鋰離子電池充電控制器_畢業論文-資料下載頁

【導讀】運算與處理以及與外界通信等功能的電子裝置。本文根據近年來便攜式電子產品的迅速增長，對電源管理的要求越來越高，設計了一款用于電源管理的智能電器。影響因素下充放電時鋰離子電池電壓與容量的關系，另外還就充放電電流，過充，過放，及過溫對鋰電池的影響進行了討論。設計的電源管理部分具備了充電過程的控制，結合Atmel公司的AT89C52. 等，可以完成一個較為實用的電源管理系統。為了保護數據，抑制干擾，進行了。看門狗監測電路功能設計，保證了智能電器工作的可靠性。結果表明智能電器能夠實現設計的全部功。范圍內，恒壓充電時，能夠提供較理想的電池端壓。同時，也實現了相應的過溫。保護功能，及其出錯報警等功能。目前，電源管理已成為電子系統中必不可少的技術。鋰離子電池供電的便攜式產品越來越多?？刂破饕蟊容^苛刻，需要保護電路。為有效利用電池容量，需將鋰離子電池充電至最大電。壓，但是過壓充電會造成電池損壞，這就要求較高的控制精度。

　　

【正文】 ns 該指令設置了對應液晶屏最上一行的顯示 RAM 行號，有規律地改變顯示起始行，可以使LCD 實現顯示滾屏的效果。 3）頁 (PAGE)設置指令 表 頁設置指令 Table Page setting up instructions 顯示 RAM 共 64 行 ,分 8 頁 ,每頁 8 行。 4）列地址 (YAddress)設置指令 表 列地址設置指令 Table Columns address setting up instructions 設置了頁地址和列地址就唯一確定了顯示 RAM 中的一個單元，這樣 MPU 就可以用讀、寫指令讀出該單元中的內容或向該單元寫進一個字節數據。 5）讀狀態指令 表 讀狀態指令 Table Reading state instructions 該指令用來查詢 KS0108B 的狀態 ,各參量含義如下： BUSY＝ 1 表示內部在工作， BUSY＝ 1 表示正常狀態； ON/OFF＝ 1 表示顯示關閉， ON/OFF＝ 0 表示顯示打開； REST＝ 1 表示復位狀態， REST＝ 0 表示正常狀態；在 BUSY 和 REST 狀態時，除讀狀態指令外，其它指令均不對 KS0108B 產生作用；在對 HD61202操作之前要查詢 BUSY 狀態，以確定是否可以對 KS0108B 進行操作。 5）寫數據指令 表 寫數據指令 Table Data writting instructions 6） 讀數據指令 表 讀數據指令 Table Data reading instructions 讀、寫數據指令每執行完一次讀、寫操作 ,列地址就會自動增 1。 167。 42 看門狗功能設計 421 看門狗功能 單片機系統通常工作在一些特定環境中，不可避免會受到外界的干擾，這些干擾輕則導致系統內部數據出錯 ,重則將嚴重影響程序的運行。為了保護數據，抑制干擾，在智能電源管理控制系統的開發過程中需要進行可靠性設計。一般說來系統的可靠性應從軟件、硬件以及結構設計等方面全面考慮。如器件選擇、電路板的布線、看門 狗、軟件冗余等。只有通過軟、硬件的聯合設計才能保證系統總體的可靠性指標，以滿足系統在現場苛刻條件下的正常運行。 對于來自電網電壓的欠壓、過壓、掉電和瞬變現象，通常采用低通電源濾波器、隔離變壓器、光電隔離及使用 UPS不間斷電源，或者給單片機系統配備專用電源。但這些措施仍然不能解決上述電源異常問題，而且線路復雜、成本高。所以，單片機監控電路應運而生。利用監控芯片和少量外圍元件能方便地組成各種有效的復位電路，并能對電源異常情況進行各種監控。這種芯片具有監視功能多、可靠性高、外圍元件少、監控電路簡單和體積小等優點。因此它被廣泛應用在計算機、微控制器應用系統、便攜式智能儀器、自動控制等領域。 看門狗功能是指在系統設計中通過軟件或硬件的方式在一定的周期內監控單片機微處理器的運行情況，如果在規定的時間內沒有收到來自單片機微處理器的觸發信號，則系統會強制復位。 422 MAX6304 簡介 Maxim公司生產的 MAX6304是一款專用、高性能、低功耗的微處理器監控芯片。它有如下特點： 1)同時具有復位和看門狗功能。 2)復位門限電壓在 。 3)復位超時時間可調。 4)看門狗超時時間可調，通過看門狗選擇腳 還可以設置 500倍超時時間。 5)4μ A供電電流。 6)輸出結構為：推 /拉方式輸出、高電平復位。 MAX6304 有 DIP、μ MAX 和 SO 三種封裝形式，其引腳分布如圖 所示。 圖 MAX6304 引腳分布圖 Fig MAX6304 pins maps 423 硬件電路設計 參考 Maxim 公司提供的 MAX6304 芯片資料，設計出如圖 所示的單片機監控電路原理圖。 圖 系統原理圖 Fig System schematic 單片機 AT89C2051監控復位電路由 MAX6304實現。單片機 P1口的 LED指示燈的顯示，用紅、綠 LED 構成，完成簡單測試。 口和 MAX6304的看門狗監測器輸入腳 WDI相連，單片機程序控制它在一定時間周期內 (小于看門狗的超時時間 )發生電平變化。如果在看門狗的超時時間內 MAX6304 沒有檢測到這個變化，則認為“程序跑飛”或者“死機”。這樣 MAX6304的 RESET輸出腳產生復位信號，對單片機復位。 MAX6304的 RESET輸出腳和 89C2051的 RESET輸入腳相連。 MAX6304是否正常工作取決于它的外圍電路設 計。 監控芯片 MAX6304外圍電路的設計可以參考 Maxim公司提供的芯片資料進行。監控芯片MAX6304外圍電路的設計主要是對圖 R R C C2的取值計算。 復位門限電壓滿足如下公式： RST V = ( 1 R + 2 R ) / 2 R () 分別選擇 1 R 為 ， 2 R 為 10kΩ，由 ()式可得 : RST V = ( 1 R + 2 R ) / 2 R = () 系統供電電源為 + 5V，所以復位電壓設置在 的。 MAX6304的 RST腳用于設置復位超時時間，這個時間可以通過外部電容 C1來調節。復位超時時間按下式計算 : t C1 RP = () 式中， C1的單位為 pf ， RP t 的單位為 μ s。 取 C1 = 10 pf ，可得： t C1 RP = = s () MAX6304的 SWT腳用于設置看門狗超時時間，這個時間可以通過外部電容 C2來調節。基本看門狗超時時間按下式計算： RP t = C2 () 式中， C2的單位為 pf ， RP t 的 單位為 μ s。 取 C2 = 100 pf ，可得： RP t = C2 = 267μ s () WDS腳是 MAX6304的看門狗選擇輸入腳，這個輸入腳可以選擇看門狗的模式，接低電平為正常模式，接高電平是擴展模式。在擴展模式下，看門狗超時時間為基本超時時間的 500倍。在本系統中， WDS接高電平，故看門狗超時時間為： RP t = 267 500 = 133500μ S = () 因此，只需在單片機程序中每隔小于 (即對MAX6304的 WDI輸入腳提供“喂狗”信號 )，就可以實現看門狗功能。如果“程序跑飛”或者“死機”，程序就不會運行到“喂狗”語句，超過看門狗超時時間， MAX6304的 RESET就會產生有效的復位輸出，從而對單片機復位。 424 軟件設計 對單片機的監控只需要硬件電路就可以實現，而看門狗功能則需要軟件程序的配合，即在程序中放置“喂狗”語句?！拔构贰闭Z句的放置主要需要考慮間隔時間的問題，必須在看門狗超時時間內及時讓 WDI產生電平變化。程序流程圖如圖 ： 主要程序如下： Sbit LED_ G = P1^0。 Sbit LED_ R = P1^1。 SbitWD I = P1^2。 EA = 0。 tmp = 0。 WD I = 0。 While (1) { LED_ G = 1。 LED_ R = 1。 /* 延時 */ for ( i = 0。 i i + + ) { for ( j = 0。 j 125。 j + + ) { tmp + + 。 tmp 。 } /* 喂狗語句 */ WD I = 1。 WD I = 0。 } LED_ G = 0。 LED_ R = 0。 } 圖 程序流程圖 Fig Program flow chart 第五章智能電器仿真調試 一個單片機應用系統經過預研、總體設計、硬件設計、軟件設計、制板、元器件安裝后，在系統的程序存儲器中放入編制好的應用程序，系統即可運行。但一次性成功幾乎是不可能的，多少會出現一些硬件、軟件上的錯誤，這就需要通過調試來發現錯誤并加以改正。由于單片機在執行程序時人工是無法控制的，為了能調試程序，檢查硬件、軟件運行狀態，就必須借助某種開發工具模擬用戶實際的單片機，并且能隨時觀察運行的中間過程而不改變運行中的數據性能和結 果，從而進行模仿現場的真實測試。完成這一仿真工作的就是單片機仿真器。本論文采用萬利電子有限公司的 Insight 仿真器 ME52HU。 167。 51 設置仿真器 MedWin 集成開發環境對仿真器的硬件控制是通過執行菜單命令 [設置 |仿真器設置 ]實現的。仿真器設置功能是通過對仿真器 CPU 選擇，仿真器時鐘選擇，仿真器控制選項，程序存儲器映像和數據存儲器映像進行的。在設置這些功能時，應將仿真器的各項設置與目標系統的要求一致或盡量接近。 1) 仿真 CPU 選擇 MedWin 是基于 Insight 系列仿真器硬件的 集成開發環境，集成環境所有窗口顯示的數據都是被仿真對象真實數據的體現，是完全真實的。在實際仿真時，應合理選擇仿真 CPU，使其與目標 CPU 型號、功能最為接近。這里選擇 ME52HU。 2) 仿真器時鐘選擇 ME52HU仿真器提供 12MHz， 24MHz， 和 四種仿真器內置時鐘源，以及仿真頭組件時鐘或目標系統上的有源時鐘五個選項供選擇。這里選擇 。 當選擇仿真器內部時鐘提供仿真 CPU 時，時鐘信號還通過仿真頭送到目標系統的時鐘引腳 (XTAL1和 XTAL2) 上，此時需將仿真頭上的跳線開路 (拔出 )，以免仿真頭組件上的振蕩器時鐘與仿真器內部時鐘產生信號疊加。 當選擇仿真頭組件或目標系統時鐘時，需在仿真頭組件時鐘或目標系統時鐘中取其一者： 短路仿真頭組件上的跳線，并在組件上振蕩器小板的插孔內插入合適的晶體振蕩器，此時仿真頭組件時鐘提供給仿真 CPU 同時也提供給目標系統。 將仿真頭上的跳線開路，仿真器的時鐘來源與目標系統的振蕩器，此時目標系統應是有源時鐘。 167。 52 編譯工具設置 MedWin 集成開發環境系統默認使用萬利電子有限公司的匯編器 和連接器，支持匯編語言編寫的程序開發，如果使用其它外部編譯工具，需要對外部編譯工具的路徑和程序進行設置。 如圖 這是 MedWinV3 環境的初始默認選項，用戶只使用匯編作為編程語言時，選擇此選項。本文使用指定路徑下的編譯工具 KEILC51。