智能充电器的设计与制作

摘   要

 现代通讯设备、便携式电子产品、笔记本电脑、电动汽车、小卫星等普遍使用蓄电池作为电源,它的应用非常广泛。然而大多数设备中的蓄电池,只能使用专用的充电器,而且普通的充电器大多充电时间长,无法判断其充电参数和剩余的充电时间。

现在国内外智能充电器充电电池基本有3种类型，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已经充满，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。

本文介绍一种基于单片机的通用智能充电器的设计。充电器可以实时采集电池的电压、电流,对充电过程进行智能控制,计算电池已充的电量和剩余的充电时间；还可以通过1602液晶显示屏给用户显示必要的信息。另外,它也可以适应各种不同电池的充电。这里通过镍镉电池和镍氢电池来说明智能充电器的实用价值。 

关键词：单片机；智能充电器 ；1602液晶显示器 ；镍镉电池 ；镍氢电池

目    录

摘   要 2

1  可行性分析与总体设计 3

1.1 可行性分析 3

1.2 总体设计 3

2  硬件设计 5

2.1 充电电池内部工作原理介绍 5

2.1.1镍镉蓄电池的工作原理 5

2.1.4电池充电特性 6

2.1.5电池的充电过程 7

2.2 芯片介绍部分 7

2.2.1微控制器AT89S51 7

2.2.2 ADC0809芯片简介 9

2.2.3 MC1403芯片简介 10

2.2.5 74LS164芯片简介 11

2.2.6 1602液晶简介 12

2.3 电气部分 13

2.3.1 微控制器AT89S51/52 13

2.3.2 充放电电路 14

2.3.3 ADC0809电路及其MC1403 14

2.3.4数字电路电源模块 16

3  软件设计 18

3.1 函数定义模块 19

3.2 主程序 20

4  调试 29

4.1 调试方法 29

4.1.1 硬件 29

4.1.2 软件 29

4.2 性能 30

5  总结 31

谢  辞 32

参考文献 33

附录A  智能充电器系统电路原理图 34

附  录 B  源程序 35