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目 录
1.1背景、意义 1
1.2常见充电电池特性及其充电方式 2
1.3 主要芯片的选择 4
1.4液晶显示模块的选择 6
2.1 液晶显示模块两种访问方式接口电路的选择 7
2.2 硬件电路主要芯片 8
2.2.1 ATmega16L主要引脚说明 8
2.2.2 Atmega16L的存储器 9
2.2.3 Atmega16L的时钟电路 10
2.3 LCD液晶显示 10
2.3.1 LCD的显示原理 10
2.3.2 液晶显示控制驱动器 12
2.3.3 液晶显示模块的特点 13
2.4 硬件电路设计 14
2.5 PROTEL99的应用简介 15
3.1 用C语言开发单片机的优势 17
3.2 液晶显示汉字或字符的原理 18
3.3系统程序流程图 19
4.1 系统调试软件介绍 21
4.1.1 ICCAVR编译器简介 21
4.1.2 ICC AVR的主要设置 23
4.2 调试过程 23
参考文献 29
第一章 绪论
1.1背景、意义
如今,随着油价的不断上涨和人们环保意识的增强,电动自行车以其价格低、绿
色环保,轻便美观,使用安全方便等优点越来越受到消费者的喜爱。评价电动自行车质量好坏的重要参数之一是其蓄电池的使用寿命。而蓄电池的充电过程对其寿命影响最大。研究表明:过充电,可使蓄电池发热,电解液失水;而充电不足,则可使蓄电池内化学反应不充分,长期充电不足会导致蓄电池容量下降。由此可见,充电器性能的好坏直接影响着蓄电池的使用效果和使用寿命。
电动车电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控,以缩短充电时间、达到最大的电池容量,并防止电池损坏。与此同时,对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术,可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池(NiCd)、镍氢电池(NiMH)、锂电池(Lion)和密封铅酸电池(SLA)四种类型。
目前市场上的,电动自行车充电器存在的主要不足,第一不是从副边绕组直接获得取样信号,因而稳压效果不理想;第二是输出电流和电压调节范围窄,因而只适用于固定负载。但是严格从充电电路上分析,只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器,随着越来越多的手持式电器的出现,对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电,因此,需要对充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控),以缩短充电时间,达到最大的电池容量,并防止电池损坏。因此,智能型充电电路通常包括了恒流/恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。其框图如下:
图1-1 智能充电器基本框图
Atmel AVR 微处理器是当前市场上能够以单片方式提供Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微处理器。由于程序存储器为Flash,因此可以不用象MASK ROM一样,有几个软件版本就库存几种型号。Flash 可以在发货之前再进行编程,或是在PCB贴装之后再通过ISP 进行编程,从而允许在最后一分钟进行软件更新。EEPROM 可用于保存标定系数和电池特性参数,如保存充电记录以提高实际使用的电池容量。10位A/D 转换器可以提供足够的测量精度,使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案为了达到此目的,可能需要外部的ADC,不但占用PCB 空间,也提高了系统成本。AVR 是目前唯一的针对象 “C”这样的高级语言而设计的8 位微处理器。
1.2常见充电电池特性及其充电方式
电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的,由于使用的化学物质的不同,电池的特性也不同,其充电的方式也不大一样。
电池的安全充电 现代的快速充电器( 即电池可以在小于3 个小时的时间里充满电,通常是一个小时) 需要能够对单元电压、充电电流和电池温度进行精确地测量,在充满电的同时避免由于过充电造成的损坏。
充电方法 SLA 电池和锂电池的充电方法为恒定电压法要限流; NiCd 电池和NiMH 电池的充电方法为恒定电流法,且具有几个不同的停止充电的判断方法。
最大充电电流 最大充电电流与电池容量(C) 有关。最大充电电流往往以电池容量的数值来表示。例如,电池的容量为750 mAh,充电电流为750 mA,则充电电流为1C (1 倍的电池容量)。若涓流充电时电流为C/40,则充电电流即为电池容量除以40。
过热 电池充电是将电能传输到电池的过程。能量以化学反应的方式保存了下来。但不是所有的电能都转化为了电池中的化学能。一些电能转化成了
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