智能充电器毕业设计

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1、 1 前言前言 随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量 轻的电池充电器的需求也越来越大。 电池技术的持续进步也要求更复 杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更 精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损 坏。AVR 已经在竞争中领先了一步， 被证明是下一代充电器的完美控 制芯片。Atmel AVR 微处理器是当前市场上能够以单片方式提供 Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微处理器。由于程 序存储器为Flash，因此可以不用象MASK ROM一样，有几个软件版本 就库存几种型号。Flash 可以在发货之前再

2、进行编程，或是在PCB贴 装之后再通过ISP 进行编程，从而允许在最后一分钟进行软件更新。 EEPROM 可用于保存标定系数和电池特性参数，如保存充电记录以提 高实际使用的电池容量。10位A/D 转换器可以提供足够的测量精度， 使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案为了达到此目的， 可能需要外部的ADC， 不但占用PCB 空间， 也提高了系统成本。 AVR 是 目前唯一的针对像 “C”这样的高级语言而设计的8 位微处理器。C 代码似的设计很容易进行调整以适合当前和未来的电池， 而本次智能 型充电器显示程序的编写则就是用C语言写的。 2 第一章第一章 概述概述 第一节第一节 绪论绪论 1.

3、1.11.1.1 课题背景课题背景 如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、 重量轻的电池充电器的需求也越来越大。 电池技术的持续进步也要求 更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进 行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电 池损坏。与此同时，对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地 提高。从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢 和锂离子技术，可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。目前各 种电器使用的充电电池主要有镍镉电池 （NiCd） 、 镍氢电池 （NiMH） 、 锂电池（Li-Ion）和密封铅酸电池（SLA）四种类

4、型。 电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现 的。由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时 要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电。 目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路 上分析， 只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随 着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池 充电器的需求也越来越大。 电池技术的持续进步也要求更复杂的充电 算法以实现快速、安全地充电，因此，需要对充电过程进行更精确地 监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，以缩短充电 时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。因此，智能型充电电 路通常包括了恒流恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度 检测电路、外部显示电路(LED 或 LCD 显示)等基本单元。其框图 如下： 3 图图 1 1- -1 1 智能充电器基本框图智能充电器基本框图 Atmel AVR 微处理器是当前市场上能够以单片方式提供Flash、 EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微处理器。 由于程序存储器 为Flash，因此可以不用象