基于51单片机的智能充电器设计毕业论文(编辑修改稿)

基于51单片机的智能充电器设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

讯功能；工业上工业自动化过程；民用上广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，不论是录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以还是玩具、 电子宠物等，这些都有单片机的参与。 更不用说机器人、智能仪表、医疗器械机械了。 因此，单片机的学习、开发与应用有着深远并且长久的意义。 AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性、存储技术生产，兼容标准 MCS51 指令系统，片内置通用 8位中央处理器和 Flash 存储单元， AT89C52 单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52 管脚 图如图 22。 XX 本科生毕业设计（论文） ６ 图 22 AT89C52管脚图 AT89C52 管脚定义说明 (1) VCC 管脚：系统供电电源。 (2) GND 管脚：接地管脚。 (3) P0 端口（ ~）： 此端口 是 8 位开环的双向 I/O 端口。 (4) P1 端口（ ~）： 此端口与 P0 端口不同的是具有内部上拉电阻。 和 管脚配置如表 21 所示。 表 21 和 管脚配置 （ 5） P2 端口： 此 端口也是一组具有内部上拉电阻的双向 I/O 端口。 （ 6） P3 端口：具有内部上拉电阻的双向 I/O 端口，并且还有许多系统功能如表 22 所示。 表 22 P3 的功能 管脚 配置功能表述 T2（定时 /计数器 2 的外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时 /计数器 2 的处罚和方向选择） 管脚 配置功能 RXD（串行输入端口） TXD（串行输出端口） INT0（外部中断 0 端口） INT1（外部中断 1 端口） T0（定时器 0 的外部输入） T1（定时器 1 的外部输入） WR（外部数据存储区间的写入端口） RD（外部数据存储区间的读取端口） 基于 51单片机的智能充电器设计 ７ （ 7） RST 管脚： 复位输入 ， 振荡器工作时，单片机 在 RST 引脚 出现两个机器 周期以上高电平 时 复位。 （ 8） ALE/PROG管脚： 访问外部 程序存储器 或数据存储器时， ALE（ 地址锁存 允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节， 单片机 执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。 （ 9） /PSEN 管脚： 程序储存允许（ PSEN）输出是外部程序 存储器 的读选通信号，当AT89C52 由外部 程序存储器 取指令（或数据）时，每个 机器周期 输出两个脉冲。 在此期间，当访问 外部数据 存储器 ， PSEN 信号 被跳过两次。 (10) XTAL1 管脚： 振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 （ 11） XTAL2 管脚： 振荡器反相放大器的输出端。 3 锂离子电池介绍 锂离子电池简介极其基本特性 （ 1） 锂离子电池名称简介。 锂离子电池是由锂电池发展来的。 在认识锂离子电池之前，先来介绍一下锂电池。 以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。 锂电池的正极材料是碳材，负极材 料是锂金属。 我们称这种电池为锂电池。 锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。 电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，与锂电池有所区别我们称之为锂离子电池。 (2) 锂离子电池的广泛用途。 发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。 锂离子电池在 1990 年被发明，卓越的性能使锂离子电池得到了迅猛发展，广泛地应用于社会。 锂离子电池以绝对优势迅速占领了广大市场，比如移动电话、平板电脑，笔记本电脑、摄像机等，许多国家将锂离子电池应用于军事用途。 (3) 锂离子电池的主要构 成。 ● 电池盖 ● 正 极 活性物质为氧化钴锂 ● 隔 膜 一种特殊的复合膜 ● 负 极 活性物质为碳 ● 有机电解液 ● 电池壳 (4) 锂离子电池的安全特性。 锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。 对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。 ● 短路：不起火，不爆炸 XX 本科生毕业设计（论文） ８ ● 过充电：不起火，不爆炸 ● 热箱试验：不起火，不爆炸（ 150℃ 恒温 10min） ● 针剌：不爆炸（用Ф 3mm 钉穿透电池） ● 平板冲击：不起火，不爆炸（ 10kg 重物自 1M 高处砸向电池） ● 焚烧：不爆炸（煤气火焰烧） (5) 锂离子电池是一种新型绿色环保电池。 “爱护环境，保护地球”是我们每一个人义不容辞的责任。 如何把我们的环境理念在行动上反应出来呢。 作为电池消费者，应该购买、使用新型绿色环保电池；作为电池制造商，应该生产新型绿色环保电池。 只有经过大家的共同努力，才能创建、保护我们美丽和谐的自然环境。 新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。 目前已经大量使用的锂离子电池、金属氢化物镍电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。 此外， 目前已广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池（又称光伏发电），也属于这一范畴。 锂离子电池的优越性能及工作原理介绍 我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池（ Ni/Cd）和镍氢电池（ Ni/MH）来讲的。 那么，锂离子电池究竟好在哪里呢。 ● 工作电压高。 锂离子电池的工作电压在 ，是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。 ● 比能量高。 锂离子电池比能量达 140Wh／ kg，是镍镉电池，镍氢电池无法比拟的。 ● 循环寿命长。 目前锂离子电池循环寿命已超过 1000 次。 ● 自放电小。 锂离子电池 月自放电率仅为 6％－ 8％，远低于镍镉电池和镍氢电池 ● 无记忆效应。 根据要求随时充电，而不会记忆电池充电状态。 ● 对环境无污染。 该电池中不存在有害物质，是名副其实的“绿色电池”。 镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比如表 31 所示。 基于 51单片机的智能充电器设计 ９ 表 31 镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比 参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池 工作电压（ V） 重量比能量 (Wh/Kg) 50 65 105140 体积比能量 (Wh/l) 150 200 300 充放电寿命 (次 ) 500 500 1000 自放电率（ %/月） 2530 3035 69 记忆效应 有 有 无 污染情况 有 无 无 ① （注：充电速率均为 1C） 锂离子电池的工作原理。 大家都已知道，锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极是碳。 锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。 当对电池进行充电时，电池的正极上释放出锂离子，生成的锂离子经过电解液到负极。 而作为负极的碳有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，容量越高。 同样道理，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂 离子脱出，又回到正极。 回到正极的锂离子越多，放电越多。 不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极到负极再到正极的反复运动状态。 4 智能充电器硬件电路设计和软件设计 其他芯片介绍 （ 1） MAX1898 介绍 本产品采用锂离子电池充电器 IC MAX1898，下面对 MAX1898 进行简单的介绍。 MAX1898 和外部晶体管 PNP 或 PMOS 组成一个锂离子充电器，可精确地恒流 /恒压充电，电池电压精度可达177。 %。 MAX1898 有两种型号， MAX1898EUB42 应用于 的锂离子电池，类 似的 MAX1898EUB41 用于 的锂离子电池。 其实物如图 41 所示。 图 41 MAX1898实物图 如何选择电池充电芯片以及 MAX1898 的特点 选择电池充电芯片时需要集合实际的应用，具体的选择标准有以下几点 ● 封装：即芯片的大小，对于体积有要求的场合需要选择适合的封装 ● 电流大小：充电的电流大小决定充电时间 ● 充电方式：即是快充、慢充还是可以控制充电过程 XX 本科生毕业设计（论文） １０ ● 使用的电池类型：不同的电池需要不同的充电器 MAX1898 的特 点 ● 输入电压范围 ● 内置检流电阻 ● 177。 %电压精度 ● 可编程充电电流 ● 输入电源自动检测 ● LED 充电状态指示 ● 检流监视输出 MAX1898 管脚定义及典型充电原理图 MAX1898 的引脚功能说明如下， ● IN（ 1 引脚）：传感器输入，检测。