基于单片机控制无线充电系统的研究与设计论文.doc

基于单片机控制无线充电系统的研究与设计毕业论文 目 录 摘 要 i Abstract ii 第一章 引 言 - 1 - 1.1 研究背景 - 1 - 1.2 研究前景与意义 - 1 - 1.3 无线充电技术分类及国内外现状 - 3 - 1.3.1 无线充电技术的分类 - 3 - 1.3.2 无线充电技术的历史及现状 - 6 - 1.4 本文主要研究内容 - 7 - 第二章 无线电力传输原理 - 8 - 2.1 电磁感应原理 - 8 - 2.2 基于近场磁感应无线电力传输原理 - 8 - 2.3 基于电磁耦合共振的无线电力传输原理 - 11 - 第三章 影响无线电力传输效率的因素分析 - 14 - 3.1 近场磁感应无线电力传输系统模型 - 14 - 3.2 距离与线圈半径对效率的影响 - 15 - 3.2.1 距离与效率关系 - 16 - 3.2.2 线圈半径与效率关系 - 17 - 3.3 补偿方式对效率的影响 - 17 - 3.4 谐振对效率的影响 - 21 - 3.4.1 补偿电容容值对效率的影响 - 21 - 3.4.2 发射频率对效率的影响 - 22 - 第四章 无线充电器硬件设计 - 24 - 4.1 需求与技术难点分析 - 24 - 4.2 系统框架 - 24 - 4.3 硬件设计 - 25 - 4.3.1 硬件参数配置 - 26 - 4.3.2 发射逆变电路设计 - 27 - 4.3.3 补偿电容设计 - 31 - 4.3.4 线圈尺寸及线圈间距离设计 - 32 - 4.3.5 接收整流滤波电路设计 - 32 - 4.3.6 锂电池充电电路设计 - 34 - 4.3.7 接收部分单片机及电压检测电路设计 - 36 - 4.3.8 红外发射电路设计 - 38 - 4.3.9 发射线圈部分单片机、红外解码电路以及继电器电路设计 - 38 - 4.3.10 整体原理图设计 - 40 - 4.4 原理图及设计 - 40 - 第五章 无线充电器软件设计 - 43 - 5.1 红外数据传输解码原理 - 43 - 5.2 发射线圈部分软件设计 - 44 - 5.3 接收线圈部分软件设计 - 47 - 5.3.1 AD程序设计 - 48 - 5.3.2 红外发送程序设计 - 49 - 5.3.3 系统的整体软件设计 - 53 - 第六章 系统调试 - 54 - 第七章 总结与展望 - 56 - 参 考 文 献 - 57 - 致 谢 - 58 - 附 录 - 59 - 1 发射线圈原理图 - 59 - 2 接收线圈原理图 - 60 - 3 发射部分程序 - 61 - 3.1 Main.c文件 - 61 - 3.2红外收发.c文件 - 63 - 3.3 head.h文件 - 66 - 4 接收部分程序 - 67 - 4.1 main.c文件 - 67 - 4.2 红外发射.c文件 - 70 - 4.3 head.h头文件 - 74 -  第一章 引 言 1.1 研究背景 给自己的手机绝大部分人来说还是一个非常新奇的东西，但是不可否认的是这项技术正悄然我们靠近。其实无线充电技术一个，基于无线电力传输技术而衍生的一项应用而追溯到人类刚刚拥有电力的。人们电能的传输有两种思路，一个是电缆对电能进行远距离传输；另一个尼古拉特斯拉十九世纪末提出的方式。并且认真做了实验，但是因为经济原因不得不终止了。一段时间都没有广泛的去研究无线电力传输。 的今天，这种局面才被改变。电动，剃须刀等我们看到了无线电力传输的应用，称之为直径cm的线圈将挂在距离.83米的线圈上的W灯泡点亮，极大的点燃了人们对无线技术的热情 研究前景与意义 无线充电技术的研究应用涉及领域广泛，传输功率相差较大，小到用于生物移植的几十毫瓦、小型设备几十瓦功率，大到电动汽车或运动机器人的上千瓦功率以及磁悬浮列车应用的上兆瓦功率。 1.小型电气设备充电器 无线供电适于一些小电器，例如电动剃须刀、电动牙刷。这些器具经常会在潮湿的环境下使用，电气连接的存在可能会导致事故。无线的电能传递使充电过程中没有裸露导体，从而将大大提高电器的可靠性和安全性。近来随着移动电话的普遍使用，这一技术正被研究用于手机电池的非接触充电。此类设备非接触充电的方案为：初级线圈和高频电源放置在充电器中，充电器可以与普通的电压线相连，次级绕组、整流器和电池置于设备中，充电器和电气设备都由塑料盒子封装。当把设备放进充电器时，初、次级线圈相对正，充电过程开始。 这类非接触充电应用的共同点是： （1）体积小、重量轻、可靠性高； （2）可以控制电池充电，保证充电非常、安全。 当然，能从无线充电技术中受益的远不止消费和通信电子。举例来说，新