智能型充电器的设计

充电方法电池和锂电池的充电方法为恒定电压法要限流电池和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，充电电流为，则充电电流为倍的电池容量。

若涓流充电时电流为，则充电电流即为电池容量除以。

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。

些电能转化成了热能，对电池起了加热的作用。

当电池充满后，若继续充电，则所有的电能都将转化为电池的热能。

在快速充电时这将使电池快速升温，若不及时停止充电就会造成电池的损坏。

因此，在设计电池充电器时，对温度进行监控并及时停止充电是非常重要的。

现代消费类电器主要使用如下四种电池•密封铅酸电池•镍镉电池•镍氢电池•锂电池在正确选择电池和充电算法时需要了解这些电池的背景知识。

密封铅酸电池密封铅酸电池主要用于成本比空间和重量更重要的场合，如和报警系统的备份电池。

电池以恒定电压进行充电，辅以电流限制以避免在充电过程的初期电池过热。

只要电池单元电压不超过生产商的规定典型值为，电池可以无限制地充电。

镍镉电池电池目前使用得很普遍。

它的优点是相对便宜，易于使用缺点是自放电率比较高。

典型的电池可以充电次。

失效机理主要是极性反转。

在电池包里第个被完全放电的单元会发生反转。

为了防止损坏电池包，需要不间断地监控电压。

旦单元电压下降到就必须停机。

电池以恒定电流的方式进行充电。

镍氢电池在轻重量的手持设备中如手机手持摄象机，等等镍氢电池是使用最广的。

这种电池的容量比的大。

由于过充电会造成电池的失效，在充电过程中进行精确地测量以在合适的时间停止是非常重要的。

和电池样，极性反转时电池也会损坏。

电池的自放电率大概为月。

和电池样，电池也为恒定电流充电。

锂电池和本文中所述的其他电池相比，锂电池具有最高的能量重量比和能量体积比。

锂电池以恒定电压进行充电，同时要有电流限制以避免在充电过程的初期电池过热。

当充电电流下降到生产商设定的最小电流时就要停止充电。

过充电将造成电池损坏，甚至爆炸。

主要芯片的选择公司是世界上有名的生产高性能低功耗非易失性存储器和各种数字模拟芯片的半导体制造公司。

在单片机微控制器方面，公司有，和三个系列单片机的产品。

由于本身结构的先天性不足和近年来各种采用新型结构和新技术的单片机的不断涌现，现在的单片机市场是百花齐放。

在这种强大市场压力下，发挥存储器的技术特长，于年研发并推出了个新配置的采用精简指令集结构的新型单片机，简称单片机。

精简指令集结构是世纪年代开发出来的，综合了半导体案成技术和软例性能的新结构。

单片机采用结构，具有的高速运行处理能力。

为了缩短产品进入市场的时间，简化系统的维护和支持，对于由单片机组成的嵌入式系统来说，用高级语言编程已成为种标准编程方法。

结构单片机的开发日的就在于能够更好地采用高级语言例如语言语言来编写嵌入式系统的系统程序，从而能高效地开发出目标代码。

为了对目标代码大小性能及功耗进行优化，单片机的结构中采用了大型快速存取寄存器组和快速的单周期指令系统。

单片机运用结构，在前条指令执行的时候就取出现行的指令，然后以个周期执行指令。

在其他的以及类似的结构的单片机中，外部振荡器的时钟被分频降低到传统的内部指令执行周期，这种分频最大达倍。

单片机是用个时钟周期执行条指令的，它是在位单片机中第个真正的结构的单片机。

由于单片机采用了结构，所以它的程序存储器和数据存储器是分开组织和寻址的。

寻址空间分别为可直接访问字节的程序存储器和字节的数据存储器。

同时，由个通用工作寄存器所构成的寄存器组被双向映射，因此，可以采用读写寄存器和读写片内快速存储器两种方式来访问个通用工作寄页，整个显示区共分为页，每列为个区，这样，它就有左中右个区，它的显示区示意图如图所示左区中区右区„„„„„„图液晶屏显示区示意图液晶模块显示字符是从上到下，从左到右进行显示的。

假设定义从最左上角开始显示，则先从上到下显示第页的第列，依次从左向右开始显示。

的显示部分为左中右个区，可以由片选的取值分别进行控制，其接口的片选定义如表表的片选定义表选中区域左区中区右区未选有了上面的知识，就可以编写显示界面这块程序。

由于每个汉字或字符在图中位置是固定的，只要定义了相应的选区及地址，就可以显示出具体的位置。

用来表示汉字的区域，当，表示左区，表示中区，表示右区。

表示页面，表示列地址。

则就可以定义出这个字在屏上的实际位置。

以第行的智字为例，这个字位于模块的左区，则它位于第页和第二页，则它位于列地址的字节那么智就可以通过精确地表示出它的位置。

这里要注意的是每个汉字占用的行地址是两页，如智字占的就是和，即第二行的汉字其而不是。

因此，第二行的电就应该表示为，其它字符依此设计即可。

液晶显示控制驱动器及其兼容液晶显示控制器是种带有驱动输出的图形液晶显示控制器，而在小规模点阵液晶显示模块上使用液晶显示驱动器组成液晶显示驱动控制系统是非常有益的，这将使液晶显示模块的硬件电路简单化，从而降低模块的成本，同时也提高了对软件功能的要求。

许多显示功能如光标字符库闪烁都需要由软件编制而成。

和就是这类液晶显示驱动控制器套件。

之所以称它们为套件是因为和必须配套使用，通常有和两种规格。

其特点如下内藏位显示，中每位数据对应屏上的个点的亮暗状态。

及其兼容控制器是列驱动器，具有路列驱动输出。

及其兼容控制驱动器读写时序与系列微处理妻相符，因此它可直接与系列微处理器借口相联。

及其兼容控制器的占空比为。

液晶显示模块的特点图形液晶显示模块的驱动和控制系统是由片或兼容驱动器作为行驱动器和两片或兼容驱动器作为列驱动器组成的。

它的主要技术参数及其供电特点如下电源，模块内自带用于驱动的负压电路。

显示内容全屏幕点阵。

指令形式七种指令。

接口形式与控制器采用位数据总线和位控制线相连。

工作环境。

模块应用有三种电源逻辑电源液晶驱动电压背光电压。

本次选用的模块是双电源供电，需要提供个液晶驱动电压，用以调节对比度，接在液晶模块的引脚上，由于液晶的对比度会随着温度的变化而相应变化，所以其液晶显示驱动电压值应随着温度作相应的调整，这里采用了个电位器，调整电压值。

背光供电为的支流电源，选用电源太大不仅增加功耗，更有可能损坏背光灯和缩短模块的使用寿命。

液晶显示模块共有个引脚，它的接口定义如表表的接口电路序号符号状态功能三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线输入，的下降沿锁存数据线，为时，数据由控制器输出至数据线输入，数据由控制器输出数据线，的下降沿，数据由数据线输入到控制器输入，表示为显示数据，表示为显示指令液晶显示器驱动电压电源正电源地输入片选信号输入片选信号负压驱动电压输入复位信号显示模块背光电源显示模块背光电源电源电路的设计在本次的设计中，要供电给和显示模块两部分，而个的输出电流不足，所以本人打算将和显示模块分别供电，所以实际电路中用到了两片。

下面就个电源电路给出设计方案，另个同样原理。

电源电路的设计图的电源电路设计原理图图是作为输出电压固定的典型电路图，正常工作时，输入输出电压差为。

输入电压为。

电路中接入电容用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激振荡和抑止电路引入的干扰，是有极性的电解电容，以减小稳压电压输出端由输入电源引入的电平干扰。

是保护二极管，当输入端短路时，给输出电容器个放电电路，防止两端电压作用于调压管的结，造成调压管结击穿而损坏。

其中两个电容只是起滤波作用选用的大小没有特别的要求。

硬件电路设计经过对以上对芯片的端口存储器时钟电路以及复位电路和液晶显示等原理的介绍后，现在就可以完成对这部分硬件电路的设计了。

再结合前面的分析采用间接访问的方式实现单片机与液晶显示模块之间的连接。

模块的位数据线接在了芯片口的位数据线上，这里用了个作为锁存器使它们间接连接在起。

的分别连接到上，其详细的接法如图图硬件接线图的应用简介经过前面的努力，智能充电器硬件电路的设计在本人的努力下已经完成，接下来便是根据前面的设计用软件画出其原理图并生成板。

是个全位的电路板设计软件，使用该软件可以容易地设计电路原理图画元件图设计电路板图画元件封装图和电路仿真。

在这里主要用它来绘制电路原理图和生成印制电路板。

原理图的设计步骤如下设置原理图设计环境。

其中，工作环境设置是使用和和菜单进行的，画原理图环境的设置主要包括图纸大小捕捉栅格电气栅格模板设置等。

放置元件，将电气和电子元件放置在图纸上。

原理图布线。

元件旦放置在原理图上，不需要用导线将元件连接起来，连接时定要符合电气规则。

编辑和调整。

编辑元件的属性。

包括元件名参数封装图等。

调整元件和导线的位置等操作。

本次设计所用的主要元件属性如表表主要元件表说明编号封装元件名称单片机模块电阻电容锁存器三极管晶体通用运放，检查原理图。

使用电气规则功能检查原理图的连接是否合理和正确。

给出检查报告，若有则要根据进行改正。

生成网络表。

所谓网络表就是元件名封装参数及元件之间的连接表，通过该表可以确认各个元件和它们之间的关系。

打印原理图。

接下来是焊接的工作，这部分相对来说并不陌生，在大二时曾进行过电子课程的实习，主要就是完成收音机的焊接。

虽然以后接触得比较少，但通过几天的练习，还是基本圆满地完成了任务。

焊接通常要求焊点接触良好，尤其避免虚焊的产生焊点要有足够的机械强度以保证被焊点不致滑落焊点表面应美观，有光泽。

这块板子面积不算大约，元器件引脚多，看起来很密集