎn)的熱容量來(lái)確定。完成焊接的5個(gè)步驟時(shí)，由于焊點(diǎn)沒(méi)有完全凝固，不能移動(dòng)被焊件之間的位置，否則由于被焊件相對(duì)位置的改變，會(huì)使焊點(diǎn)結(jié)晶粗大（呈豆腐渣狀）、無(wú)光澤或有裂紋，影響焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度，甚至造成虛焊現(xiàn)象。焊接時(shí)，若發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)拉尖時(shí)，可用烙鐵頭在松香上醮一下，再補(bǔ)焊即可消除。焊接時(shí)容易出現(xiàn)的一另種違反操作步驟的做法是烙鐵頭不是先與被焊件接觸，而是先與焊錫絲接觸，熔化的焊錫滴落在尚末預(yù)熱的被焊部位，這樣很容易產(chǎn)生焊點(diǎn)虛焊，所以烙鐵頭必須先與被焊件接觸，對(duì)被焊件進(jìn)行預(yù)熱是防止產(chǎn)生虛焊的重要手段。在這次焊接中由于板子是上個(gè)學(xué)期刻的，而焊接確在這個(gè)學(xué)期，所以放在那嚴(yán)重的氧化，給焊接工作帶了影響，有些焊盤(pán)甚至都有掉。用了許多辦法也沒(méi)得到什么好的效果，最后只能有砂紙一點(diǎn)一點(diǎn)的摩，焊盤(pán)掉的只能在同線路的旁邊用砂紙稍微的摩點(diǎn)，然后用焊錫絲將其連上。經(jīng)過(guò)這次教訓(xùn)使我知道，對(duì)于那些刻好的板子要立即焊好，實(shí)在沒(méi)辦法也要好好保護(hù)使其不能被氧化掉。5調(diào)試5.1測(cè)試儀器萬(wàn)用表一只，示波器一臺(tái)5.2測(cè)試方法在通電之前，先用萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)電路是否有斷路，然后，再對(duì)著PCB圖來(lái)檢測(cè)電路是否有短路現(xiàn)象。用萬(wàn)用表檢測(cè)各種元器件的好壞，檢測(cè)元器件有沒(méi)插錯(cuò)。比如檢測(cè)三極管的好壞,三極管有沒(méi)插反，二極管有沒(méi)被擊穿。充上12V的電源后，首先檢查芯片能否正常工作，芯片的兩端電壓是否正常。檢查鎳氫電池有沒(méi)在正常充電，可以用萬(wàn)用表來(lái)檢查充電電流和充電電壓。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間經(jīng)STC12C2052控制，逐步向電池充電，只要用萬(wàn)用表或示波器來(lái)檢測(cè)電池的電壓變化和電流的變化。5.3測(cè)試結(jié)果在一定的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)對(duì)電池兩端的電壓的測(cè)量，測(cè)量的結(jié)果如表5-1所示。表5-1測(cè)試結(jié)果充電時(shí)間電池電壓電壓差備注0分鐘0.2V0初始充電電壓20分鐘1.0V0.8V電壓快速升高40分鐘1.2V0.2V達(dá)到充電值60分鐘1.5V0.3V充電峰值結(jié)論與謝辭在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)本課題的原理分析，實(shí)物制作，調(diào)試及問(wèn)題的解決，使我掌握了電子電器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程。在今后工作過(guò)程中，開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品有了一個(gè)初步的了解，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，著實(shí)讓我體會(huì)到了該怎樣去面對(duì)困難，該怎么去戰(zhàn)勝自身因素和外界的影響，有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)作風(fēng)，實(shí)事求是，精益求精，要用專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力相結(jié)合，不斷的提高自己分析問(wèn)題的解決問(wèn)題的能力。論文的撰寫(xiě)都得到了實(shí)際的鍛煉，受益匪淺。本次設(shè)計(jì)在陳桂蘭老師和南天計(jì)量有限公司尹華軍（工程師）的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，無(wú)不凝聚著這二位老師的心血和汗水；同時(shí)也自己也在不端的努力完成，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)從原理圖到PCB到實(shí)物制作和最后的程序，都是自己親自完成。期間，陳桂蘭老師給我論文理論的指導(dǎo)和修正，尹華軍為我提供了專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的幫助。在此向他們表示深深的感謝和崇高的敬意，在有限的人生追求無(wú)限人生的過(guò)程中，老師是我生命中值得一生銘記和感謝的人，同時(shí)也少不了同學(xué)們的幫助，在此我也對(duì)和我并肩戰(zhàn)斗過(guò)的同學(xué)表示感謝。由于知識(shí)水平有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有所出錯(cuò)，望各位老師、同學(xué)能對(duì)我的設(shè)計(jì)論文中存在的缺陷和不足予以指正，本人不勝感激！參考文獻(xiàn)[1]何小艇.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].浙江大學(xué)出版社,2005.[2]郭健華.《數(shù)字電子技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程》[M].人民郵電出版社2007.[3]杜小平,契桂花,雷道振.單片機(jī)初級(jí)教程—單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2006.[4]ThomasL.Floyd，DavidM.Buchla.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(雙語(yǔ)版)[M].清華大學(xué)出版社2007.[5]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）[M].高等教育出版社2006.附件清單附件1整體原理圖附件2整體PCB圖附件3實(shí)物圖附件4元件清單附件5程序清單附件1整體原理圖附件2PCB圖附件3實(shí)物圖附件4元件清單序號(hào)物料名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量位號(hào)1插件電源芯片STC12C20521U12熱敏電阻NTC10D-151R143肖特基二極管1N58191D64整流二極管1N40071D55發(fā)光二極管4D1,D2,D3,D46插件陶瓷電容22P2C2,C37插件陶瓷電容1051C58電解電容10uF/250V1C19電解電容100uF/25V1C410開(kāi)關(guān)三極管130011Q311NPN三極管S80501Q112插件電感1/4W22uH1L113晶振11.0592MHz1Y114插件碳膜電阻1K1R115插件碳膜電阻330R3R2,R3,R416插件碳膜電阻1K1R517插件碳膜電阻10K2R6,R14,R9,R1118插件碳膜電阻33K2R8,R1219插件碳膜電阻680R1R15附件5程序清單MUC_START EQU P3.7ADC_CONTR EQU 0C5HADC_DATA EQU 0C6HADC_LOW2 EQU 0BEHP1M0 EQU 91HP1M1 EQU 92HADC_POWER_ON_SPEED_CHANEL1_0 EQU 11100000BADC_POWER_ON_SPEED_CHANEL1_1 EQU 11100001BADC_POWER_ON_SPEED_CHANEL1_2 EQU 11100010BADC_Channel1_0Result EQU 30HADC_Channel1_1Result EQU 31HADC_Channel1_2Result EQU 32HORG OOOOHAJMP MAINLJMP TNTERORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HSETB EX0SETB ET1SETB EX1INTER:PUSH APUSH DPLPUSH DPSHACALL ADC_DIANYA1ACALL ADC_DIANYA2MOV TL1,#0F0HMOV THL1,#0D8HMOVA,30HMOV B,31HCLR CSUBBA,BCLR BMOV B,01101HDIV A,BMOV R1,AMOV B,2500CJNE R1,B,CHONGDIANACALL TINGZHIACALL WENDUACALL CHONGDIANPOP DPHPOP DPLPOP ARET1ADC_DIANYA1:ORL ADC_CONTR,#80HMOV A,20HACALL YANSHIORL P1M0,AORL P1M1,AORL ADC_POWER_ON_SPEED_CHANEL1_0PUSH ACCACALL DelayMOV ADC_CONTR,#0ORL ADC_DATA,#04HWAIT_AD:MOV A,#10HANL A,ADC_CONTRJZ WAIT,ADANL