电动车电池防过充节电控制器

1、随着人们环保意识的加强，节能环保的电动汽车产业，各种电动汽车也应运而生。经过市场调研，我们发现所有的电动车电池充电器都不具备自动断电功能。电池已充满电，充电器仍处于浮充状态。这不仅会导致电池损坏，还会造成大量电能浪费。对安全、节能和智能的电池充电器的需求也在不断增长。基于此，我们设计了一款电动汽车电池防过充节电控制器。本设计在普通电动车充电器的基础上增加了单片机控制部分。家用充电器可直接连接本产品的输入端，产品的输出端可连接电动车电池原有的充电口，实现充电的智能化目的。硬件电路由定时充电和自动控制充电两种工作模式组成。定时充电时，时钟数码管显示定时时间；自动充电时，时钟数码管显示电池两端电压和

2、浮地时间。电池充满电后，会自动切断电源。本产品具有电池电压检测功能，可应用于36V电池控制和48V电池控制。用户只需将自己的电池连接到相应的地方即可直接充电。如果电池反接，会自动保护电池不受损坏，具有很好的通用性和实用性。二、原理说明：示意图如图所示：电源部分：220端为输入端，插座端为输出端，P3为与单片机AD检测部分的连接排针。我们使用LM7805为电路的控制部分提供5V稳定的电源。单片机通过控制继电器的吸合和断开来控制充电电源的开合。 R1、R2、R3和R4是检测电池电压的分压电阻。采集到的电压经过电阻分压后才能输入到单片机。图中R19为上拉电阻，R6为限流电阻，继电器由晶体管9013（

3、0.5A）驱动。当单片机引脚输出低电平时，三极管截止，继电器线圈没有电流流过，继电器断开，开始充电。当MCU管脚输出高电平时，三极管导通，继电器吸合，充电停止。防止因过度充电而损坏电池。当电池充满电时，微控制器进入断电模式，即使周围没有人，也不会浪费太多电量。图中 D3 设计用于在电池反接时保护电池。 D4 旨在保护继电器。控制显示部分：如图所示：智能充电器控制显示部分主要以STC12C2052AD单片机为控制核心设计。本单片机自带AD转换，非常方便，不需要外接比较器；并能准确检测电池两端电压。外围电路包括输入设备按钮、显示设备时钟数码管、发光二极管（红色和绿色）和充满电的报警设备的蜂鸣器。用

4、户可以通过按键设置所需的充电模式和充电时间。两个 LED 用于指示不同的充电模式和不同的充电阶段。图中U3为74HC595，为8位串并移位寄存器，设计用于省去单片机的IO口。四个按键的功能分别是：S1为模式（自动控制模式和定时模式）选择键，S2为调节定时时间的“+”键，S3为“确认键”。时钟数码管在定时模式下显示定时时间的小时和分钟。自动控制模式下，在电池两端电压达到浮空状态前，数码管显示电池两端电压值，中间点亮；当电池两端电压达到浮空状态时，数码管显示定时两个小时，显示状态与定时模式下相同。理论设计计算：AD采集用分压电阻的设计与计算对于 48V 电池，R3 为 570K，R4 为 10K。

5、要求当电池电压达到浮空状态，即57.2V时，分压后输入到单片机的电压不超过5V。Vmax=57V：此时分压后输入到单片机的电压为Vin=Vmax*R3/(R2+R3)=1VR3 的功率为Pr3 =(Vmax/580K)*(Vmax/580K)*20K0.125W所以拿一个1/4W的电阻将单片机的AD转换寄存器中的值设置为ad_data，然后 ad_data=(Vin/5)*256如果取10位的转换精度，只需将256换成1024即可。从而将模拟量转换为数字量，由数码管显示。三、学习经历：在上这门课之前，我对 51 MCU 几乎一无所知。事实上，在我上这门课之前，我并不知道这门课是关于什么的。我只

6、知道是电子产品。我选择这门课程是抱着实践的想法。知道我们学的是单片机，是我们大三下学期才开的一门课。能提前联系上真的很幸运，收获很大。在这堂课中，我学习了单片机开发板成品的全过程，从最初原理图的设计到PCB板的生成，到东西的焊接，最后到调试和输入的程序。虽然我们在课堂上学过原理图的设计和PCB板的生成，但是大部分都是按照书上的，所以还是比较简单的。然而，在这门实验选修课上，这一切都是我一个人完成的。自己画原理图的时候，一开始觉得有点难，因为很多组件都不在库里，都需要自己画，也就是说要自己打包。 ，有点难。对于我这样的初学者来说，这是一个考验。画了原理图花了我两个大班。相对来说时间比较长，但是画

7、完之后有一点点成就感，这也是我对接下来的学习和制作比较感兴趣的原因。如果原理图绘制很成功，那么PCB就没有那么难了，自动生成也很快，但是layout比较麻烦。如果PCB能做好，那么生产基本完成了三分之一的工序。这是成功的第一步。学生们都做完后，老师送了一些元件，开始物理焊接板子。由于某些原因，我没有在课堂上完成这个焊接。下课后，我去同学的实验室继续焊接。完成焊接大约需要两个小时。看着自己做的板子，有种说不的感觉。我很高兴，我真的很有成就感，也许这是我第一次焊接这样的板！所以我决定以后多关注这方面。下一门课程是程序设计和调试。在编写程序之前，老师讲解了51单片机的一些知识和应用以及一些单片机程序

8、的程序代码。老师还推荐了一些书籍，让同学们可以继续学习MCU的知识。在写程序的过程中，我觉得很难，也很煎熬，因为我不知道，没有头绪，也许是因为我还没有深入研究过单片机！对于程序的编程和调试，老师的要求不是很严格，因为老师知道我们没有学过单片机。虽然我们对51单片机的改造调试并不精通，但对51单片机的产品研发生产全过程有了更深入的了解，不再迷茫和猜测。毕竟上课时间很短，深入学习就靠我们了。要想在这方面有所突破和发展，那么深入研究单片机是必然的。通过本课程的学习，对51单片机产品的开发有了一定的了解。同时，我也对这门课充满了向往。我觉得整个制作过程非常有趣。所以我决定，如果大三有这样的课程，我会选

9、择它。如果没有这样的课程，我会利用业余时间做一些这样的课题，我不知道方去问老师或一些更了解的学生。总而言之，我在一定程度上从这门课程中学到了很多。此外，王俊杰老师的细心指导也让我们倍感亲切。还有就是自己独立完成了一块电路板的制作，第一次尝到了做某事的成就感。这给了我很大的信心。我会以此为契机，学习专业知识，提高自己的专业水平。四、单片机编程代码：#include #include #define uchar 无符号字符#define uint 无符号整数#define AD_SPEED 0 x60 /0110,0000 1 1 每 270 个时钟周期转换一次，/*数码管IO口设置* * */位

10、 ST_CP =P11;位 SH_CP =P12;位 DS =P13;sbit LED4 =P14;/数码管位 LED3 =P15;位 LED2 =P16;位 LED1 =P17;sbit led0 =P30; /引领sbit led1 =P31;sbit s3 =P32;/密钥位 s2 =P33;位 s1 =P34;sbit BEE =P35;/蜂鸣器sbit k1 =P37;/继电器/*/uchar 温度=0； /595数据识别单位广告数据； /AD数据int count1 = 0;/数码管识别整数计数2 = 0；整数计数3 = 0；整数计数4 = 0；uint count_m=0；uch

11、ar count_f=0;uchar count_s=0；uint count = 0;/ms数码管显示标志uchar count0 = 0;/0.5suchar 状态=0; /数码管显示标志uchar shi=0; / 小时、分钟和秒的初始设置飞行干燥机 = 0;uchar 苗 = 0;uchar m = 0;飞行 q = 0; / 密钥 IDuchar k = 0;诠释 k2; / 密钥 IDuchar ad_flag = 0;位 time_flag = 0;位 auto_flag = 0;uchar countb = 0;单位电压 = 0； / 初始电压单位电压1 = 0；uchar i

12、 = 0;飞行标志1 = 0；飞行V；uchar value_buf 50; uchar count5, i5, j5, temp5; / 采集电压uchar VCC = 4.88; / 电源参考电压uchar 代码 DSY_CODE = 0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90; / 字符uchar code DSY_CODE1=0 x40,0 x79,0 x24,0 x30,0 x19,0 x12,0 x02,0 x78,0 x00,0 x10;/带小数点的字符/*无效ADC（）； /*AD转换函数*/void

13、InitADC();/AD设置函数void keyserve(void);/按键设置void keyscan();/键盘扫描void Delay(uint x);/延迟无效 In_595(); /595函数无效 Out_595();void beek(void);/蜂鸣器继电器void init();/初始化/* *无效的主要（） 在里面（）;而（1）键扫描（）；比克（）；如果（自动标志=1） for (count5=0;count550;count5+)value_bufcount5 = V;延迟（10）；对于 (j5=0;j550-1;j5+)对于 (i5=0;i5value_bufi5+

14、1)temp5 = value_bufi5;value_bufi5 = value_bufi5+1;value_bufi5+1 = temp5;电压=(value_buf0*1.96);如果（电压=395）电压1=4801；如果（电压=409）电压1=4902；如果（电压=416）电压1=5003；如果（电压=425）电压1=5104；如果（电压=433）电压1=5205；如果（电压=442）电压1=5306；如果（电压=460）电压1=5504；如果（电压=468）电压1=5601；如果（电压=478）电压1=5702；计数1=（电压1/1000）；count2=(电压1%1000)/100

15、);count3=(电压1%1000%100)/10);count4=(电压1%1000%100%10);延迟（300）；如果（电压=480） BEE=1;延迟(200);BEE=0;TR1=1；shi=0;/充满电后的延时时间分=1；苗=15；ADC_CONTR&=0 x6e;auto_flag=0;flag1=1;if(count_f2)/自动控制定时时间设置，时间大于2分钟继电器断开TR0=0；TR1=0；蜜蜂=1；ADC_CONTR&=0 x6e;k1=0；延迟（2000）；蜜蜂=0； 自动标志=0；count_m=0； /将秒数清0，保持蜂鸣器不响 /*AD初始化*无效初始化（） T

16、MOD = 0 x11;TH0=0 xfa；TL0=0 x00；TH1=(65535-50000)/256；TL1=(65535-50000)%256；ET0=1;/开启定时器中断ET1=1；TR0=1；TR1=0；EA=1；P 3M0=0X00;/设置BEE端口P1 3M=0X20;辅助|=0 x10；EADC_SPI=1；LED1=1；LED2=1；LED3=1；LED4=1；蜜蜂=0；k1=1；无效初始化ADC（）P1=0 xff；ADC_CONTR=0 xe8；延迟（80）；P 1M0|=0 x01;/这两个寄存器用于设置P1端口的四种状态，每一位对应一个P1引脚，根据状态组合进行操作

17、P 1M1&=0 xfe;/设置P1.1为开漏状态无效 ADC() 中断 5如果（广告标志=1）ad_flag=0；ad_data=ADC_DATA；V=广告数据；ADC_CONTR&=0 xe7; /清除标志并关闭AD采集ADC_CONTR=0 xe8;/开启中断广告void Time0() interrupt 1/显示数码管TH0 = 0 xfa；TL0 = 0 x00；计数+；if(count=20)/循环20次检测电压计数=0；ad_flag=1;状态+；开关（状态）情况1：temp = DSY_CODEcount1； In_595(); Out_595();LED1=0；LED2=1

18、；LED3=1；LED4=1；休息;案例2： temp = DSY_CODE1count2； In_595(); Out_595();LED1=1；LED2=0；LED3=1；LED4=1；休息;案例3：temp = DSY_CODEcount3； In_595(); Out_595();LED1=1；LED2=1；LED3=0；LED4=1；休息;案例4：状态=0；temp = DSY_CODEcount4； In_595(); Out_595();LED1=1；LED2=1；LED3=1；LED4=0；休息;/*void Time1() 中断 3TH1 = (65535-50000)/25

19、6；TL1 = (65535-50000)%256;如果（自动标志=0）count4=分%10;计数3=分/10；count2=shi%10;计数1=石/10；如果（+count0=10）计数0=0；淼；如果（苗=0）分 - ;如果（芬=0 xff）分=59；shi-;如果(shi=0)时=0； 苗=59； 如果（自动标志=1）如果（+count0=10）计数0=0；count_m+;如果（count_m=59）count_m=0；计数_f+；如果（count_f=60） count_f=0；count_s+;如果（count_s=24） /*无效延迟（uint x） uchar我;而(x-) for(i=120;i0;i-);/*无效 In_595() uchar我;对于(i=0;i8;i+) 温度 = 1;DS = CY;SH_CP = 1；_nop_();_nop_();SH_CP = 0；无效 Out_595() ST_CP = 0；_nop_();ST_CP = 1；_nop_();ST_CP = 0；/*数据处理无效键扫描（）如果（s1=0）/延迟(5);延迟（200）；如果