【基于单片机的智能充电器设计12000字（论文）】

基于单片机的智能充电器设计目录一、绪论 41.1背景 41.2国内外现状 41.3课题解决的问题 51.4研究意义 6二、智能充电器的结构组成 7三、智能手机电池充电器的硬件电路设计 83.1单片机简单介绍 83.1.1单片机的发展历史 83.1.2单片机的应用 83.2单片机主控电路设计 93.2.1单片机AT89C51部分 93.2.2时钟电路 123.2.3复位电路 133.3充电控制电路 133.4供电电源电路 173.4.1变压 173.4.3滤波 183.4.4稳压 183.5报警系统（蜂鸣器及LED指示灯） 19四、智能手机充电器的软件设计 204.1程序功能 214.3程序流程图 224.4程序设计（见附录） 25五、系统测试 265.1硬件测试 265.2软件测试 26六、设计总结与展望 27结论 28参考文献 30一、绪论1.1背景当21世纪这个大时代来临,我们逐渐被生活中的各种信息获取的丰富的多样性包围,我们生活中也越来越离不开我们手中的一个非常有趣的东西,它在目前已然已经成为一个人人都不能失去的一部分，这就是手机。因为,我们有时候出门如果不带手机，连买菜，吃饭都很难做到。而且就算带手机了，有时候也会遇到手机没电关机或者快关机的时候，这也会对我们的日常生活带来不便的影响。例如到了动车站、地铁等流动人口众多的地方，这里也更迫切得需要我们手中各类手机解决各个市场的销售问题，方便旅客的工作问题和生活问题。提高这些地区的服务质量和竞争力是我们大家都应该想到的事情。接下来我的研究课题就通过利用我们所学的单片机的部分功能进行了大量软硬件的设计,用软硬件完成了绝大部分任务和简单的外围电路,通过这样实现了给所有市场上人口密集区域的手机进行充电,而使它们集中控制更加方便。伴随着微型智能单片机在市场上崭露头角，智能手机充电器的智能化应用有了更多的创新和研究的方向。1.2国内外现状当前我国市场上虽然有许多不同类型的智能手机专用充电器,但也保存有许多不一定合格的充电产品。根据去年国家质检总局的一项抽查,制造商对其生产的大多数移动充电器都不完全合格。主要技术问题之一是与家用电源的总线连接,辐射场和干扰场的扰动强度和电源允许的工作电压。另外,某些家电产品还可能存在与额定低温放电性能、额定电池容量、放电额定容量和安全保护度等性能指标有关的产品质量安全问题。这些产品质量安全问题不仅影响了智能手机的正常生产使用,并且也严重影响了智能手机的正常使用寿命,在严重的这种情况下甚至还有可能严重损害广大消费者的合法权益。手机充电器市场的当前趋势如下：据我收集的资料显示，手机充电器在当前可分为单口充电器和双口充电器两个大类。也具有单池充电跟双池充电的区别。双电池充电器与单池不同的地方在于具有氟化镍电池和镍氢电池的标准慢充、快充、放电和单次充电功能。除此以外有些产品还有电压控制跟自动温度这些比较新颖的功能。消费者应尽量选择双电池充电器，这样在生活上提升了方便还对手机的寿命提升了不少。随着智能手机产品类型的不断增加,不同的手机充电器由于产品型号不同而可能具有不同的专用电源输出端口,为了不给大部分消费者因为互换电源的原因带来生活上的不便。标准无线充电器是这是一种可以直接插入所有智能手机无线电源插座的无线充电器。此外,制造的智能手机的每个电源输出端口将在目前适用于所有标准手机充电器的配件规格中保持统一。这样,消费者不必在每次切换连接到智能手机时都需要购买新的充电器。从这里我们可以清楚看出,随着电动充电器从智能座椅发展到智能笔记本电脑,再以及到双插槽等的快速发展,它也已经开始向功能标准化和智能通用化发展。当前,一些主要器件制造商研发生产的智能手机自动充电器主要具有以下主要特征:宽广的输入电压信号保护范围或多种输入电压模式可选,具有双向限流充电保护,短路充电保护和反向自动充电保护电路,体积小,重量轻,自动快速进行充电,并自动充满电池。之后它会自动关闭。此外,某些智能充电器件还具有智能自动识别锂基铁离子,镍氢,镍镉蓄电池,放电池等功能,充电设备状态自动显示,低精度噪声充电模拟以及微电脑自动控制管理系统等先进功能。1.3课题解决的问题手机充电器的基本设计：选择正确的外围设备，单片机和其他硬件。使用单片机可以对目标市场中销售的手机电池进行通用充电。关键设计目标包括：1）系统采用单片机通过外围控制电路自动感知智能电池的自动充电状态，而且能基本实现智能手机电池的充电，放电的自我状态控制，就因为这样我所设计的充电器能最大限度地保护现在市场流行的智能手机电池的使用寿命有效值。2）使当前的移动充电器功能可以被扩展,以为将来的针对充电器相关功能进行更新升级提供一个平台。3）保持充电器的总成本尽可能低。因此,这种芯片结构的组合设计将可以实现微微单片机在移动充电器相关领域的广泛应用。主控制电路芯片主要是一个单片硅电机at89c51,它还安装有一个用于电池充电控制过程的一个控制电路模块以及一个用于内部电压信号转换和外部电源输入信号提示的控制电路,以便于形成一个硬件控制系统。它主要用于解决与您在充电使用过程中您的电池状态保护系统功能设置有关的几个问题,如何有效提高您的充电电池效率和如何监控您的充电电池状态。该系统设计对实际工业应用来说具有很大的实用价值。1.4研究意义随着智能手机的迅速发展普及化以及其在现代人们日常生活环境中的重要应用地位,为那些没有高端低性能智慧手机充电器的现代人们生活提供方便,安全的智能手机无线充电保护服务也就显得尤为迫切。手机充电器技术是目前手机充电市场不可或缺的一部分,单片机在该充电领域的广泛应用也非常方便,这就是提供这种设计的原因。它对于不断提高我们对通用单片机的基本理解和专业认识也同样具有非常重要的社会现实意义,并有效地帮助解决了我们生活中非常需要我们解决的诸多问题。另外,人们通常也会要求在电池保护延长电池使用寿命的一方面使用加强自动充电器,并且使用该最新设计器件可以有效实现这一点,因此使用该器件设计在电池实用性提高方面非常有价值。该研究课题充分利用了单片机自动控制对电池整机进行一次智能自动充电,从而最大不同程度地有效保护了整机电池使用寿命。它指的是由微型电子计算机自动控制的真正自动充电器。同时,由于采用单片式微机软件需要执行大量控制工作,因此大大简化了外围控制电路,并显著降低了成本。此外,作为一个高性能应用平台,手机移动充电器需要具有很好的应用功能性高可用和扩展性,这为进一步的智能技术升级应用提供了必备条件,以利于继续不断满足新的市场需求并充分利用填充目前智能手机移动充电器现有功能,以满足这部分空洞的市场需求!二、智能充电器的结构组成该系统主要用于控制单节锂离子电池的充电。它使用MaximSemiconductor的锂电池充电芯片。操作原理如下:插入电池后,系统LED指示灯将点亮,并且蜂鸣器将发出警告音,并且系统将进入预充电状态。如果电池电压超过.5V,系统将快速充电。电池充满电后,指示灯熄灭,并且蜂鸣器鸣响。如果无法给电池充电,指示灯将以1.51Hz的频率闪烁,系统结构如图2-1所示。2-1系统结构组成2-1系统结构组成该检测系统由内部电源控制系统,89c51主控制电路芯片,充电提示控制电路和外部信号提示控制电路部分组成,主要功能用于实时检测电源系统中电池是否同时安装了电池以及使用电池期间是否正常充电,是否已充满电等。 

三、智能手机电池充电器的硬件电路设计智能手机上的充电器系统包括单片机AT89C51主要控制电路,LED显示灯,蜂鸣器,MAX1898充电控制电路和一个电源控制电路。3.1单片机简单介绍3.1.1单片机的发展历史MCU（Microcontrollerunit）又称微控制器单元。真正的单片机系统诞生于20世纪70年末，历经了SCM时期、MCU时期、SoC期三个大时期。它创新方向技术核心是：在车辆应用的正常运行中，目的程序所需的接口端电路跟各种外围电路不断扩充，重点是目的的自动智能控制。飞利浦借助着它在生活实际应用和道路汽车应用两个大方面的巨大市场优势，迅速把单片机MCS-51用其惊人的天赋研制成微控制系统。单片机的创新方向是嵌入式系统核心路线。向MCU时代进步的最为重要的关键，就是得到一个答案。怎样将应用系统在微控器上的最大化解决。就因为这样，它发展趋势是将专用功能单片机SoC化。而且，SoC所控制的单片机应用系统控制单元的设计的长足进步通过EDA工具、IC程序设计、微型电子控制程序等技术的大力发展实现。所以，对单片机方面来说，我们可以简单的理解为它经由单片微控制器，单片微型计算机等，慢慢演变成为了单片机物理应用控制系统。3.1.2单片机的应用眼下，单片机已经逐渐渗透到我们日常的方方面面。我想不出来还有哪个方面没有单片机这种微控的踪迹。单片机广泛应用于日用品、仪器、照明、医疗、军事控制和学校管理等诸多人类领域，大致分成以下几个类型:1）在日常生活的多功能仪器上的功用。2）在家用电器以及装饰中的功用。3）在互联网和物联网领域中的功用。4）在医疗单位生命安全中的功用。5）在工业单位控制设备中的功用。3.2单片机主控电路设计3.2.1单片机AT89C51部分该设计的单片机选择的AT89C51接受6MHz频率的振动。电路的外部引脚端口（电路设计）如图3-1所示。U10为AT89C51手机充电器电路部分，工作的时钟大概在11Mhz。报警提示音由蜂鸣器控制单片机的P1.2引脚发出。其通过由充电芯片的充电状态（输出信号MAX1898的/CHG）触发单片机的外部中断0，进而关闭充电电源端，以此来作为单片机的控制装置。89C51芯片是一种强功能，低电压，具有4K闪存的拥有编程能力和修改能力的8位数字的CMOS微处理器。MCU也叫做fperom只读存储器。单片机能清零一百余次只读存储器。而通过这一系列的控制元件，现在就算批量生产和独立设计制造，两个输出引脚和tmcs-51指令集是兼容行业标准，可以直接应用传统的各种高复杂度高密度的微型存储器非易失性制造工艺。因为At89c51结合了8位处理器和闪存在一个芯片所以它是一个高性能的高级微控制器。vCC：电源电压。GND：接地。P0端口：P0端口是8位漏极电平，其双向I/O端口向外界开放。每个引脚都可以从8ttl门获取直流电流。每次将1写入端口P1引脚时，都会将其设置为高阻抗输入。P0定义为可用于外部程序数据存储的低8位数据/地址位。在语言编译时期，原始代码输入端口是P0端口。在fIash激活时，采购订单将发出原始代码。在这种情况下，采购订单的外部部分应该向上拉。端口中的P1：8位双向模拟I/O控制端口是端口中的P1，其含有内部的调节上下电阻元件。同时接收和控制4ttl门的输出电流的是P1端缓冲电流器的功能。而当两个P1端口的管脚在一行中写入1之后，它们可以用作数据流的输入，在内部上下行。如果端口P1通过外部文件启动而且开始出现下降，它会产生电源。在程序编译和验证的过程中，接收PI的端口全部可以被看成第8个地址。

3-1单片机电路设计

3-1单片机电路设计端口P2：具有内部上拉电阻的双向8位I/O端口称为端口P2。输出4个TTL栅极电流和接收缓冲器是其端口P2的功能。每当端口P2写“L”，内部电阻就会拔出引脚，将其向上拉并使其能够用作输入。当用作输入时，将删除端口P2上的引脚以输出功率。这是由于内部草案。如果指定“1”地址，则使用内部上拉电阻的要求是端口P2输出地址的高8位。如果使用端口P2访问16位地址，则需要外部程序存储器或数据存储器。读写外部8位地址数据存储器时，端口P2输出其特殊功能寄存器的内容。在存储和编码的认证期内，端口P2还必须接收控制信号和8个高位信号。端口P3：端口P3的引脚可以接收和释放4个TTL栅极电流。它由8个双向I/O端口和内部上拉电阻组成。当内部上拉并用作输入时，p3端口将变为“1”。当外部出现下拉的时候，作为上拉输入的端口P3开始放出电流。另外，AT89C51端口的某些特殊功能也可以用端口P3表示。下表列出了特定的端口：可选的端口引脚功能P3.0RXD（串行输入端口）P3.1TXD（串行输出端口）P3.2/INTO（外部中断О）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4TO（定时器О外部输入）P3.5T1（定时器1的外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写闪存）P3.7/RD（从外部数据存储器读取闪存）P3：同时引入用于更新编程译码和程序控制的信号控制。RST：重置输入端口。当器件被振荡器复位时，RST的主轴会保持向上位置最起码两个机器周期的位置。Ale/prog：在我们接下来进入的外部数据存储单元，地址控制锁授权的输入/输出控制级别被设计成精确地存储地址授权状态下的每个字节。在我用软件编程的过程中，我们把这个引脚设计成一个编程功能脉冲来控制读出输入。通常，两个ale连接器以一直不变的振荡周期，谐波频率向脉冲振荡器的前端输出一个正常的脉冲振荡信号，内部振荡周期的频率约为每个脉冲振荡元件频率的六分之一。因此，它们经常直接用于使它们的脉冲与外部输出信号同步。然而。应当注意，在用作外部数据的存储设备时，跳过了ale脉冲。如果sfr8eh的地址值设置为0，则必须禁止ale的单位输出。因为只有这样，只有MOVC命令转换为ale时，而MOVX正在运行的途中，ale才有效。控制器也才能略微升高。当微机在禁止外部指令的操作时（如ale）中始终处于指令执行的停止状态，则这条指令就会被自动设置成完全无效的形式。/PSEN：选通信号分量来自外部数据存储。当调用命令通过外部程序存储器传递时。/PSEN在每台机器上可以有效两个周期。因此，访问外部数据存储器时，两个/PSEN信号均无效。/EA/VPP：使用外部程序存储器，而不管是否可以使用内部程序存储器。则在此期间需要/EA保持低位。在期间应该注意的是，在EA（-1次）加密模式下，它在内部被阻塞为reset。如果/I/O端子保持高位，内部编程存储器会位于此处。该引脚还用于在存储器编译期间控制12V编程电源（VPP）。XTAL1：通过反相振荡器的放大器发送信号和内部时钟电路的工作输入信号XTAL2：反相振荡器的输出。3.2.2时钟电路时钟电路的核心是一个相对稳定的振荡器（通常使用晶体振荡器）。振荡器产生正弦波的一部分。为了使系统的所有部分正常工作，电路的时钟频率不一定是系统频率。首先必须对正弦波的频率进行分频，然后制作一个时钟，最后将其分配到需要的地方。时钟电路的工作内容是使微控制器的外部连接到稳定的振荡器（或内部振荡器）以提供高频脉冲。经过分频处理后，它成为单片机的内部时钟信号，它充当控制信号，用于芯片上各个组件的协同工作。它的作用就是来与外部晶体配合实现稳定振荡的电路，运行时钟就这样被单片机提供了。任何工作都要按时间的顺序，而用来产生这个时间概念的就是这个时钟电路。时钟电路的组成需要三个部分：一个晶体振荡器，一个晶体振荡器芯片和一个电容器。3.2.3复位电路通过复位电路装置，可以将电路复位到其初始状态。它的基本原理与袖珍计算器的基本原理非常相似，不同之处在于启动方法和启动原理部分不一致。顾名思义，复位电路用于将整个电路复位到其初始状态。就像计算器的重置按钮的功能一样，它用于重新计算并返回到原始状态。复位电路的功能是在加电和复位期间控制CPU的复位状态。保持CPU处于复位状态一定时间，而不是在打开电源后立即或在完成复位后不久使CPU进入操作状态。通过这样能执行非正确操作，增强电磁的兼并融合的性能和防止系统发出错误的指示。无论我们使用哪种类型的单片机模块，都需要考虑单片机的复位电路。单片机复位电路设计的优缺点直接关系到整个电路的可行性。上电复位会直接打开产品电源，因此上电复位与低压和LVR操作有关。上电过程是一个缓慢增加的曲线，该过程无法立即完成。打开系统后，系统将初始化。当系统正常工作时，振荡器开始工作并提供系统时钟。3.3充电控制电路MAX1898主要用于线性负载电路。双排10引脚SMD封装。它可以提供精确的恒定电流/恒定电压充电。电池电压智能调控精准范围为-0.75%～+0.75%，通过有效改善智能手机电池的性能，可以直接延长电池和手机的使用年限。用户不仅可以直接使用内部负载电流自动测量系统来设置外部负载输入电流，而且不需要外部负载电流表来测量负载电阻。MAX1898也为多个输出以自动调试输入充电电流的状态变量、用于输出电荷的控制灯（输出指示的输出/接收功率已成功连接至输出充电器），用于输出电荷电流控制的控制灯。其他重要功能包括停机时间控制，可选的充电周期重启（不重启），可选的安全计时器（在充电过程结束时）以及低功耗和过充电的电池预充电。充电系统芯片采用MAX1898，是指maxim传感器的单体混合动力锂电池自动充电系统芯片。控制芯片不仅可以限制总线的输入和输出电流，还可以通过外部调节电容和内部电阻设置最大充电持续时间和最大输出充电电流。max1898参考号的定义如下表所示。3-2MAX18983-2MAX1898充电时间和定时电容C(nF）的关系式满足:C(nF)=34.33*t（单位为h充电时间)。最大一次交流充电器的电路参数imax与i/l限整流的电阻系数rset之间的参数关系式表示可以充分满足:imax(a)=1.400(Kv)/rset(Q)。充电控制电路系统的原理的框图所示如图。3-3充电系统控制电路原理框图3-3充电系统控制电路原理框图引脚符号功能说明IN内部的取样电阻的输入口，检验输入电源CHG开漏极LED驱动引脚或接100千欧EN/OK芯片的使能输入和电源就绪输入引脚ISET外界限流电阻设置芯片最大充电电流CT外界定时电容设置芯片充电时间RSTRT重新充电控制端BATT锂电池的正极GND芯片地DRV外界晶体管的驱动引脚CS芯片内部取样电阻负端充电控制部分的核心器件是MAX1898充电芯片。将充电状态输出引脚/CHG连接到微控制器后，74LS04反转以触发外部中断。LED是红色LED，红色指示灯表示电源已打开，LED_ug是绿色LED指示灯，绿色指示灯表示正在充电。Q1是由MAX1898控制的Р沟道场效应晶体管。R4是用于设置充电电流的电阻，电阻值为2.8kq，最大充电电流为500mA，C11是用于设置充电时间的电容器，电容值为100nF，最大充电时间为3小时。首先，监视MAX1898的CHG输出信号。当MAX1898即将充电时，该引脚发出一个周期为4S的脉冲。当MCU的In引脚接收到中断时，它会产生一个中断，并使用MCU作为计数器来开始计数。当下一个脉冲到达时，定时器程序将确定MCU计数是否约为4S，然后通过控制引脚P1.2和P1.3来关闭蜂鸣器，以关闭蜂鸣器。在MAX1898和外部单片机的同步作用下，执行以下充电过程。1）预充插入电池后，连接直流输入电源。当充电器检测到电池时，请重置计时器以开始预充电过程。在此期间，充电器使用10％的快速充电电流为电池充电，并使电池电压和温度恢复正常。预充电时间由外部电容器CT确定（100nF时为45分钟）。在预充电时间内电池电压达到2.5V且电池温度正常时，充电过程将进入快速充电过程。如果在预充电时间后电池电压仍低于2.5V，则认为该电池不可充电，并且充电器指示电池故障。LED指示灯闪烁。2）快充快速充电过程也称为恒流充电，即充电器以恒定电流为电池充电。快速充电过程也称为恒流充电，即充电器以恒定电流为电池充电。当以恒定电流充电时，电池电压会缓慢增加。一旦电池电压达到设定的端子电压，恒流充电过程即告结束，充电电流迅速降低，充电过程开始完全充电。当以恒定电流充电时，电池电压会缓慢增加。一旦电池电压达到设定的端子电压，恒流充电过程即告结束，充电电流迅速降低，充电过程开始完全充电。3）满充满充电后，充电电流会逐渐减小，直到充电速率低于设定值或满充电时间已过，并且最高截止电荷被打开为止。如果充电过程中断，充电器将使用很小的充电电流来补充电池能量。尽管在充满电和上部断开的充电过程中充电电流逐渐减小，这减小了内部电池电阻和其他串联电阻对电池端子电压的影响，但由串联电阻在充电电路中形成的电压降仍然存在，并且影响电池端子的电压检测。通常，充满电和最大关机电荷可将电池寿命延长5％到10％。4）断电电池充满电后，MAX1898芯片的引脚2发送的脉冲电平从低电平变为高电平，这由单片机检测到并引起单片机中断。如果在中断期间确定充电已完成，则单芯片计算机将通过p2.0连接器切断从lm7805到MAX1898的电源，以确保芯片和电池的安全性，同时降低功耗。电池充满电后，MAX1898芯片的引脚2发送的脉冲电平从低电平变为高电平，这由单片机检测到并引起单片机中断。如果在中断期间确定充电已完成，则单芯片计算机将通过p2.0连接器切断从lm7805到MAX1898的电源，以确保芯片和电池的安全性，同时降低功耗。5）报警电池充满后，MAX1898芯片本身会关闭外部绿色LED灯。出于安全原因，在检测到满脉冲后，微控制器不仅会自动切断MAX1898芯片的电源，而且还会通过蜂鸣器向用户发出警报，提醒用户及时取出电池。如果发生充电错误，MAX1898会控制绿色LED，使其以约1.5Hz的频率闪烁。此时，请勿关闭芯片的电源，而要让用户继续看到此提示。3.4供电电源电路直流稳压电路通常使用220V电源。经过电压转换，整流和滤波后，将其送至稳压电路以进行稳定，最后送至稳定的直流电源。在此过程中，转换，整流和滤波电路可以用作直流稳压电源的基本电路。如果未对这些电路进行预处理，则稳压电路将无法正常工作。系统采用0VAC为系统提供直接电源。首先，交流变压器用于将0vac转换为1vac。经桥式整流电路整流后，连接1000uf/V电解电容器和104陶瓷电容器。滤波后的DC输出电源连接到稳压集成电路7805以向系统提供功率。电路图如图4-4所示。3-4供电电源电路设计3-4供电电源电路设计3.4.1变压通常，直流稳压电源使用电源变压器来更改后续电路的电压输入。电力变压器由一次绕组，二次绕组和铁芯组成。初级绕组用于输入电源的交流电压，次级绕组用于输出所需的交流电压。通常，电力变压器是电磁转换器。即，初级交流电被转换成铁芯的闭合交流磁场，并且磁场的磁力线切断次级线圈以产生交流电动势。当次级电路连接到负载时，电路闭合，并且交流电流流过次级电路。3.4.2整流变压器转换后，仍然需要将交流电源转换为直流电源，以供以后在电路中使用。该转换电路是整流电路。在直流稳压电源中，二极管的导入特性用于将方向转换交流电转换为直流电。变压器转换后，仍然需要将交流电源转换为直流电源，以供以后在电路中使用。该转换电路是整流电路。在直流稳压电源中，二极管的导入特性用于将方向转换交流电转换为直流电。由于全波整流器电路需要特殊的变压器，因此难以制造，因此出现了桥式整流器电路。该整流器电路使用普通变压器，但比一个全波整流器电路多使用两个二极管。由于四个整流二极管被连接以形成桥，因此整流电路被称为桥式整流电路。3.4.3滤波在对交流电进行整流之后，获得了脉动的直流电，由于其大的交流电纹波，该脉动的直流电不能直接用作电子电路的电源。滤波电路可以大大减少交流纹波分量，并使整流后的电压波形更平滑。两个电容器和一个电阻形成一个RC滤波电路，也称为RC滤波电路πRC滤波电路。参见图20。由于电阻器R1已添加到滤波电路，因此交流纹波在R1之间共享。R1和C2越大，滤波效果越好。但是，如果R1太大，则电压降将太大，并且输出电压将降低。通常，R1应该比R2小得多。3.4.4稳压电子产品中常用的三端稳定集成电路具有正电压输出xxLm79系列和负电压输出xx系列的功能。在此IC模型范围内，lm78或lm79之后的数字表示三端IC的输出电压。例如，lm7806指示输出电压为正6V，而lm7909指示输出电压为负9V。由于三端固定电压调节器集成电路易于使用，因此被广泛用于电子产品中。1LM7805的主要功能：出电流可以达到1A。②输出电压为：5V热保护路保护出晶体管的SOA保护该电路是稳压电源，输出电压为+5V，输出电流为1.5A。它由一个电源变压器，一个桥式整流电路，一个滤波器，一个自激电容器和一个固定的三端稳压器（7805）组成，非常简单方便。3.5报警系统（蜂鸣器及LED指示灯）蜂鸣器是集成的电子信号蜂鸣器。它可在直流或低压下工作，并广泛用于电子产品。例如计算机，打印机，复印机，警告灯，电子玩具，电子汽车，电话，计时器等。蜂鸣器有两个类型：压电蜂鸣器跟电磁蜂鸣器。压电蜂鸣器主要由壳体，压电蜂鸣器，多谐振荡器，阻抗匹配装置和谐振箱组成。某些压电蜂鸣器还配备有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路组成。当打开电源（工作电压为1.5至15VDC）时，多谐振荡器开始从低到高振动，并以高频输出1.5至5kHz音频信号，其阻抗匹配系数导致压电式高频蜂鸣器。压电蜂鸣器由钛酸铅或钒酸镁铅制成。将银电极涂覆在陶瓷片的两面上，然后在极化和时效处理之后与金属片或不锈钢片结合。电磁振动蜂鸣器由电磁振荡器，电磁功率线圈，磁体，振动功率膜和电磁壳组成。当设备连接到振动电源时，由振荡器产生的音频信号电流流经电磁线圈并产生由电磁线圈产生的磁场。在电磁线圈和磁体的相互作用下，振动膜周期性地振动并发出声音。电池充满后，MAX1898芯片本身会关闭外部绿色LED灯。出于安全原因，在检测到满脉冲后，微控制器不仅会自动中断MAX1898芯片的电源，而且还会通过蜂鸣器警告用户，以提醒他及时取出电池。如果发生充电错误，MAX1898会控制绿色LED，使其以约1.5Hz的频率闪烁。此时，请勿关闭芯片的电源，而要让用户始终看到此提示。四、智能手机充电器的软件设计智能手机充电器的主要功能是帮助肯定是否已安装电池，预充电时间的成功能力，电池充电能力等。程序流程图如图4-1所示。4-1程序流程图

4-1程序流程图该系统由一个MAX1898单片机和一个89C51单片机组成，以完成控制充电的电池组。当没有电源或电源输入时，MAX1898的标为CHG的引脚之一为高电平。如果您可以将CHG引脚与外部中断结合使用，并检查CHG输入信号。首先，控制连接的In引脚会收到一个中断信号。产生中断后，此技术将运行微控制器的计数器T1。发生预充电问题后，MAX1898的en/OK引脚开始掉电并停止充电。蜂鸣器被激活，警报开始。请参阅附录以获取程序代码充电器的充电过程主要由MAX1898控制，MCU芯片主要为电池提供保护。软件功能的主要控制步骤包含在计时器中断程序中，包括监视电压，测量电流和累计的电流-时间乘积。4.1程序功能MAX1898完成充电后，其/CHG引脚将从高电平跳至低电平，从而中断MCU/CHG输出。当CHG输出为高电平时，有以下三种情况：一种是未插入电池或没有充电输入，另一种是充电过程已完成，第三种是充电失败（此时实际上是/），CHG反复跳跃具有1.5h7的频率。显然，前两种情况可以由微控制器直接控制，以便中断充电电源，因此在第三种情况下，程序只需要以不同的方式处理充电错误即可。如果在此中断期间确定没有充电错误，则控制引脚p2.0中断电源，控制引脚p2.1启动蜂鸣器警报。4.2主要变量说明程序中的变量及其说明如表所示。变量说明GATE单片机的p1.2端口，调配电源的开关BEEP单片机的p1.3口，控制蜂鸣器t-countT0的计数值int0-count外部的中断脉冲int0外中断0服务程序timer0定时器0中断服务程序4.3程序流程图该程序使用C语言在编译后自动生成机器语言。单片机用来控制智能充电器工作的程序可以大致分为三个方面，它们可以并行执行。如图4.2，图4.3和图4.4所示。以下程序图中子任务的功能是首先对其进行初始化，然后通过While（1）语句实现无限循环的目的。如图4.2所示。4-2充电子程序流程图4-2充电子程序流程图以下程序的子任务的目的是确定当int_count为0时是否自动启动计时器0，是否需要清除计数器并使int_count递增，否则int_count递增。如图4.3所示。4-3充电中断子程序流程图24-3充电中断子程序流程图2以下流程图中子例程的功能是首先关闭计数并重新设计数字的起始值。如果计数大于600，则将自动添加t\Count0，即在第一个外部中断为0之后，如果INT0\如果count为1，则生成3S，蜂鸣器在充电后会发出警报，中断充电电流供应并切换t0中断和外部中断0。如果INT0不为1，则会发生加载错误，并且立即关闭t0中断和外部中断0，否则开始t0计数。如图4.4所示。外部中断0设为边沿触发。程序的简单介绍:断开→下降沿第一个→开始计数T0→下降沿第二次→停止计数T0→读取计数器T0→截至返回4-4充电结束子程序流程图34-4充电结束子程序流程图34.4程序设计（见附录）

五、系统测试智能手机充电器设计的测试部分在本文中主要分为三个部分，分别是硬件测试，软件测试和系统参数设计。5.1硬件测试硬件的测试部分主要是针对89c51总控电路和1898充电控制电路。单片机电路对于我们初学者来说相对比较方便。因为所用到的输入/输出口只有P2.0端和P2.1端两个端口。P2.0在电路中被用作输出信号。在被需要的时候可以非常快速地关断充电。而P2.1端则是用于连接蜂鸣器报警。还用的就是P3.2端口，它的作用也很简单是控制INTO的外部中断。在充电控制电路中，主要的核心器件是MAX1898。该器件的充电状态输出引脚/CHG由74LSO4反相，然后连接至主控制微控制器INTO，以在外部电路中产生开路。当然，MAX1898也可以单独管理绿色LED_G的状态。充电时，绿灯将亮起；充满电时，绿灯将熄灭。相反，连接电源后，红色LED_R继续点亮。仅当PNP-FET连接到MAX1898的CS或DRV的基极和发射极时，才对输出电流充电。对照功能分别检测即可知道硬件电路是否正确。5.2软件测试软件主要是控制充电过程的实现。插入电池后，请先连接相同的二次电源。当充电器检测到电池时，它将重置计时器，打开计数器并开始计数。如果在预充电期后电池电压仍低于2.5V，LED指示灯将闪烁以指示电池故障。当电池充满时，MCU将接收由MAX1898芯片/CHG发送的脉冲电平从低到高的信号，这将中断MCU。在中断过程中，如果确定充电已完成，则引脚p2.0输出0以切断从lm7805到MAX1898的电源，并且引脚p2.1也输出0以打开蜂鸣器进行报警。如果上述功能都能实现则表明程序没有错误，否则根据错误修改程序。

六、设计总结与展望接下来，我将利用MAX1898充电芯片的作用来简要介绍如何充分利用微控制器来实现智能手机充电器。由于充电选项的多样性，如今在设计充电器时，有必要为不同的电池选择不同的充电芯片。完整的设计是单手机充电器，因此选择了