目 录
一、 引言 1
(一)课题研究现状 1
(二)课题研究的前景 1
二.系统方案的整体设计 2
(一) 系统总体设计 2
三、系统设计 2
(一)相关模块概述 2
(二)硬件系统 3
1单片机控制电路 3
2 充电电路 3
3 系统电源设计 4
4光电耦合器的设计 5
(二) 软件系统设计 6
1 主程序的设计 7
2 定时器中断服务程序的设计 8
3 外部中断服务程序 9
总 结 10
参考文献 11
致 谢 13
一、引言
(一)课题研究现状
现在市面上的锂电池有很多种，常见的有锂电池、镍镉电池等，但是因为锂电池的高能量密度、稳定的放电等特性被人们运用在了很多方面。市面上大部分手机登电子产品使用的就是锂电池了。
在现如今电子产品泛滥的市场上，人们对手机的待机时间提出了更高的要求。这样一来，锂电池的容量和充电方式也会随之改进。而充电方式的改进也就是对充电器的工艺和质量提出了更高的要求了。就国内而言，普通充电器都是采用恒流快充的方式来对锂电池进行充电。本设计的充电器运用了所学的单片机对锂电池进行了不同方式的充电，从而解决了人们的要求，并且也减少了对锂电池的损伤。
(二)课题研究的前景
这个设计可以对电池进行智能充电，这样一来普通锂电池所达不到的需求智能充电器就能解决了。并且还对锂电池起到了保护作用。其次，这次设计的充电器经济实惠，电路简单清晰，如若将其大量生产并使用在市场上，前景巨大。
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案的整体设计
(一) 系统总体设计
系统总体设计图如下2-1所示。
2-1总体设计图
三、系统设计
(一)相关模块概述
本设计的操控模块是由单片机完成，还有电压改变，充电模块和光耦这几个模块，这样便实现了电池的智能充电。
单片机控制：利用了AT89C51，这个单片机运用在智能控制模块，可以在出现问题时及时切断电源。
充电控制：MAX1898是充电专用芯片，4.5V~12V是他的电压输入范围；
电压转换和光耦隔离：利用电压转换把9V电压进行转换，接着流过光耦取得5V电压。
综上所述，运用单片机对锂电池进行充电，一来可以控制充电过程，二来可以转化电压和充电提醒，一举两得。主要在于如何提升充电的效率和如何保持充电过程等方面遇到了难处。
(二)硬件系统
1单片机控制电路
单片机芯片是AT89C51，蜂鸣器是BUZ，光耦则是由单片机的P2.0口控制，电源会被及时切断。电路如图3-1所示：
图3-1 电路原理图
一般而言，最小系统是由复位电路、单片机、直流电源和时钟模块组合而成。就单片机来说，它相当于最基本的元素，起到了计算机的采集。其自身特点有体积小，集成度高，可靠性很高；价格低，性能稳定等。并且高于一般的8位微处理，极大的操控能力，；单片机系统的设备千姿百态；单芯片的类型，可以选择根据实际需求来进行选取。
2 充电电路
单片机的P3.2口连接在/CHG引脚，以此外部中断被触发。P沟道的三极管是PNP，设计选取了8550三极管。D1是绿光二极管，只有在通电时，灯会通电并发光。D2是红光二极管，接通电源红灯亮。电阻被设置在了R1，电阻是2.8k欧，最大充电电流为500mA；电容被放在了C2，用来设置充电时间。大小是100μF，最大充电时间是3h。下面是几个功能介绍。
(1)预充
安装好后电池后通电，充电器检测后复位，这样一来就可以进入预充了。过程中，充电器用电流的10%进行充电，让电压、温度稳定进行。外部电容器起到了控制预充时间的作用，电容这里选择100nF ，时间是45分钟。
(2)快充
预充结束，电压将提高到2.5V以上，充电芯片会对电池稳定充电。锂电池电压慢慢上升，达到终止电压便会终止。
(3)满充
当快充过程时，结束快充，意味着电池电压满足终止电压。与此同时，一旦充电速率下降到设置的值以下或着超过满充时间时，就会进到顶端截止充电的过程中。
(4)断电
电池充满，第2引脚传输的脉冲由低到高，单片机检测到，造成单片机的中断，这时候会自动识别充电状态。与此同时，6N137收到AT89C51从P2.0口传来的信号控制LM7805对充电芯片进行断电。这样保证了芯片和锂电池的安全。
(5)报警
在冲完后，MAX1898芯片能断开LED绿色闪光灯。安全起见，AT89C51会切断对充电芯片的供电在收到充满状态之后，同时用蜂鸣器来提醒人们，人们就能及时得知充电状态。一旦出错后，1.5Hz的绿色闪光灯的会被充电芯片控制来提醒人们，这个时候不要中断对MAX1898的供电，人们可以知道这个警告。
3 系统电源设计
供电电源是普通的三端稳压电路，集成电路用的是这种三端IC，有三条引脚的输出。这三个部分是输入端、接地端和输出端。
220V-9V的电源变压器，7805收到经C13滤波变压器整流后的电压，继续后续工作。如下图3-3所示。
图3-3 系统电源模块
4光电耦合器的设计
光电耦合器 也称光电隔离器，人们也他叫光耦。光电耦合器利用光作为媒介来传输电信号。因此，在各种电路中广泛使用。光的发射、光的接受和信号放大组成了光耦合器。光耦合器的电信号有单向性。这个结果是由如下内容所导致的：
(1)输入阻抗，光电转换元件是非常小的，但有阻抗较大的噪声源。
(2)光耦从输入到输出，他们彼此电阻很大，是因为没有电气连接。之所以两部分电路抗干扰性强就是因为干扰在此难以流过。
(3)光电耦合器能起到极好的保护，两端极高的抗干扰能力，即使出现损坏，仪表也不会有事，这便很好的保护了元件。
(4)光电转换装置具有响应具有很高的灵敏度，反应速度快，便于他可以在更多的地方使用。
下图3-4是光耦电路图
图3-4 光电耦合器电路图
总 结
本次设计的锂电池充电器可以智能的为锂电池进行充电，按照特定的方式进行充电。不但能有效的对锂电池进行充电，而且能延长电池的寿命和使用时间。这样一来基本满足了人们对锂电池长时间待机的要求。本次设计采用了单片机作为控制芯片，并增加了报警系统。希望本设计能被社会广泛采纳，并投入使用。本次设计的充电器也运用了所学的C语言单片机等专业知识，才能更好地完成本次设计。在此也感谢老师对本人的耐心指导和悉心栽培。

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