智能手机充电器

22/22AVR课程设计：智能手机充电器组员：华诚、葛亮、贾广魁系统设计1.设计目的1)熟悉并掌握单片机嵌入式系统的开发流程和应用方法。2）做到对电池充电过程的实时监测。3）做出智能化的充电器。我发觉在给手机充电的时候，往往不能明白电池还有多长时刻能充满，而且经常不记得是什么时候开始充电的，因此专门容易造成过充或充电不足，从而阻碍手机电池的使用寿命，还有可能出现危险。因此我便萌生了设计一种可显示时刻的手机充电器的方法2.功能简介1）可与锂电池中的芯片通信，得到电池组的容量、电压、电流等参数。2）用LED显示电池的剩余充电时刻。3）具备防过充功能，在电池电压达到一定值后减小充电电流，直至电池充满。3.应用能给各种锂离子电池充电并能够实时显示充电的剩余时刻。二．实验资源1）硬件：AVR开发板，Atmega16,LED七段数码管，电源2）软件：ICCAVR,AVRstudio三．实验原理1.电路原理图注释：左下为AD模块，Mega16的PA口接AD，同时输出PWM,PB3接PWM进行充电操纵;右下方为以TLC431为主的稳压源，接单片机的AREF端口。2.实验原理：锂电池的充电过程分为预充、快充、涓流三个步骤，我们的原理概括的讲，确实是在预充时期通过对电池进行扫描测出电池的容量，与程序中的库进行对应从而得出充电所需时刻；再通过快充电池电压达到一定高的值，为防止由于充电过快引起的电池实际电压不足，最后再加上一定时刻的涓流充电。在整个过程中通过LED来实时显示剩余充电时刻。3.软件设计流程图PWMPWM波形生成PWM操纵充电低电平AD转换电压比较程序实时监控快充预充涓流电池充满，时刻归零时刻计算程序ＬＥＤ显示四．数据采集为使充电器能为不同容量的电池，需要做测试来采集大量的数据，反应电池在充电过程中电压、电流、时刻之间的关系。以下为几个具有代表性的测试图样：1.容量为600mah的电池快充过程中I-t曲线图中X轴为时刻(min)，Y轴为电流（mA）图中X轴为时刻(min)，Y轴为电流（mA）注：图中X轴为时刻(min)，Y轴为电流（mA）。2．容量为650mah电池预充时期的U-t曲线。图注：X轴为时刻（min），Y轴为电压(v)3.容量为860mah的电池预充时期U-t曲线。图注：X轴为时刻（min），Y轴为电压(v)。由以上各图能够看出，在一定时刻段内电压和电流与时刻专门好的符合了线性关系。4.电池容量与K值对应曲线（K值为充电电压每升高0.04v与对应时刻之比）五．实物图六．成员分工华诚：大部分程序的设计和调试，硬件的设计和搭建，数据采集。葛亮：部分程序的设计，硬件的采购、电路板焊接，PPT制作。贾广魁：提出项目，协助华诚做部分硬软件工作以及数据采集，论文、总结及网页的制作。七．成本成本包括：ss8050,ss8550各一个共0.4元，tl431一个0.5元，电阻10k、360R、1M、50R、100R、1K、1R，47uF、0.1uF电容等共2元左右，2个电源共15元。总计17.9元。八．程序#include<iom16v.h>#include<macros.h>#include"math.h"//8.00000MHZunsignedlongled_7[10]={0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//七段数码显示数组unsignedlongposition[6]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0x0f,0xdf};//六位数码管位选unsignedlongMin[30]={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37,39,41,43,45,47,49,51,53,55,57,59};//使能充电停止数组unsignedlongk_value[60]={40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,//预充电压斜率数组60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79, 80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,};unsignedlongV_Table[12]={380,381,390,391,400,401,410,411,415,416,419,420};//电压比较推断signedchartime[3];//时刻存储unsignedchardis_buff[6];//时分秒六位分不存储unsignedcharPWMnum,a=0x15,m=0,X,Y,Z;//溢出中断次数，OCR0值，if推断，时分秒，电压unsignedlongK,n,Vref=4.846,T,t,V;//预充斜率，延迟时刻，参考电压，时刻，signedlongCap;//电池容量#pragmainterrupt_handleradc_isr:iv_ADCvoidadc_isr(){unsignedlongADNum=0,adc_data;unsignedcharVa;ADNum=ADNum+1;//AD转换次数计数if(ADNum>=98888)ADNum=110000;adc_data=ADCH;adc_data=adc_data*4;if(ADNum==2)//初始电压值保存{Va=Vref*adc_data*100/1024;}V=Vref*adc_data*100/1024;//实时电压if(V-Va==4)//斜率计算{K=(20000000/ADNum)%10;} }voidA_value()//OCR0实际值{if(K==k_value[60]) a=250-K; if(K!=k_value[60]) a=0; }voidCap_value()//容量计算值{unsignedlongAa=2000,P;if(K==k_value[60]){P=K/Aa; Cap=(-1)*log(P)*200;}if(K!=k_value[60]){Cap=0;}}voidTime_Compu()//时刻计算程序{t=3*OCR0;T=Cap/t;if(T>=60.000){X=(T/60); Y=(T%60); Z=((T-60)-(T%60))*60;}if(T<60.000){X=0; Y=((T*10)%10); Z=((T-(T*10)%10)*60); }}voidDelay_ms(n){inti,j;for(i=0;i<n;i++) { for(j=0;j<8000;j++); }} voiddisplay(void) { unsignedchari; for(i=0;1<5;i++) { PORTC=0XFF; PORTD=led_7[dis_buff[i]]; PORTC=position[i]; Delay_ms(1); PORTC=0XFF; } }#pragmainterrupt_handlertimer0_ovf_isr:iv_TIMER0_OVFvoidtimer0_ovf_isr(void){PWMnum=PWMnum+1;}voidtime_to_disbuffer(void){unsignedchari,j=0;for(i=0;i<=2;i++){ dis_buff[j++]=time[i]%10; dis_buff[j++]=time[i]/10; }}voidmain(void){//port_initPORTB=0X00;DDRB=0X08;//PB3PWM输出PORTC=0X3F;//led输出DDRC=0XFF;PORTD=0X00;DDRD=0XFF;//timer0_initTCCR0=0X00;TCNT0=0X00;OCR0=a;//OCR0实际值TCCR0=0X6C;//快速PWM，256分频,比较匹配时OC0清零TIMSK=0X03;//比较匹配中断，溢出中断//adc_initADMUX=0X20;//外部引脚AREF，左对齐，PA0口ADCSRA=0XAE;//ADC同意，自动触发转换，中断同意，ADCclk=125kHzSFIOR&=0X1F;SFIOR|=0X60;//选择T/C0比较匹配中断触发SEI();Delay_ms(600000);time[2]=X;time[1]=Y;time[0]=Z;//时刻time_to_disbuffer();while(1){display();if((m==1)||(V!=V_Table[8])||(a>=0X15))//倒计时{if(PWMnum>123){PWMnum=0;time[0]--;if(time[0]<0){time[0]=59; time[1]--; if(time[1]==Min[30]) { m=0; } if(time[1]<0) { time[1]=59; time[2]--; }}}time_to_disbuffer();}if((m==0)&&(V==V_Table[12]))//中途停车，休息电池{display();OCR0=0X00;Delay_ms(10000);time[0]=(time[0]-10);if(time[0]<=0){time[0]=time[0]+59; time[1]=time[1]-1;