智能电池充电器的设计-毕业设计 - 图文

编号

2014020342B

研究类型

应用研究

分类号

TN7

学士学位论文（设计）

Bachelor’s Thesis

论文题目

智能电池充电器的设计

作者姓名 学

号

陈绪词 2010112020342 物理与电子科学学院 电子信息科学与技术 潘言全 副教授 2014年5月11日

所在院系 学科专业名称 导师及职称 论文答辩时间

学士学位论文（设计）诚信承诺书

中文题目：智能电池充电器的设计 外文题目：The Design of Intelligent Battery Charger 学生姓名 院系专业 陈绪词 物理与电子科学学院 电子信息科学与技术 学 生 承 诺 我承诺在学士学位论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，本人学士学位论文（设计）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况。如有违规行为，我愿承担一切责任，接受学校的处理。 学生（签名）： 2014年5月8日 指导教师承诺 我承诺在指导学生学士学位论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术道德规范，经过本人核查，该生学士学位论文（设计）内容除特别注明和引用外，均为该生本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的现象。 指导教师（签名）： 2014年5月8日 学生学号 学生班级 2010112020342 1003

目 录

1. 前言 ....................................................................................................................................... 1 2. 系统设计概述 ........................................................... 2

2.1设计内容和要求 ..................................................... 2 2.2总体设计方案 ....................................................... 2 3. 硬件电路设计 ........................................................... 6

3.1总体电路设计 ....................................................... 6 3.2硬件功能模块分析 ................................................... 6 4. 系统软件设计 .......................................................... 10

4.1主程序流程图 ...................................................... 10 4.2数码管显示模块 .................................................... 11 4.3定时器模块 ........................................................ 12 4.4按键处理器模块 .................................................... 12 4.5ADC采样和PWM模块 ................................................. 13 4.6充电过程处理模块 .................................................. 13 5. 系统实物调试和效果 .................................................... 14 6. 总结与展望 ............................................................ 16 7. 参考文献 .............................................................. 17 致谢

学士学位论文（设计）评审表

智能电池充电器的设计

陈绪词（指导老师，潘言全 副教授）

（湖北师范学院物理与电子科学学院，湖北 黄石 435002）

摘 要:本文所述的智能电池充电器，利用运放和场效应管构成的闭环控制组成恒流恒

压源，根据锂电池的特性，通过恒流恒压源对电池进行充电。单片机产生PWM波，通过滤波电路去调节恒流恒压源，单片机自带的ADC功能，对恒流恒压源的电流和电压进行检测，并且与之前设置最大电流和最大电压进行比较，从而进行调节。按键设置充电器的最大电流和最大电压，设置完成之后，充电器处于工作状态，数码管显示电池两端的电压和电流。整个过程实现智能调控。 关键词:单片机；充电器；恒流恒压源；智能 中图分类号: TN7

The Design Of Intelligent Battery Charger

Chen Xuci(Tutor：Pan Yanquan) (College of Physics and Electronic Science， Hubei Normal University, Huangshi, 435002, China)

Abstract: A intelligent battery charger described in this paper is a constant current and

constant voltage source realized by closed-loop controls composed of operational amplifiers and FETs. According to the characteristics of lithium battery, a battery is charged by the charger. With the use of PWM wave by MCU, the charger is adjusted through the filter circuit. ADCs on MCU are able to detect the current and voltage and compare the maximum current and maximum voltage set before, so as to adjust. The maximum current and maximum voltage of the charger is set up by keys. After a one-time setup, the charger is in working state, and digital pipes display battery voltage and current. The whole process is intelligently controlled.

Key words:MCU；Charger；Constant current and constant voltage source；Intelligence

湖北师范学院物理与电子科学学院2014届学士学位论文

智能电池充电器的设计

陈绪词（指导老师，潘言全 副教授）

（湖北师范学院物理与电子科学学院，湖北 黄石 435002）

1. 前言

社会信息化进程的加快对电力、信息系统的安全稳定运行提出了更高的要求。在人们的生产、生活中，各种电气、电子设备的应用也越来越广泛，与人们的工作、生活的关系日益密切，越来越多的工业生产、控制、信息等重要数据都要由电子信息系统来处理和存储。而各种用电设备都离不开可靠的电源，如果在工作中间电源中断，人们的生产和生活都将受到不可估量的经济损失[1]。

对于由交流供电的用电设备，为了避免出现上述不利情况，必须设计一种电源系统，它能不间断地为人们的生产和生活提供以安全和操作为目的可靠的备用电源。为此，以安全和操作为目的的备用电源设备上都使用充电电池[2]。这样，即使电力网停电，也可利用由充电电池构成的安全和操作备用电源，从容地采用其他应急手段，避免重大损失的发生。而对于采用充电电池供电的用电设备，从生产、信息、供电安全角度来说，充电电池在系统中处于及其重要的地位。

同时，具体到生活方面，随着社会的快速发展，电子产品小型化、便携化也使得充电电池越来越重要，锂离子电池有较高的比能量，放电曲线平稳，自放电率低，循环寿命长，具有良好的充放电性能，可随充随放、快充深放，无记忆效应，不含镉、铅、汞等有害物质，对环境无污染，被称为绿色电池。基于这些特性，所以锂电池得到了迅速的发展和广泛的应用。锂电池充电器是为锂离子充电电池补充能源的静止变流装置，其性能的优劣直接关系到整个用电系统的安全性和可靠性指标[3]。

本文对设计硬件电路的过程进行了详细的描述，包括对方案的选择和元器件的选择。软件控制流程也进行了详细的叙述。充电器的技术已经很成熟了，正好通过这次毕业设计，对大学四年所学的的知识进行整合，回顾。

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