文档介绍：目录
摘要 1
1概述 2
2 设计要求 4
3 硬件电路设计 5
单片机电路部分 5
电压转换及光耦隔离电路部分 7
电源产生电路部分 9
充电控制电路部分 10
充电控制电路的实现 14
4软件设计 16
16
主要变量说明 16
程序流程图 16
5 总结与展望 19
参考文献 19
附录D 主要源程序 20
河南机电高等专科学校
《职业技能培训》实训报告
基于单片机的锂电池充电器设计
姓名: 沈志龙
专业班级: 医电091
学号: 090411144
任课教师: 石新锋
时间: 2011-11-25
成绩:
基于单片机的锂电池充电器设计
医电09级1班沈志龙任课老师:石新峰
摘要
电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展,也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。目前,较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。由于不同类型电池的充电特性不同,通常对不同类型,甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器,但这在实际使用中有诸多不便。
本课题设计是一种基于单片机的锂离子电池充电器,在设计上,选择了简洁、高效的硬件,设计稳定可靠的软件,详细说明了系统的硬件组成,包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路,并对本充电器的核心器件—MAX1898充电芯片、AT89C2051单片机进行了较详细的介绍。阐述了系统的软硬件设计。以C语言为开发工具,进行了详细设计和编码。实现了系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。
该智能充电器具有检测锂离子电池的状态;自动切换充电模式以满足充电电池的充电需要;充电器短路保护功能;充电状态显示的功能。在生活中更好的维护了充电电池,延长了它的使用寿命。
关键词:充电器;单片机;锂电池;C语言
1概述
发展现状
电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展,也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。目前,较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。由于不同类型电池的充电特性不同,通常对不同类型,甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器,但这在实际使用中有诸多不便。
随着电子行业的发展,手机电池的需求日益加大。同时,随着节能减排这一战略思想的实施,电动车的发展一日千里,而对电池的要求却越来越高。而一块电池的使用寿命在很大程度上取决于充电器的质量上。目前市场上所见到的可充电电池主要分为以下几种。
普通蓄电池:普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短。
干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。
免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温等特点
可充电电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长等特点,广泛应用于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置中。但是不同类型的电池如镍镉电池(Nicd)、镍氢电池(NiMH)和锂离子电池具有不同的充电特性和过程。不同的电池应采用不同的充电控制技术。常用的控制技术有:电压负增量控制、时间控制、温度控制、最高电压控制技术等。其中电压负增量控制是目前公认的较先进的控制方法之一。充电时,当测量到电池电压负增量时就可以确定该电池己经充满,从而将充电转变为涓流充电。时间控制预定充电时间,当充电时间达到后,使充电器停止充电或转为涓流充电,这种方法较安全。温度控制法是当电池达到充满状态时,电池温度上升较快,测量电池温度或温度的变化,从而确定是否对电池停止充电。最高电压控制则是根据充电电池的最高允许电压来判断充电状态,这种方法灵活性较好。本文介绍一种智能充电器,能对镍镉电池(Nicd)、镍氢电池(NiMH)和锂离子电池进行充电,并对充电电池具有自动检测能力。
镍氢/镍镉电池充电模式这2种镍类电池具有相似的充电特性曲线,因而可以用一样的充电算法。这2种电池的主要充电控制参数为-:①~1V;②电池温度-5~:①电池电压跌落或接近零增长–ΔV= 6~15 mV/节;②电池最高温度θm