基于AT89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)充電集成電路的設(shè)計(jì)

大家好，小科來為大家解答以上問題?；贏T89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)充電集成電路的設(shè)計(jì)這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，并朝著輕薄化、輕量化的方向發(fā)展。為了更有效地使用這些電子產(chǎn)品，可充電電池得到了快速發(fā)展。普通充電電池包括鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰電池和聚合物電池。鋰電池因其能量密度高、穩(wěn)定性好、無記憶效應(yīng)、壽命長(zhǎng)而被廣泛使用?，F(xiàn)在大部分手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)等。使用鋰電池。電池壽命和單次循環(huán)使用時(shí)間與充電器的維護(hù)過程和使用壽命密切相關(guān)。好的充電器不僅能在短時(shí)間內(nèi)給電池充滿電，還能對(duì)電池起到一定的保養(yǎng)作用，修復(fù)使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即電池活力的下降。

2、1鋰電池的主要特點(diǎn)

3、1)高能量密度。鋰離子電池的重量是同容量鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的40%~50%，鎳氫的20%~30%。因此，鋰電池具有更高的重量能量比和體積能量比。

4、2)電壓高，單節(jié)鋰電池平均電壓為3.6V，等于三節(jié)鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓。

5、3)自放電小，可長(zhǎng)期存放。

6、4)無記憶效應(yīng)。鋰電池沒有鎳鎘電池所謂的記憶效應(yīng)，所以鋰電池充電前不需要放電。

7、5)使用壽命長(zhǎng)。正常工作情況下，鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)大于500次。

8、6)多個(gè)鋰電池可以任意并聯(lián)使用。

9、7)無污染。由于鋰電池不含鎘、鉛、汞等重金屬元素，對(duì)環(huán)境沒有污染。

10、8)快速充電，使用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器，可使鋰電池在1-2小時(shí)內(nèi)得到Wally。與其他充電電池相比，鋰電池相對(duì)昂貴。但隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰電池的性價(jià)比越來越高，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種便攜式移動(dòng)設(shè)備中。

11、2鋰電池充電器的硬件設(shè)計(jì)方案

12、2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

13、系統(tǒng)的硬件電路由三部分組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)電路、電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離電路和充電控制電路。充電過程，如預(yù)充電、快速充電、掉電、報(bào)警等。都是通過單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)的。

14、圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

15、2.252單片機(jī)電路原理圖

16、單片機(jī)為Atmel公司的AT89C52，B1為蜂鳴器，單片機(jī)P2.0口的輸出控制光耦，需要時(shí)可以及時(shí)關(guān)閉充電電源。

17、2.3充電電路控制部分

18、充電輸出引腳/CHG通過反相器74LS04連接到單片機(jī)的P3.2端口，觸發(fā)外部中斷。PNP p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管或三極管。D1是綠色LED，通電就亮；D2是一個(gè)紅色的LED，當(dāng)電源打開時(shí)，它就會(huì)亮起。設(shè)置R1充電電流的阻值為2.8 k，最大充電電流設(shè)置為500mAC2是用于設(shè)置充電時(shí)間的電容，電容為100F，最大充電時(shí)間為3小時(shí)。

19、3鋰電池智能充電器的功能實(shí)現(xiàn)

20、在這個(gè)設(shè)計(jì)中，需要完成預(yù)充電、快充、Wally、掉電、報(bào)警等功能。這些功能主要由智能充電管理芯片MAX1898的內(nèi)部充電狀態(tài)控制和外圍單片機(jī)AT89C52實(shí)現(xiàn)。下面分別介紹。

21、3.1預(yù)充電

22、電池裝好后，打開輸入DC電源，當(dāng)充電器檢測(cè)到電池時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，進(jìn)入預(yù)充電過程。在此期間，充電器以10%的快充電流給電池充電，使電池電壓和溫度恢復(fù)到正常狀態(tài)。

23、預(yù)充電時(shí)間由外部電容控制。這里選擇100nF，即預(yù)充電時(shí)間為45分鐘。如果在規(guī)定的充電時(shí)間內(nèi)電池電壓達(dá)到2.5V以上，且鋰電池溫度正常，則進(jìn)入快速充電過程；如果在預(yù)充電期間鋰電池的電壓仍然低于2.5V

24、在快速充電過程中，當(dāng)鋰電池電壓達(dá)到設(shè)定端電壓時(shí)，快速充電結(jié)束，充電電流迅速下降，充電進(jìn)入Wally過程。此時(shí)，當(dāng)充電率下降到設(shè)定值以下或等待時(shí)間結(jié)束時(shí)，進(jìn)入頂部截止充電過程。

25、當(dāng)頂部切斷充電時(shí)，MAX1898以極小的充電電流補(bǔ)充電池能量。一般來說，Wally和top cut-off充電工藝可以延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命5%-10%。

26、3.4停電

27、當(dāng)電池充滿電時(shí)，MAX1898的2nd引腳/CHG發(fā)出的脈沖電平會(huì)由低變高，單片機(jī)會(huì)檢測(cè)到，引起單片機(jī)的中斷，中斷時(shí)會(huì)判斷充電的狀態(tài)。這時(shí)微控制器會(huì)通過P2.0口控制6N137，切斷LM7805到MAX1898的電源，保證芯片和鋰電池的安全，同時(shí)減少損耗。

28、3.5警報(bào)

29、當(dāng)電池充滿電后，MAX1898芯片本身會(huì)關(guān)閉外部LED綠燈。但為了安全起見，在充滿狀態(tài)下檢測(cè)到脈沖后，單片機(jī)不僅會(huì)自動(dòng)切斷MAX1898的電源，還會(huì)通過蜂鳴器報(bào)警，提醒用戶及時(shí)取出電池。充電錯(cuò)誤時(shí)，MAX1

30、4總結(jié)

31、該方案采用AT89C52單片機(jī)和充電集成電路作為充電器的設(shè)計(jì)方案，既能實(shí)現(xiàn)鋰電池的充電，又能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的過電壓和溫度保護(hù)，使鋰電池的性能得以充分發(fā)揮，同時(shí)又能避免充電器在充電過程中可能損壞電池的情況發(fā)生，具有一定的智能功能。本方案能有效保護(hù)電池，縮短充電時(shí)間，最大限度延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命，符合當(dāng)前環(huán)保潮流。

本文到此結(jié)束，希望對(duì)大家有所幫助。