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智能充电器实现原理-51单片机初级入门实战教程

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：主控制器采用的是AT89S51，充电控制电路采用的是充电芯片MAX1898。图17-1 智能充电器的结构框图对于主机控制供电电压模块的思路为当电池充满电后，充电芯片MAX1898能够自动检测到变化的信号，并使其引脚CHG由低变高，并将信号传给单片机，以实现及时关断充电电源。顶端截止充电时，充电器以极小的充电电流为电池补充能量。当充电出错时，MAX1898会控制LED以1.5Hz左右的频率闪烁，以告知用户。

本次设计的项目是设计一个智能充电器。主要所实现的系统功能就是能对任意一种锂电池进行自动预充、充电保护，并在充电完成后，实现自动断电，并产生蜂鸣器报警效果。本次设计是通过单片机来实现自动控制的功能。按照系统设计功能要求，确定系统4个模块组成：单片机智能控制模块、充电控制模块、供电电压模块、报警模块。主控制器采用的是AT89S51，充电控制电路采用的是充电芯片MAX1898。供电电压模块采用的是光耦模块6N137和MOS管NDS332。报警模块采用的是蜂鸣器报警。其系统结构框图如图17-1所示。

图17-1 智能充电器的结构框图

对于主机控制供电电压模块的思路为当电池充满电后，充电芯片MAX1898能够自动检测到变化的信号，并使其引脚CHG由低变高，并将信号传给单片机，以实现及时关断充电电源。利用PC/MCS-51单片机联机开发系统编制和调试系统应用软件，并进行软硬件联调，最终实现以下几种功能：

1.预充

在此期间检测到定时器，则进入预充。充电器以快充的10%给电池充电，使电池电压、温度恢复到正常状态。如果预充时间内电池电压达到2.5V，且电池温度正常，则充电进入快充过程；如果超过预充时间后，电池电压仍低于2.5V，则认为电池不可充电，充电器显示电池故障，LED指示灯闪烁。

2.快充

此时，充电器以恒定电流对电池充电。电池电压缓慢上升，一旦电池电压达到所设定的终止电压，恒流充电终止，充电电流快速递减，充电进入满充过程。(www.chuimin.cn)

3.满充

在满充过程中，充电电流逐渐衰减，直到充电速率降到设置值以下或满充时间超时，转入顶端截止充电。顶端截止充电时，充电器以极小的充电电流为电池补充能量。

4.断电

当电池充满后，MAX1898发送的脉冲电平由低变高，被单片机检测到后，引起中断，并切断对MAX1898的供电，保证芯片和电池安全。

5.报警

当单片机检测到充满状态的脉冲后，通过蜂鸣器报警，提醒用户及时取出电池。当充电出错时，MAX1898会控制LED以1.5Hz左右的频率闪烁，以告知用户。