智能手機(jī)充電器開發(fā)設(shè)計(jì)可行性研究報(bào)告

1、11智能手機(jī)充電器開發(fā)設(shè)計(jì)可行性研究報(bào)告- - # -手機(jī)充電器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，手機(jī)漸漸地進(jìn)入了人們的日常生活，成為人們不可或缺 的一部分，智能手機(jī)充電器也就變得越來(lái)越重要了?，F(xiàn)在的手機(jī)充電器，一方面缺乏智能化， 只能完成充電功能，而不具有報(bào)警和必要的顯示功能；另一方面這種充電器對(duì)電池沒(méi)有相應(yīng) 的保護(hù)措施，也使得手機(jī)電池的壽命銳減。本設(shè)計(jì)針對(duì)這種情況提出以 STC89C5單片機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電芯片MAX189的控 制，并通過(guò)74HC595芯片實(shí)現(xiàn)在數(shù)碼管上顯示充電時(shí)間。此外，STC89C5單片機(jī)芯片還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電狀態(tài)的控制，并通過(guò) LED燈顯示出來(lái)，紅燈點(diǎn)亮

2、表明正在充電，綠燈點(diǎn)亮表明充 電完成。硬件電路包括單片機(jī)模塊、電源電路、充電電路模塊以及顯示電路模塊等。單片機(jī) 程序采用C語(yǔ)言編程，完成對(duì)單片機(jī)的控制，進(jìn)而完成一系列的充電過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)充電 的智能化，并延長(zhǎng)了電池的使用壽命。關(guān)鍵詞：智能充電器，單片機(jī)，C語(yǔ)言- # - -第一章 緒論課題研究的背景及意義手機(jī)充電器研究的背景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度超乎我們的想象身邊，手機(jī)也漸漸地成為我 們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。手機(jī)充電器作為手機(jī)的一個(gè)不可缺少組件，它的性能的好壞，將會(huì)直接影響到我們手機(jī) 的正常使用，所以手機(jī)充電器的作用超乎我們的想象。現(xiàn)在的手機(jī)充電器，一方面缺乏智能 化，

3、只能完成充電功能，而不具有報(bào)警和必要的顯示功能；另一方面這種充電器對(duì)電池沒(méi)有 相應(yīng)的保護(hù)措施，也使得手機(jī)電池的壽命銳減。為了解決這一系列的問(wèn)題，我們需要一種智 能的手機(jī)充電器?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的有些充電器的產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足人們的要求，質(zhì)量不能保證，而且還存在 安全隱患。充電器的質(zhì)量問(wèn)題、安全問(wèn)題等一系列問(wèn)題直接影響手機(jī)的正常使用，這還使手 機(jī)電池的壽命大大降低， 最終導(dǎo)致手機(jī)的待機(jī)時(shí)間變得越來(lái)越短。 特別是安全問(wèn)題尤為重要， 手機(jī)在充電過(guò)程中爆炸的報(bào)道不計(jì)其數(shù)，著很大程度上和手機(jī)充電器有關(guān)，這類問(wèn)題的解決 刻不容緩，一旦出現(xiàn)意外，就會(huì)給我們?cè)斐呻y以想象的危害。現(xiàn)在的手機(jī)充電器大都采用兩 種充電方法，

4、第一就是恒流快速充電法，而另一種就是電壓比較充電法。實(shí)際上兩種充電方 法還是比較成熟的充電方法，但是它們都會(huì)在不同的程度上影響到手機(jī)電池的壽命。隨著單 片機(jī)的出現(xiàn)和單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這也使得手機(jī)充電器有了新的發(fā)展方向，也就是朝著智能 化方向發(fā)展。手機(jī)充電器研究的意義信息技術(shù)的迅速發(fā)展，便攜式電子設(shè)備和充電電池得到了廣泛應(yīng)用。各種充電器的使用 也漸漸地普及，如萬(wàn)能充電器、車載手機(jī)充電器、平板電腦、移動(dòng)電源等，特別是移動(dòng)設(shè)備 需要大量地重復(fù)使用電池，這樣可充電電池的壽命就顯得非常重要了。在各種可充電電池中，鋰離子電池相比于其他普通電池具有明顯的優(yōu)越性，鋰電池不僅 體積小、重量輕，而且自放電率低、無(wú)

5、記憶效應(yīng)。由于多種優(yōu)點(diǎn)，使得鋰電池被廣泛使用在 各種新型移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的手機(jī)充電器大多采用的充電方法是大電流的快速充電法 , 這種充電方法最大的壞處就是當(dāng)電池充滿后， 如果不及時(shí)地停止充電會(huì)使得電池發(fā)燙， 這樣很容易損壞電池。當(dāng)然也有成本比較低的充電器，它們采用充電方法是電壓比較法，這種充電方法能夠防止過(guò) 充，當(dāng)電池充電到 95%滿的時(shí)候，就會(huì)停止大電流快充，轉(zhuǎn)而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。通 常為了讓電池充滿電，很容易造成過(guò)度充電。具體表現(xiàn)為：一些充電器在電池充滿時(shí)會(huì)持續(xù) 發(fā)燙。電池經(jīng)常性的出現(xiàn)過(guò)充或欠充時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響人們的使用，具體表現(xiàn)為：手機(jī)待機(jī)時(shí) 間變得越來(lái)越短。研究表明鋰電池的

6、使用壽命、單次使用時(shí)間和充電維護(hù)過(guò)程與使用情況有 著密切聯(lián)系。衡量一個(gè)充電器的好壞的標(biāo)準(zhǔn)就是看該充電器能不能在短時(shí)間內(nèi)將電池充滿 , 而且能夠?qū)﹄姵仄鸬较鄳?yīng)的保護(hù)作用，并且修復(fù)由于電池不當(dāng)使用而造成的記憶效應(yīng)。傳統(tǒng) 的充電器不具備這種保護(hù)和修復(fù)功能。智能充電器就是為滿足用戶的需求而設(shè)計(jì)的。智能充電器能夠?qū)Τ潆娺M(jìn)程進(jìn)行控制，不 僅能在充電過(guò)程中能對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)，而且可以防止過(guò)電壓和控制充電溫度。這種智能充電 器以單片機(jī)為控制核心，它能檢測(cè)到在電池充電飽和時(shí)的電壓信號(hào)變化，然后精確地結(jié)束充 電過(guò)程。除了單片機(jī)，這種智能充電器還有一個(gè)重要的部件：充電芯片，這種充電器芯片可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電過(guò)程的控制，再

7、加上單片機(jī)控制功能，比如時(shí)間控制、蜂鳴報(bào)警、電源關(guān)斷、 溫度控制和液晶顯示控制等，就能夠?qū)崿F(xiàn)智能化充電。電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，使得芯片 體積越來(lái)越小，電路的集成化，這使得智能充電器大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。智能充電器擁有無(wú)法超越的優(yōu)越性，如可靠性高、操作簡(jiǎn)單，而且更具安全性和通用性 代表著未來(lái)充電器發(fā)展方向。由此可見，充電器在智能化的研究方向上具有非常廣闊的發(fā)展 前景和無(wú)可比擬的現(xiàn)實(shí)意義。基于單片機(jī)的智能手機(jī)充電器的應(yīng)用前景智能手機(jī)充電器的發(fā)展前景 基于單片機(jī)的智能手機(jī)充電器的設(shè)計(jì)與研究，對(duì)于當(dāng)今手機(jī)及手機(jī)充電器發(fā)展和市場(chǎng)前 景提供了很好的研究方向?，F(xiàn)在的手機(jī)充電器，一方面缺乏智能化，只能完成充電

8、功能，而不具有報(bào)警和必要的顯 示功能；另一方面這種充電器對(duì)電池沒(méi)有相應(yīng)的保護(hù)措施，也使得手機(jī)電池的壽命銳減。不 僅如此，其充電效率很低，充電時(shí)間長(zhǎng)，滿足不了快節(jié)奏城市生活人們的需求。由此可見， 新型的、智能的手機(jī)充電器急需發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域中也就成為了一件非常緊迫的任 務(wù)。AT89C5仲片機(jī)功能齊全，價(jià)格適中，是一款性價(jià)比很高的芯片，所以AT89C51單片機(jī)作為智能手機(jī)充電器的控制核心具有突出的優(yōu)越性。智能充電器擁有無(wú)法超越的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在可靠性高、操作簡(jiǎn)單，而且更具安全性和 通用性 , 代表著未來(lái)充電器發(fā)展方向。由此可見，充電器在智能化的研究方向上具有非常廣- 3 - - -闊的發(fā)展

9、前景和無(wú)可比擬的現(xiàn)實(shí)意義。手機(jī)充電器的發(fā)展方向隨著單片機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，這也使得手機(jī)充電器有了新的發(fā)展方向， 朝著智能化方向發(fā)展。電池充電的智能化，不僅滿足了人們的要求，而且可以延長(zhǎng)電池的使 用時(shí)間。電力電子技術(shù)使得芯片的體積越來(lái)越小、集成度越來(lái)越高、造價(jià)低廉和電路簡(jiǎn)潔的 優(yōu)點(diǎn)，為智能手機(jī)充電器的發(fā)展奠定了廣闊的發(fā)展平臺(tái)。信息技術(shù)必將使得智能化在充電器發(fā)展領(lǐng)域成為可能，必將取代傳統(tǒng)充電器，相信基于 單片機(jī)的智能手機(jī)充電器在將來(lái)一定會(huì)得到普及和迅猛發(fā)展。本論文完成的工作及內(nèi)容編排論文需完成的工作在持續(xù)供電的情況下，首先將家用的 220V交流電經(jīng)過(guò)一個(gè)變壓器（變比220:12 ）將其

10、 變成為12V的交流電，然后經(jīng)過(guò)全橋整流，將交流變成直流，這時(shí)要經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓芯片LM7805輸出電壓為直流5V,這個(gè)電壓就能給充電芯片做輸入，也給單片機(jī)做電源，單片機(jī)就進(jìn)行相 應(yīng)的分析和處理，檢測(cè)充電狀態(tài)，不充電時(shí)綠燈亮，數(shù)碼管顯示時(shí)間為零，充電時(shí)紅燈亮， 數(shù)碼管開始計(jì)時(shí)，充滿綠燈亮，數(shù)碼管鎖定充電時(shí)間，蜂鳴器滴滴提示充滿電。通過(guò)使用模塊化、簡(jiǎn)單化、集成化，最終達(dá)到智能充電的效果。論文的組織論文按如下的方式來(lái)組織：第一章 緒論。第二章 電池的充電方法及充電控制技術(shù)。綜述基于單片機(jī)的智能手機(jī)充電器的基本概 念、原理和方法。第三章 手機(jī)充電器的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。闡述了智能手機(jī)充電器硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的方

11、法。從原理圖設(shè)計(jì)、電路圖的設(shè)計(jì)一直到最后涉及的技術(shù)問(wèn)題等一一進(jìn)行了說(shuō)明和解釋。第四章 手機(jī)充電器的軟件設(shè)計(jì)與仿真。詳細(xì)了應(yīng)用 Protel 軟件和 Proteus 軟件的總體 設(shè)計(jì)、關(guān)鍵流程的設(shè)計(jì)和程序的設(shè)計(jì)思路。第五章 系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的調(diào)戲和運(yùn)行結(jié)果的分析。第六章 總結(jié)與展望?？偨Y(jié)了本文的重點(diǎn)解決的問(wèn)題以及對(duì)后期工作的展望， 提出了本系 統(tǒng)的有待改進(jìn)之處和本系統(tǒng)今后應(yīng)該的研究方向。第二章 電池的充電方法及充電控制技術(shù)充電器與電池的充電方法充電器的介紹充電器也就是為一些設(shè)備充電的裝置， 它的主要功能主要是將家庭用電 220V交流電轉(zhuǎn)化 成5V的直流電，從而可以給一些移動(dòng)設(shè)備

12、充電。安全性、快速性和使用方便性是人們對(duì)于充 電器的基本要求。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)于充電器的功能有了新的需求，比如報(bào) 警和必要的顯示功能。另外，充電器的充電安全性也一直是人們所討論的話題。電池電壓檢測(cè)功能是一個(gè)功能齊全的充電器所必有的功能。當(dāng)終止放電電壓小于充電電 池的電壓，為了防止電池記憶效應(yīng)的產(chǎn)生，此時(shí)電池應(yīng)當(dāng)放電知道終止放電電壓，隨后完成 自動(dòng)充電。電池的一般充電過(guò)程為預(yù)充電、快速充電、涓流充電，在各個(gè)充電過(guò)程都應(yīng)該有 LED燈的顯示。充電率的設(shè)定、定時(shí)器時(shí)間設(shè)定以及充電前電池狀態(tài)測(cè)定同樣是一個(gè)功能齊全的充電器 所必有的功能。當(dāng)充電的電流較小時(shí)，充電器可選擇線性電源；在充電電流

13、較大時(shí)，便可以 使用開關(guān)電源，這樣不僅省電，而且也解決了充電器發(fā)熱的問(wèn)題。功能比較齊全的充電器的結(jié)構(gòu)圖如圖 2.1 所示。220V充放.電狀態(tài)指示充電器電壓檢測(cè)集（檢測(cè)）充電前電池檢測(cè)充電電流檢測(cè)成 電lis穩(wěn)壓電源 （銭性電源或 開關(guān)電源）圖2.1充電器結(jié)構(gòu)圖放電 電路充電屯池紐充電率選擇溫度傳感器電池?cái)?shù)設(shè)足r徹處理器tI j（單片機(jī)2.1.2電池的充電方法手機(jī)充電器大多采用的充電方法是大電流的快速充電法，這種充電方法最大的壞處就是當(dāng)電池充滿后，如果不及時(shí)地停止充電會(huì)使得電池發(fā)燙，這樣很容易損壞電池。當(dāng)然也有成 本比較低的充電器，它們采用充電方法是電壓比較法，這種充電方法能夠防止過(guò)充，當(dāng)電池

14、 充電到大約95%滿的時(shí)候，就會(huì)停止大電流快充,轉(zhuǎn)而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。以專用的充電芯片，并以單片機(jī)為控制核心的智能手機(jī)充電器是比較先進(jìn)的。充電芯片能 夠檢測(cè)到手機(jī)電池在充電飽和時(shí)所發(fā)出的電壓信號(hào)變化，根據(jù)所檢測(cè)的電壓信號(hào)就可以非常準(zhǔn)確地關(guān)閉充電。使用單片機(jī)就可以對(duì)充電芯片進(jìn)行有效的控制，這樣的充電過(guò)程就會(huì)顯得比較 智能化、系統(tǒng)化。這種智能化主要表現(xiàn)在充電完成后及時(shí)關(guān)斷電源、并伴隨著蜂鳴報(bào)警和LED顯示等功能。為了縮短手機(jī)充電的充電時(shí)間，保護(hù)電池并延長(zhǎng)電池的使用壽命，充電器朝著智 能化發(fā)展已成必然趨勢(shì)。隨著技術(shù)的發(fā)展，專門用于充電的芯片很多，這些芯片可以直接使用， 既方便，效果又好。這次的

15、畢業(yè)設(shè)計(jì)，選擇MAX189芯片作為充電管理芯片，由于充電器實(shí)現(xiàn)的方式不盡相同， 從而導(dǎo)致充電效果也就不同了。大電流的快速充電法最大的弊處就是在電池充滿電之后，如果不及時(shí)地停止充電，就會(huì)使 電池發(fā)燙，進(jìn)而縮短電池的使用壽命。所以使用單片機(jī)作為控制核心，采用專門的充電芯片，-6 -就可實(shí)現(xiàn)在充電完成后，進(jìn)行電壓檢測(cè)，完成自動(dòng)斷電，并完成相應(yīng)的保護(hù)。2.2充電控制技術(shù)2.2.1快速充電器介紹采用大電流充電是快速充電器的一大特點(diǎn)。充電電流正常要大于500mA其基本原理框圖如圖2.2所示：圖2.2快速充電器原理框圖框圖中的主控電路一般有兩種類型：（1）定時(shí)型如果對(duì)電池采取定時(shí)充電，其主控電路一般選用定時(shí)

16、電路，而充電電流決定了充電時(shí)間。 為了控制不同的小時(shí)率電流，定時(shí)主控電路一般會(huì)設(shè)置不同的時(shí)間，對(duì)充電電池進(jìn)行分段充 電。定時(shí)器在快速充電器中應(yīng)用比較廣泛。（2）電壓峰值增量 V型端電壓隨著充電時(shí)間的增長(zhǎng)而上升是可充電電池的一大特點(diǎn)，但是在電池充滿電后，端 電壓便會(huì)降低。對(duì)主控電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)這種特性來(lái)監(jiān)測(cè)電池的電壓，當(dāng)峰值出現(xiàn)微量 的下降時(shí)，便會(huì)以控制充電結(jié)束，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電的目的。這種方法就稱為一V法。因?yàn)檫@種控制電路很復(fù)雜，電壓變化也不太穩(wěn)定，加之很多數(shù)據(jù)不好把握和測(cè)量，所以這種類 型的主控電路不適宜自己制作。2.2.2充電控制技術(shù)充電控制技術(shù)在充電器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中處于核心部分。根據(jù)

17、充電電池充電的基本原理，可以將鋰電池的電壓曲線分為下圖的 A B CE段，具體充電特性如圖2.3所示：-7 -V*- # -V*- -圖2.3鋰電池的充電特性上圖中的A、B、C三段分別采用不同的控制方式主要是因?yàn)殇囯姵卦诔潆娺^(guò)程沒(méi)法用單一 量來(lái)實(shí)現(xiàn)。各段的充電過(guò)程為：在進(jìn)入B C段之前，電池電量已經(jīng)基本用完了，這個(gè)時(shí)候采用 的是恒定的小電流充電；當(dāng)充電進(jìn)入 B C段時(shí)，如果繼續(xù)使用恒流充電，大電流就會(huì)會(huì)損壞 電池，但是電流如果太小就會(huì)延長(zhǎng)充電時(shí)間。恒流充電過(guò)程中，對(duì)電池端電壓進(jìn)行不斷檢測(cè)，在電池的電壓達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，恒流充 電停止，之后便會(huì)自動(dòng)進(jìn)入恒壓充電狀態(tài)；在恒壓充電時(shí)，充電電壓保持不變。

18、電池內(nèi)阻不 斷變大的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致充電電流不斷減小，當(dāng)充電電流減小到恒流狀態(tài)下充電電流的1/8時(shí),就會(huì)終止恒壓充電，便會(huì)進(jìn)入維護(hù)充電階段。在電池在充滿電之后，若不及時(shí)地終止充電，電池的溫度便會(huì)持續(xù)上升。溫度的升高會(huì)直接加速電池中板柵的腐蝕速度和電池中電解液的分解，導(dǎo)致電池壽命銳減、電池容量下降。所以可以采用電壓控制、定時(shí)控制以及溫度控制等多種停止充電的方法來(lái)保證電池充足電又 不過(guò)充電。停止充電的控制方法：（1）定時(shí)控制定時(shí)控制法一般比較適用于恒流充電。在恒流充電法時(shí)，可以根據(jù)電池的容量和充電電 流的大小，準(zhǔn)確的確定充電時(shí)間。在充電的過(guò)程中，定時(shí)器在系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定的充電時(shí)間后發(fā) 出信號(hào)，使充電器立刻

19、停止充電或?qū)⒊潆婋娏鳒p少到浮充維護(hù)充電電流左右，這樣就可以有 效的避免大電流長(zhǎng)時(shí)間地對(duì)電池過(guò)充電。這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)就是比較較簡(jiǎn)單，但其也有缺 點(diǎn)：在充電之前，沒(méi)法準(zhǔn)確得知電池的容量，加之一些元器件及電池的發(fā)熱會(huì)造成充電電能 的損失，因此很難判斷實(shí)際的充電時(shí)間。由于這種方法充電時(shí)間是已經(jīng)固定好了的，無(wú)法根 據(jù)電池充電前的狀態(tài)而調(diào)整充電時(shí)間，這將直接導(dǎo)致有的電池可能已經(jīng)過(guò)充電，有的電池卻- - -還沒(méi)有充足電。（2）電池電壓控制 電壓控制法中，電池的最高電壓是最容易檢測(cè)的。三種電壓控制法： 最高電壓控制法：從充電特性曲線上容易得到，當(dāng)電池電壓達(dá)到峰值時(shí)，電池也就充滿 電。在充電過(guò)程當(dāng)中，電池電壓

20、達(dá)到規(guī)定值后，就會(huì)立即終止快速充電。這種控制方法明顯 的不足就是：電池充滿電時(shí)的峰值電壓會(huì)隨著充電速率和環(huán)境溫度的改變而變，所以這種方 法無(wú)法非常精確地判斷電池是否已經(jīng)充滿電。電壓負(fù)增量控制法：電池電壓的負(fù)增量與電池組的絕對(duì)電壓沒(méi)有關(guān)系，所以可以比較準(zhǔn) 確地判斷電池是否已經(jīng)充滿電。這種控制方法也存在缺點(diǎn)：在鎳鎘電池在充滿電以后，電池 電壓要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間，才會(huì)負(fù)增量，這個(gè)時(shí)候過(guò)充電很嚴(yán)重，電池的溫度也比較高，對(duì)電池 有一定的損害。電壓零增量控制法： 這種控制法有比較好的控制效果， 現(xiàn)在許多鋰電池充電器都采用這 種高靈敏電壓零增量檢測(cè)，當(dāng)電池電壓略有降低時(shí)，立即停止快速充電，保護(hù)電池，防止電 池過(guò)

21、沖，延長(zhǎng)電池使用壽命。（3）電池溫度控制 在電池溫度升高到規(guī)定數(shù)值之后，必須停止快速充電，這樣可以避免損壞電池，對(duì)電池 起到保護(hù)作用。經(jīng)常用的溫度控制方法有：最高溫度（TMAX）:在充電過(guò)程中，為了避免損壞電池，所以當(dāng)充電電池的溫度達(dá)到42C以上時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該立即終止快速充電 。在電池邊裝有一個(gè)熱敏電阻，這個(gè)熱敏電阻可以用來(lái) 檢測(cè)電池的溫度，這種方法可以檢測(cè)到準(zhǔn)確的溫度，但是由于熱敏電阻響應(yīng)的時(shí)間比較長(zhǎng)， 所以電池溫度的檢測(cè)有一定滯后性。溫度變化率：充電電池的溫度在充電的過(guò)程中會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。在電池溫度每分鐘升高0.8 C時(shí)，這時(shí)候就應(yīng)該立即停止快速充電。溫度控制法有明顯的不足，即熱敏電阻響應(yīng)時(shí)

22、間 長(zhǎng)，又受到周圍環(huán)境溫度的影響，所以不能準(zhǔn)確的檢測(cè)電池的溫度。（4）綜合控制法 上述介紹的各種控制方法各有利弊：因?yàn)殡姵貍€(gè)體的差異以及個(gè)別特殊的電池，所以如 果只選用一種充電方法，就會(huì)很難確保電池充分的充電。針對(duì)這種問(wèn)題，就可以采用具有溫 度控制、電壓控制和計(jì)時(shí)控制功能于一體的綜合控制法。鋰電池主要采用零增量檢測(cè)的檢測(cè)方式，以溫度、時(shí)間和電壓檢測(cè)為輔的方式。判斷電 池是否充滿的正常標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)在充電過(guò)程檢測(cè)有無(wú)零增量 （ V）出現(xiàn)，與此同時(shí)，對(duì)電池溫度、 充電時(shí)間以及端電壓做出判斷，檢測(cè)其是否已超過(guò)預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值。當(dāng)電池電壓超過(guò)檢測(cè)的最大值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)檢測(cè)零增量是否出現(xiàn)，零增量如果出現(xiàn)，系

23、統(tǒng)就會(huì)認(rèn)為電池已經(jīng)正常充滿，之后系統(tǒng)便會(huì)對(duì)電池進(jìn)行維護(hù)；充電過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)對(duì)電池 溫度、充電時(shí)間以及端電壓進(jìn)行一直判斷，檢測(cè)它們是否到達(dá)或超過(guò)了充電保護(hù)的條件。其 中任何一個(gè)條件得到滿足，系統(tǒng)便立即會(huì)終止現(xiàn)有的充電方式，進(jìn)入浮充維護(hù)狀態(tài)。2.2.3 本次設(shè)計(jì)充電芯片的選型電源模塊提供基本的充電電壓和對(duì)充電過(guò)程的控制是完成充電所必須的兩部分。（1）充電控制芯片的選擇各種微控制芯片在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的帶動(dòng)下應(yīng)運(yùn)而生， 這些微控制芯片體積小、 集成 度高、功能強(qiáng)大。單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展使其迅速成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，在應(yīng)用方面 非常廣闊。如今單片機(jī)的芯片已經(jīng)有上千個(gè)機(jī)種。而體積小、容量大、耗能低、

24、高度集成化 以及價(jià)格低是單片機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于單片機(jī)集成度的不斷提高，使得各種外圍功能器 件集成在單片機(jī)芯片內(nèi)部成為可能。 CPU（中央控制器）、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、ROM RA等是單 片機(jī)內(nèi)部所必有的功能部分，而液晶顯示驅(qū)動(dòng)器、DM控制器、A/D轉(zhuǎn)換器、聲音發(fā)生器、監(jiān) 視定時(shí)器等功能模塊也漸漸地廣泛集成于單片機(jī)內(nèi)部，使得單片機(jī)的功能日趨成熟，這些功 能的高度集成化為控制電路單元化奠定基礎(chǔ)。以半導(dǎo)體工藝作為內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形式的單片機(jī)，具有顯著的優(yōu)越性，所以在各個(gè)領(lǐng)域中都 得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。單片機(jī)主要有如下特點(diǎn)：有優(yōu)異的性能價(jià)格比。集成度高，體積小，有很高的可靠性?？刂乒δ軓?qiáng)大。單片機(jī)類型多，

25、選擇性高。單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范、容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。 以專用的充電芯片，并以單片機(jī)為控制核心的智能手機(jī)充電器是比較先進(jìn)的。充電芯片能夠檢測(cè)到手機(jī)電池在充電飽和時(shí)所發(fā)出的電壓信號(hào)變化，根據(jù)所檢測(cè)的電壓信號(hào)就可以非 常準(zhǔn)確地關(guān)閉充電。使用單片機(jī)就可以對(duì)充電芯片就行有效的控制，這樣的充電過(guò)程就會(huì)顯 得比較智能化、系統(tǒng)化。這種智能化主要表現(xiàn)在充電完成后及時(shí)關(guān)斷電源、并伴隨著蜂鳴報(bào) 警和LED顯示等功能。為了縮短手機(jī)充電的充電時(shí)間，保護(hù)電池并延長(zhǎng)電池的使用壽命，充電器朝著智能化發(fā)展已成必然趨勢(shì)C51 單片機(jī)具有比較低的研發(fā)成本、豐富的開發(fā)資源、完善的功能系統(tǒng)，被稱為是當(dāng)前 應(yīng)用

26、最為廣泛的 8 位單片機(jī)。這也使得 51 系列的單片機(jī)無(wú)論是現(xiàn)在， 還是將來(lái)具有強(qiáng)大的發(fā) 展?jié)摿?。在我?guó)應(yīng)用最為廣泛的單片機(jī)機(jī)種是由美國(guó) Atmel公司研發(fā)生產(chǎn)的AT89系列單片機(jī)， AT89系列單片機(jī)內(nèi)部最大的特點(diǎn)就是內(nèi)部有一種電可摩除和電寫入的閃速存儲(chǔ)器，即FlashMemory（ FPEPROM）在開發(fā)的過(guò)程中可以很容易地對(duì)程序進(jìn)行修改，也使得編程和調(diào)試變得 更為容易?；趩纹瑱C(jī)上述的優(yōu)越性，所以在這次設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的控制芯片我選擇AT89C51芯片作為智能手機(jī)充電器的控制核心。（ 2）電池充電芯片的選擇方案 本次設(shè)計(jì)要求是完成快速充電的同時(shí)系統(tǒng)還應(yīng)具有良好的電池保護(hù)能力。如今的充電芯 片

27、種類繁多，價(jià)格也不盡相同，控制電路更是錯(cuò)綜復(fù)雜。經(jīng)過(guò)翻閱資料，了解到主要常見的 的智能充電芯片有：SMC40、MAX1758 MAX1898?。對(duì)這三種充電芯片作出以下綜合分析之 后，選擇了 MAX189芯片作為本次設(shè)計(jì)的充電芯片。（ 1 ）SMC401SMC401充電控制芯片大多應(yīng)用于手機(jī)鋰電池的充電器，當(dāng)然也可用于其他的鋰離子或鋰 聚合物電池的充電。在 SMC401內(nèi)部嵌有8位單片機(jī)，在SMC40的三個(gè)充電過(guò)程中（預(yù)充、 恒流充電、恒壓充電），可以為充電系統(tǒng)提供智能控制和智能檢測(cè)。此外，SMC401還可以根據(jù)鋰電池充電在不同階段的特點(diǎn)，作出精確地恒流或恒壓充電，在充電過(guò)程中還可以為系統(tǒng) 提

28、供智能過(guò)流保護(hù)和溫度檢測(cè)及保護(hù)，并通過(guò)三色LED狀態(tài)完成顯示。SMC40充電芯片的功能非常強(qiáng)大，集單片機(jī)于一體，是一款特別高級(jí)的集成芯片，是目前最具智能化的充電芯片。 它的優(yōu)越性具體表現(xiàn)在：根據(jù)鋰電池的充電特點(diǎn)完成精確恒流或恒壓充電；對(duì)鋰電池進(jìn)行電 氣性能修護(hù)，延長(zhǎng)電池使用壽命；縮短充電時(shí)間。（2）MAX1758Max1758充電芯片也可以完成智能化充電，Max1758能夠?yàn)殇囯姵靥峁┝烁影踩?，更?高效的設(shè)計(jì)方法通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)調(diào)節(jié)電壓，電流和溫度等參數(shù)。它和MAX189充電芯片差不多，具有低功耗、產(chǎn)熱小、功能穩(wěn)定。由于其外圍電路很復(fù)雜，所以不適合本次設(shè)計(jì)。（3）MAX1898MAX1898

29、充電芯片也可以精確的提供恒壓 /恒流充電。是一款 10 引腳、超薄型的芯片，可以對(duì)多種鋰電池進(jìn)行充電。充電電流可以自己設(shè)定，并采用內(nèi)部檢流，不再需要檢流電阻 ,而且外部電路非常簡(jiǎn)單。MAX189充電芯片對(duì)充電電池的電壓調(diào)節(jié)精度很高，約土0.60%,這樣不僅縮短了充電時(shí)間，而且還延長(zhǎng)了電池的使用壽命。MAX1898勺電氣特性如下：4.5V-12V輸入電壓范圍；內(nèi)置檢流電阻；土 0.75%電壓精度；可編程充電電流；輸入電源自動(dòng)檢測(cè)；LED充電狀態(tài)指示；檢流監(jiān)視輸出。MAX1898管腳圖如圖2.4所示：INCSCHGDRVEN/OKGNDISETBATTCTRSTRT23459876圖2.4 MAX

30、1898管腳圖10MAX1898 各管腳特性如下：IN :傳感器輸入，檢測(cè)輸入電壓和電流。CHG LED驅(qū)動(dòng)電路。EN/OK使能輸入/電源輸入“ OK。ISET :電流調(diào)節(jié)。CT:安全的充電時(shí)間設(shè)置。RSTRT復(fù)位引腳。BATT:接電池正極。GND地。DRV外接電阻驅(qū)動(dòng)器。CS:電流傳感器輸入。MAX1898的外部電路原理圖主要包括：電壓檢測(cè)器、輸入電流調(diào)節(jié)器、溫度檢測(cè)器、定-12 - - -時(shí)器、充電電流檢測(cè)器以及主控制器，具體電路如圖2.5所示：輸入電流調(diào)節(jié)電路的主要功能是限制電源總輸入電流，電源總輸入電流包括負(fù)載電流與 充電電流。系統(tǒng)檢測(cè)到輸入電流超過(guò)所設(shè)定的限流門限時(shí)，就會(huì)減小充電電流

31、，以此實(shí)現(xiàn)控 制輸入電流。如果在充電器中沒(méi)有輸入電流檢測(cè)功能，則在系統(tǒng)在充電時(shí)，由于電源電流的 變化比較大，所以要求電源可以產(chǎn)生最大充電電流與最大負(fù)載電流之和的電流。然而這樣勢(shì) 必會(huì)造成電源的生產(chǎn)成本升高、電源體積變大，所以采用輸入限流功能就可以降低充電器對(duì) 電源的要求，輸入電源的設(shè)計(jì)也得到了簡(jiǎn)化。如下圖2.5所示，MAX1898芯片外接P溝道場(chǎng)效應(yīng)管和限流型充電電源，可以實(shí)現(xiàn)安全 有效的快充。該電路不僅可以做到功效耗散低，而且可以實(shí)現(xiàn)完成預(yù)充電，在充電過(guò)程中有 過(guò)壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能。INCS10CHGDRVon/off JX厶 EN/OKMGNDGND1BATTERY4.5V/12VISE

32、TCTBATTRSTRT設(shè)置充電電流圖2.5 MAX1898外部電路原理圖第三章手機(jī)充電器的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)3.1單片機(jī)電路設(shè)計(jì)3.1.1單片機(jī)AT89C51簡(jiǎn)介AT89C5是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的高性能 CMO、低電壓的8位微處 器，通常叫做單片機(jī)。AT89C5為許多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種低廉的設(shè)計(jì)方案，靈活性 實(shí)用性特別高IAT89C5基礎(chǔ)上發(fā)展而成的一款比較精T89C5絕大部分的功能，體積更加小巧，特別受到電子設(shè)計(jì)者的青睞。T89C5和XTAL1XTAL2RST22_PSENALE EAPI 0P1.1M2P1 JP1.4P1.5P1.6P1.7PO.O/ADOP0.

33、1MMP0.2/AD2P0.3/AD3 Pa 4/AD4 P0j5/ADS P0.6/AD6P0.7/AD7P2 0/A6P2.1/A9 P2.2/A1O P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3Q/RXD P3.1HXD P3 2J1NT0 P3 3/1NTFP3.4 汀 P3 5JT1P3.6AP3.7/RDAT89C51AT89C2051XTAL1XTAL2一F 7 CL 9 1RSTP3.2XNT0P3.3/1NT1-P3.4roP3.5/F1P3 7P1.0P1.1P1.2P3.0/RXDP3.1/TXDT89C51 和51單片機(jī)中包含中央

34、處理器（CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）程序存儲(chǔ)器（ROM）中斷系統(tǒng)、 串行接口、并行接口和計(jì)數(shù)/定時(shí)器等幾大單元。單片機(jī)中用三大總線，即控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線，將各個(gè)單元連接在一起，成 為一個(gè)整體，共同完成控制過(guò)程?？诠苣_備選功能P3.0/RXD（串行輸入口）P3.1/ TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）3.2 P3 口的特殊功能RST :復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的

35、高電平時(shí)間。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入TAL2：來(lái)自反蕩器的輸出3.1.2單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖單片機(jī)最小系統(tǒng)有兩部分電路組成：振蕩電路和復(fù)位電路。具體原理圖如圖3.2所示：圖3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖3.2電源電路設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中電源模塊的功能主要是將家用的220V交流電轉(zhuǎn)換+5V的直流電壓，這就需要一個(gè)穩(wěn)壓芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.2.1穩(wěn)壓芯片LM7805介紹LM78系列是常見三端穩(wěn)壓集成電路，輸出正電壓；而LM7

36、9系列輸出的是負(fù)電壓。LM78或LM79后面的數(shù)字表示該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓的大小。例如：LM7806表示輸出+6V電壓；LM7909表示輸出-9V電壓；LM7805是最常見的穩(wěn)壓芯片，輸出+5V的電壓。其內(nèi)部有過(guò)載和過(guò)流保護(hù)電路，功能齊 全，穩(wěn)壓效果好，所以被廣泛使用。LM7805主要特點(diǎn)如下：輸出電流可達(dá)1A輸出電壓有：5V過(guò)熱保護(hù)短路保護(hù)3.2.2電源模塊主要工作原理如圖3.3所示電路原理圖的輸出電流1.5A、輸出電壓為+5V的穩(wěn)壓電源。該電源模塊由 變壓器T1 （變比為220:12 ）、橋式整流電路BR1防止自激電容C2、C4濾波電容C1、C3和 穩(wěn)壓芯片LM7805組成。在本次

37、設(shè)計(jì)中電源模塊的主要作用是將輸入的 220V交流電壓變壓器變壓為12V交流，然 后經(jīng)過(guò)整流橋，再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓芯片LM7805穩(wěn)壓后最終得到的5V直流電壓，這個(gè)5V電壓可以為 AT89C51單片機(jī)和MAX189兜電芯片進(jìn)行供電，還可以為其它電路供電。TI圖3.3電源模塊電路原理圖3.3充電控制電路設(shè)計(jì)3.3.1充電芯片MAX189階紹MAX1898充電芯片也可以精確的提供恒壓/恒流充電。MAX1898是一款10引腳、超薄型 的芯片，可以對(duì)多種鋰電池進(jìn)行充電。充電電流可以自己設(shè)定，并采用內(nèi)部檢流，不再需要 檢流電阻,而且外部電路非常簡(jiǎn)單。MAX1898芯片的實(shí)物圖和引腳圖如圖 3.4所示：SH CPQ

38、0DSQ1Q2ST_CPQ3Q4Q5Q5MRQ7OEQ7圖3.6 74HC595芯片的功能管腳圖51 14 -IJ-ril-r -J.13.4.2顯示部分電路原理圖電路原理圖中的三極管為共陽(yáng)極數(shù)碼管提供驅(qū)動(dòng)電壓。當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí)，5V電壓就送到數(shù)碼管共陽(yáng)極，這樣就能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管點(diǎn)亮。三極管在這個(gè)模塊中還是開關(guān)作用。74HC595芯片將51單片機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的8位串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成8位并行數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯 示。DS為串行數(shù)據(jù)輸入口； SH_C兩串行時(shí)鐘輸入口。SH_CP在每次上升沿來(lái)臨時(shí)，芯片內(nèi)部的移位寄存器就會(huì)將數(shù)據(jù)左移一位，DS決定最低位，而最高位數(shù)據(jù)移出丟失，次高位便成為最高位；ST_CP在每次上升

39、沿來(lái)臨時(shí)，移位寄存器中的數(shù)據(jù)輸出到存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)器直接和引腳Q0-Q7相連，存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)會(huì)在 0E為低電平時(shí)輸出到Q0-Q7上，這樣就完成了串行轉(zhuǎn)并行 的功能；0E是使能輸出，低電平時(shí)，Q0-Q7輸出存儲(chǔ)器的值；高電平時(shí)，Q0-Q7呈高阻態(tài)；MR氐電平有效，當(dāng)出現(xiàn)低電平時(shí)移位寄存器被清零。顯示部分電路原理圖如圖3.4所示：fiflfififiS*r*r*r80:專菩o-第四章 手機(jī)充電器的軟件設(shè)計(jì)及仿真軟件設(shè)計(jì)概括及程序流程圖4.1.1 軟件設(shè)計(jì)概括 軟件設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用一些軟件完成虛擬設(shè)計(jì)，以達(dá)到對(duì)硬件仿真的效果，在本次設(shè)計(jì)中 主要用到的軟件有 protel 、 proteus 和 keil

40、軟件。其中 protel 軟件用于繪制硬件的電路原 理圖，在繪制完成后，進(jìn)而可以繪制 PCB圖，這樣便可完成印刷電路板；proteus軟件一方 面可以繪制電路原理圖，另一方面可以向 51 單片機(jī)中加載程序（ hex 文件），從而實(shí)現(xiàn)仿真。 Keil 軟件的主要功能就是完成程序的編譯和調(diào)試，在本次設(shè)計(jì)中，軟件方面的程序編寫，我 選用的是C語(yǔ)言。C語(yǔ)言是一種非常實(shí)用的計(jì)算機(jī)的程序語(yǔ)言，它的編寫相對(duì)而言比較容易， 比匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)單并且具有匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，因此在軟件設(shè)計(jì)中被廣泛的應(yīng)用。4.1.2 系統(tǒng)程序流程圖Protel軟件繪制電路原理圖和PCB圖4.2.1Protel 軟件介紹與電路圖繪制Prote

41、l 軟件是一款非常實(shí)用的軟件，它是由 Protel Technology 公司研制開發(fā)的電子電 路設(shè)計(jì)軟件，它擁有全方位的電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這些設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括六大組件：原理圖設(shè)計(jì) 系統(tǒng)、印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 自動(dòng)布線系統(tǒng)、 可編程邏輯器件設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 電路仿真系統(tǒng)及 PCB 信號(hào)完整性分析。它采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模式，具有 Client/Server （客戶/ 服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)， 可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，同時(shí)還兼容其他一些設(shè)計(jì)軟件的文件格式。電路原理圖設(shè)計(jì)就是使用電氣圖形符號(hào)來(lái)代表電子元器件，并把電路原理圖中的元器件 連接所需的導(dǎo)線、總線等用繪圖工具來(lái)描述，以此來(lái)表示電路系統(tǒng)中各元器件的連接關(guān)系， 這樣既方便

42、又形象的描述了電路系統(tǒng)。由此可見，我們用的是一種形象化、圖形化的語(yǔ)言便 可清楚的表示一個(gè)電路系統(tǒng)，給我們分析電路提供了方便。Protel 軟件繪制電路原理圖的基本步驟：（1）啟動(dòng) Protel 軟件，執(zhí)行 File/New 菜單命令，建立設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。（2）再次執(zhí)行 File/New 菜單命令，點(diǎn)擊 New Document對(duì)話框中Schematic Document 圖標(biāo)，建立電路原理圖文件。（ 3）從元器件庫(kù)中查找元器件，進(jìn)行電路原理圖繪制。422 PCB圖的生成PCB的英文全稱是Print Circuit Board，即印制電路板。PCB制作的一般步驟是：（1）啟動(dòng)Protel軟件，新

43、建PCB文件。（2）對(duì)電路板進(jìn)行定義（Design/Option ）。（3）加載PCB元器件庫(kù)，以備元器件選擇。（4）在工作區(qū)域放置元器件，做好元器件的布局。（5）對(duì)PCB板進(jìn)行布線。（6）PCB的 3D效果預(yù)覽根據(jù)以上步驟，完成了手機(jī)充電器的 PCB圖的設(shè)計(jì)，具體如圖4.1所示:i 口 口口圖4.1 PCB原理圖Proteus設(shè)計(jì)與仿真的開發(fā)過(guò)程Proteus仿真軟件是一款非常實(shí)用的軟件，Proteus軟件通常和Keil軟件搭配使用，給 我們d的電子電路設(shè)計(jì)提供了很大的幫助。特別是 Proteus軟件的仿真功能，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)物 電路的模擬效果，而且不缺飯真實(shí)性。仿真過(guò)程不僅方便，而且很快捷，可

44、以檢測(cè)出實(shí)物設(shè) - -計(jì)過(guò)程中一些不必要的錯(cuò)誤，是電路設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的一步。Proteus 仿真過(guò)程大致如下：第一步，根據(jù)程序流程圖，在 Keil 軟件中編寫電路設(shè)計(jì)所需要的源程序，編譯完成后， 找到 Keil 軟件自動(dòng)生成的 hex 目標(biāo)文件；第二步， 在 Proteus 軟件的元器件庫(kù)里找到所需要用到的元器件， 畫出仿真電路原理圖； 第三步，將在第一步中生成的 hex 目標(biāo)文件下載到單片機(jī)系統(tǒng)中 （雙擊單片機(jī)加載 hex 文件）， 點(diǎn)擊開始，即可看到仿真效果。這樣就可以將單片機(jī)系統(tǒng)中現(xiàn)實(shí)的工作狀態(tài)完整而有效的顯 示出來(lái)，為后面實(shí)物的設(shè)計(jì)提供參考和反饋。Proteus 軟件的功能強(qiáng)大，方

45、便使用，學(xué)習(xí)起來(lái)也十分方便，是電子電路設(shè)計(jì)者必須要 掌握的電子設(shè)計(jì)軟件。它和我們之前學(xué)習(xí)的軟件基本上差不多，只要認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)習(xí)再加上 實(shí)際的動(dòng)手操作，很快就可以熟練使用。Proteus 軟件具體的操作過(guò)程如下：首先，運(yùn)行 Proteus 軟件，進(jìn)入到軟件界面后，在左側(cè)的工具欄中有一個(gè)英文字母 P， 點(diǎn)擊P,就可以在其對(duì)應(yīng)窗口的左側(cè)輸入所需芯片的關(guān)鍵字，這樣就可以找到我們所需要的 元器件；選中元器件并擺放在畫圖窗口，進(jìn)而可以對(duì)元器件的參數(shù)進(jìn)行修改設(shè)置；元器件選 擇完畢就可以進(jìn)行下一步了，就是連接電路原圖。智能充電器的仿真 本次設(shè)計(jì)的智能手機(jī)充電器的仿真采用的是檢測(cè)充電電池端口的電壓的方法，來(lái)模擬

46、充 電過(guò)程，檢測(cè)電壓用的是 ADC0804A轉(zhuǎn)換芯片。當(dāng)充電開始時(shí)，充電電池電壓低于 4.15V 時(shí)，單片機(jī)計(jì)時(shí)充電，數(shù)碼管顯示充電的時(shí)間。 隨著充電的繼續(xù)，充電電池電壓慢慢升高。當(dāng)電壓升到 4.15V 時(shí)，充電完成，紅燈熄滅，綠 燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管顯示時(shí)間即為充電所用的時(shí)間，完成充電時(shí)間鎖存。當(dāng)充電完成后，蜂鳴器 也會(huì)響起，以提醒用戶充電完成。用調(diào)節(jié)電位器的方法作為電壓改變的手段，隨著電位器電阻的變化，ADC0804采集的電壓信號(hào)也就隨之改變，以此來(lái)模仿充電過(guò)程。仿真效果如圖 4.2 所示：:R17；fl:若車次眠吐昭骨如:，保砂融，晡卜舊，哄代黑未OOOQBeLEDGES uTEe翦試甬尊單擊

47、一F出鏈，替代捕I豐機(jī)11FDOr.rtpD FDL1W1 yg PQ3TAD3 FDiADi PELSDS PMjhBG fq.a6TiLFFZDfiSFZ.1M FESA1B FZHfA-11圖4.2仿真圖轉(zhuǎn) WIT njffWP MDDUB41 Dll上 Lk iiadI7 il& rm r：D I* CW DD K訐HiEP債b bgOLJK R.piTgm.1IH*WIN-ii!T5T航1 m 口 IAII.3 . 1.T7H啤!154-1*513曰 !T3?113bT&rr-twna$f 馳E-EDllLED-GF.EEH vTEzHF7.4M1Z FZSAU PZjaU P3LT

48、M19-P3EFKXP PS.inXB ralITTJ HjfllTTF3.JTQ E3ST1 m.w ra.TilT-25R14gi 口LE-BLUE4-TExliR15in sTEx R16第五章 系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果電源模塊調(diào)試電源模塊調(diào)試的主要目標(biāo)是將家用的 220V交流電轉(zhuǎn)化成5V的直流電，完成給單片機(jī)、 各芯片和手機(jī)充電。將焊接好的電源模塊，做一個(gè)整體的檢查，首先把每一個(gè)元器件檢查一遍，看看是否出 現(xiàn)漏焊和虛焊，看看元器件的值是否正確。之后，用萬(wàn)用變檢查焊接線路的通斷。下面一步比較危險(xiǎn)，就是將電路上電，之所以說(shuō)這一步比較危險(xiǎn)，是因?yàn)槿绻骷?接錯(cuò)誤，或電路出現(xiàn)短路，會(huì)直接導(dǎo)致電容

49、的爆炸，所以前期的檢查是必不可少的，也是非 常關(guān)鍵的。電源模塊主要作用是將輸入的 220V/50HZ的交流電壓通過(guò)變壓、整流、LM7805芯 片穩(wěn)壓后得到的5V直流電壓為AT89C5仲片機(jī)和MAX1898!離子電池充電芯片進(jìn)行供電，同 時(shí)也為其它電路提供合適的電壓。所以這一步檢查的是電源模塊輸出端的電壓是否為5V,這將直接決定整個(gè)電路設(shè)計(jì)的成功與否。經(jīng)過(guò)上電以后測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電壓在 5.2V，因?yàn)槭謾C(jī)充電的電壓一般為 5V,所以差別不大， 應(yīng)該不會(huì)有多大影響。就這樣電源模塊調(diào)試完畢顯示模塊調(diào)試這一部分的調(diào)試主要還是檢查線路的焊接情況，看看是否出現(xiàn)漏焊和虛焊，看看元器件 的值是否正確及各個(gè)管腳對(duì)應(yīng)的是否正確。最容易出錯(cuò)的地方，主要是電路中三極管的焊接，因?yàn)槿龢O管的管腳比較難分辨，所以 焊接時(shí)容易出錯(cuò)。本設(shè)計(jì)中的數(shù)碼管為共陽(yáng)極數(shù)碼管，三極管是提供驅(qū)動(dòng)電壓的。當(dāng)三極管 導(dǎo)通時(shí)，5V電壓就送到數(shù)碼管共陽(yáng)極，這樣就能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管點(diǎn)亮。三極管在這個(gè)模塊中還是 開關(guān)作用。系統(tǒng)整體調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果將各個(gè)模塊調(diào)試完畢后，最重要的事就是將各個(gè)模塊連接在一起，使其能夠構(gòu)成一個(gè)完 整的系統(tǒng)，之后再進(jìn)行最后的、總的調(diào)試。將編好的程序加載在 51