锂电池智能充电器的设计与实践毕业论文.doc

锂电池智能充电器的设计与实践毕业论文 目 录 1 引言 1 2 总体设计 2 3　硬件设计 3 3.1 STC12C5410AD单片机介绍 3 3.1.1 STC12C5410AD单片机简介 3 3.1.2 STC12C5410AD单片机引脚介绍 3 3.1.3 STC12C5410AD单片机A/D转换 4 3.2 串口通信 6 3.2.1 MAX232芯片简介 6 3.2.2 RS-232简介 7 3.3 LCD显示模块 7 3.3.1 Nokia5110 LCD介绍 7 3.3.2 Nokia5110 LCD 引脚功能介绍 8 3.3.3 Nokia5110 LCD控制芯片PCD8544 8 3.4 开关电源 10 3.4.1 开关电源简述 10 3.4.2 正反激式开关电源比较 11 3.4.3 反激式开关电源 11 3.5 报警模块 12 4　软件设计 14 4.1 软件开发工具 14 4.2 总程序流程图 15 4.3 软件部分程序 15 4.3.1 A/D模块编程 15 4.3.2 LCD显示模块编程 18 5　制作和调试 23 5.1 电路板的设计与制作 23 5.2 系统调试 26 6 结论 27 致 谢 28 参考文献 29  1 引言 随着微电子技术的快速发展，使得各种各样的电子产品不断的涌现，并朝着便携和小型轻量化的趋势发展，为了能够更加有效地使用这些电子产品，可充电电池得到快速的发展。常见的可充电电池包括镍氢电池、镍镉电池、锂电池和聚合物电池等。其中，锂电池以其高的能量密度、稳定的放电特性、无记忆效应和使用寿命长等优点得到广泛的应用。目前绝大多数的手机、数码相机等均使用锂电池。为此，研发性能稳定、安全可靠、高效经济的锂电池智能充电器显得尤为重要。 本课题采用单片机为控制电路来制作一个能用LCD显示充电电压和电流，能够定时开关和充完自动停充的5V,500MA的锂电池智能充电器。采用单片机为主控制电路的充电器设计，实现了对锂电池进行充电而且保护了电池可能由于温度或者电压过高造成的损害，也具备了一定的智能效果。该方案有效地保护了电池、缩短了充电时间并尽量延长锂电池的使用寿命，符合目前的环境保护潮流。 本课题的研究成果广泛应用于手机，MP3等便携式电子产品，为人类日常生活和生活质量的提高有着深远的意义。 2 总体设计 本设计采用STC12C5410AD单片机为控制电路来制作一个能用LCD显示充电电压和电流，能够定时开关和充完自动停充的5V,500MA的锂电池智能充电器。本设计主要系统框图如下图2-1所示： 图2-1 系统框图 由系统框图分析总体设计流程，向开关电源输入220V交流电压为STC12C5410AD单片机主电路提供电源，STC12C5410AD单片机自带AD把由对开关电源当前充电电压电流进行检测到的数据采集并且传输给STC12C5410AD单片机，接着传输给LCD进行显示当前的充电电压和电流。设计一个5V,500MA的锂电池充电器就可以对开关电源进行调整设计使其充电电压和电流由LCD显示是5V,500MA即可。单片机内的时钟芯片控制开关电源对整个充电系统进行定时控制达到定时开关和充完自动停充等功能。 3　硬件设计 本设计的硬件部分主要包括STC12C5410AD单片机、串口通信、LCD显示模块、开关电源和报警模块。 3.1 STC12C5410AD单片机介绍 3.1.1 STC12C5410AD单片机简介 STC12C5410系列单片机是由宏晶科技生产的单个时钟/ 机器周期的兼容8051内核单片机，是拥有低功耗、超低价、高速、强抗静电、无法解密等功能的新一代增强型8051单片机。 STC12C5410系列单片机的特点：有增强型1T流水线并且有精简指令集结构8051CPU；工作电压在5.5V-3.4V之间，工作频率范围（0-35MHz）；片上集成512字节RAM；带有EEPROM和看门狗；内部集成MAX810专用复位电路；有2个16位定时器/计数器；8路10位精度ADC；通用I/O 口（27/23 个），复位后为准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口）可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏每个I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA；外部高精度晶体/时钟，内部R/C 振荡器，在下载程序时，可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/ 时钟，常温下内部R/C 振荡器频率5