智能型充电器的电源和显示的设计论文
毕业论文-电动车智能充电器的设计
摘要：基于PIC单片机和DC功率变换器设计的电动车智能快速充电器本文对这个方案做了一定的阐述，还有设计了智能充电器的硬件电路和控制软件的设计方案，该充电器的成本低，性能可靠，能正确地测量蓄电池状态，经多方面的检验测试得知和用户使用，充电效果好，效率高，充电方案新颖。该充电方案对充分发电损耗，延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。
充电器的选择
充电器有快充和慢充之分,慢充对电池的寿命影响不大,价格比较便宜,但充满电要等待15 h左右,如果追求短时间充电的话,可以选择使用智能控制的快速充电器(价格比慢充的要高,具有自动停充、过热保护以及涓流充电等功能) ,能在约几个小时内充满。因为其带有微处理控制器,通常会决定什么时候电池充满了电,然后根据设计的不同,完全关掉充电器或转向涓流充电,能有效避免对电池造成损害。新买的镍氢充电电池最好是先放电(特别是使用没有防止过充和过热保护等保护装置的快充) ,就是放在用电器中正常使用,当电器提示没有电了再充电。请勿将新旧电池或充电状态不同的电池放在一起使用,也不要将容量、种类、品牌不同的电池放在一起使用,应使用优质充电器给电池充电。
充电器的系统结构框图如图2.2所示。
图充电器原理框图
2
监控电路的核心是PIC16C73,它是一种低功耗8位微处理器,内部带有程序存储器和数据存储器(RAM ) ,程序运行速度快(晶振为20MHz时,指令执行周期为200 n s)PIC16C73芯片对外有3个口(共22位) , 5路8位高速通道, 3个定时器和计数器, 2个捕捉点和比较点PWM模块, 2个串行通讯口。芯片具有一定的功能,并提供对软件运行出错的保护。充电器监控电路具有以下功能:
电磁兼容的定义是：装置能在规定的电磁环境中正常的工作而不对该环境或其他设备造成不容许扰动的能力。它包括两方面的含义：第一，设备或系统应具备有抵抗给定电磁干扰的能力，并且有一定的安全余量，即它应不因受到处于同一电磁环境中的其他设备或系统发射的电磁干扰而产生不容许的工作性能降低；第二，设备或系统不产生超过规定限度的电磁干扰，即它不能产生使处于同一电磁环境中的其他设备或系统出现超过规定限度的工作性能降级的电磁。因此对智能充电器来说电磁兼容性设计的任务就是采取适应的措施保证系统中的信号不会受到干扰，所以在设计电动车智能充电器的时候还要考虑到中心处理信号，这样便于使充电器在使用时候达到一个最佳的状态。
智能手机充电器的设计与研究
智能手机充电器的设计与研究智能手机充电器是普遍存在于现代社会中的电子产品，它作为智能手机必备的配件之一，让用户能够方便快捷地给手机充电。
然而，随着智能手机的出现和发展，充电器的设计和研究也要不断地跟上时代的步伐。
本文将从充电器的设计与研究两个方面进行探讨。
一、充电器的设计方案1. USB接口设计随着智能手机的快速发展和普及，市场上的充电器种类也越发繁多，其中最为常见的设计便是基于USB接口的充电器。
随着USB接口的不断更新和升级，充电器的设计方案也在不断地进化。
目前市面上的USB接口分为Type-A、Type-B、Type-C等多种类型，而Type-C接口由于其快速充电、高速传输等优点，成为当前充电器设计的主流方案之一。
2. 充电器功率设计在设计充电器的功率方案时，需要根据手机电池的容量和充电速度需求进行合理安排，以充分利用电源资源，同时也要避免因充电器功率过高造成的损坏和安全隐患。
目前，市场上常见的智能手机充电器功率集中在5W-18W之间，而随着5G网络的开通和手机的功能升级，未来充电器的功率需求将会进一步提升。
3. 多合一充电器设计为了方便用户同时给多个设备充电，一些充电器设计师提出了多合一的设计方案。
这种充电器在设计时会增加多个接口和多种输出功率，使得用户能够一次性给多个设备进行快速充电。
而在设计多合一充电器时，还需要考虑设备之间的兼容性和功率分配等问题，确保用户的充电体验得到最大的优化。
二、充电器的研究方向1. 快速充电技术随着手机功能的不断升级，对充电速度的需求也日益提高。
因此，现代充电器研究已经聚焦于如何实现更快速的充电。
目前快速充电技术主要分为表面充电、直流快充、无线充电等多种方式。
然而，这种技术的快速充电与电池寿命的平衡也是研究该领域的一个主要方向。
2. 绿色环保技术在充电器研发领域，绿色环保技术也逐渐成为广泛关注的方向之一。
充电器的生产、使用和处理过程中都会产生一定的污染和影响环境的因素，因此如何减少该类问题也成为研究的重点。
智能充电器的设计(毕业设计)
毕业设计附件题目：智能充电器的设计姓名：王研学号：16学院：信息学院专业：电子信息工程指导教师：萍协助指导教师：2011年5月23日目录开题报告 (1)翻译外文资料及译文 (2)程序清单和图纸 (3)北京联合大学毕业设计（论文）开题报告题目：智能充电器的设计专业：电子信息工程指导教师：萍学院：信息学院学号：16班级：0708030303 ：王研一、课题任务与目的任务：针对电动车常用的动力电池的特点，以单片机作为控制芯片，结合国内外现行的各种充电技术和充电器设计方案，设计一款基于单片机控制的智能充电器，以达到最佳的充电效果，使智能充电器具有良好的性能指标，电路简单可靠。
研究目的：随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧，作为新型交通工具的电动车的研究日益受到重视，从我国国情和人们的消费水平出发，电动车具有广阔的发展前景。
作为电动车核心部件的电池及其充电器，其性能的优劣，直接影响电动车的质量状况。
针对电动车充电技术的要求，为了使电动车充电器获得良好的性能指标，必须寻找最佳的充电模式，我要设计一款基于单片机控制的智能充电器，涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电组合起来的充电方式，这种充电方式经理论和实践表明，可达到最佳的效果，使得蓄电池具有较高的使用容量和较长的循环寿命，可满足不同电动车动力电池的复杂充电要求，为提高蓄电池的性能和可靠性提供有效的途径，对环保、节能型电动车和充电器的设计和开发具有重要的意义，同时，研制性能良好的智能充电器，会带来显著的经济效益和良好的社会效益。
二、调研资料情况1 电动车用电池的现状和发展趋势电池作为电动车动力来源，目前应用于电动车的可充式二次电池主要有:铅酸(Lead Acid)电池、镍福(Nickel Cadmium)电池、镍氢(Nickel Metal Hydride)电池和锂(Lithium)电池[1]。
（1）镍一氢电池(Ni-MH )此类蓄电池的比能量高，寿命长，有较高的比功率，污染轻等优点，被认为是较好的电动车用蓄电池。
智能充电器论文
基于MAX1898的智能充电器设计组员：刘润江李怀胜李聪邓伟伦丘晓勤江俏明张一鸣何战峰指导老师：周永明、洪远泉在人们日常工作和生活中，充电器的使用越来越广泛。
从随身听到数码相机，从手机到笔记本电脑，几乎所有用到电池的电器设备都需要用到充电器。
充电器为人们的外出旅行和出差办公提供了极大的方便。
单片机在电池充电器领域也有着广泛的应用，利用它的处理控制能力可以实现充电器的智能化。
充电器各类繁多，但从严格意义上讲，只有单片机参与处理和控制的充电器才能称为智能充电器。
1 设计思路分析要实现智能化充电器，需要从下面两个方面着手。
（1）充电的实现。
它包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。
（2）智能化的实现。
在充电器电路中引入单片机的控制。
1.1 为何需要实现充电器的智能化充电器实现的方式不同会导致充电效果的不同。
由于充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。
一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90%就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电。
手机电池的使用寿命和单次使用时间与充电过程密切相关。
锂电池是手机最为常用的一种电池，它具有较高的能量重量比、能量体积比、具有记忆效应，可重复充电多次，使用寿命较长，价格也越来越低。
锂电池对于充电器的要求比较苛刻，需要保护电路。
为了有效利用电池容量，需将锂电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度。
另外，对于电压过低的电池需要进行预充，充电器最好带有热保护和时间保护，为电池提供附加保护。
一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，而且还可以对电池起到一定的维护作用，修复由于使用不当造成的记忆效应，即容量下降（电池活性衰退）现象。
设计比较科学的充电器往往采用专用充电控制芯片配合单片机控制的方法。
专用的充电芯片具备业界公认较好的－△V 检测，可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确地结束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现充电过程的智能化，例如，在充电后增加及时关断电源、蜂鸣报警和液晶显示等功能。
智能充电器毕业设计
智能恒压充电器设计内容摘要：电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展，也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。
目前，较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。
它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。
由于不同类型电池的充电特性不同，通常对不同类型，甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器，但这在实际使用中有诸多不便。
本课题设计是一种基于单片机的锂离子电池充电器，在设计上，选择了简洁、高效的硬件，设计稳定可靠的软件，详细说明了系统的硬件组成，包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路，并对本充电器的核心器件—MAX1898充电芯片、AT89C51单片机进行了较详细的介绍。
阐述了系统的软硬件设计。
以C语言为开发工具，进行了详细设计和编码。
实现了系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。
该智能充电器具有检测锂离子电池的状态；自动切换充电模式以满足充电电池的充电需要；充电器短路保护功能；充电状态显示的功能。
在生活中更好的维护了充电电池，延长了它的使用寿命。
关键字：智能恒压充电器锂电池MAX1898Design of intelligent constant voltage chargerAbstract:the rapid development of electronic technology makes a wide variety of electronic products towards portable and compact lightweight direction, more electrical products based on battery power supply system. At present, the use of more batteries nickel-cadmium, nickel-metal hydride, lead battery and lithium battery. Their respective characteristic decided they would in a fairly long period of coexistence. Due to the different characteristics of different types of charge of the battery, usually of different types, and even different voltage, high-capacity battery using different charger, but it has a lot of inconvenience in practical use. The design is based on a single-chip Li-ion battery charger, in the design, selection, a simple and efficient hardware design, stable and reliable software, a detailed description of the hardware structure of the system, including single chip circuit, a charging control circuit, voltage conversion and optically coupled isolation circuit, and the charger core devices - MAX1898 charging chip, AT89C51 chip are introduced in detail. Elaborated the system hardware and software design. Using the development tool of C language, a detailed design and coding. Realization of the system reliability, stability, security and economy. The intelligent charger with detecting lithium ion battery condition; automatic switching charging mode to meet the need of the charger rechargeable battery charging; short circuit protection; the charging state display function. In life the better maintenance of rechargeable batteries, prolongs its service life.Keywords: intelligent constant voltage charger lithium battery MAX1898目录前言 (1)1 实例说明 (1)2 设计思路分析 (1)2.1要实现智能化充电器，需要从下面两个方面着手。
智能型充电器的电源和显示的设计
智能型充电器的电源和显示的设计目录摘要 (I)Abstract (II)第1章概述 (1)第一节绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 常见充电电池特性及其充电方式 (1)1.3主要芯片的选择 (4)1.4 液晶显示模块的选择 (6)第二节毕业设计任务和要求 (7)第2章硬件电路设计 (9)第一节液晶显示模块的两种访问方式接口电路 (9)第二节硬件电路主要芯片 (11)2.2.1 Atmega16L主要引脚说明 (11)2.2.2 Atmega16L的存储器 (13)2.2.3 Atmega16L的时钟电路 (14)2.2.4 Atmega16L的系统复位 (14)第三节 LCD液晶显示 (16)3.3.1 LCD的显示原理 (16)3.3.2 液晶显示控制驱动器 (17)3.3.3 液晶显示模块的特点 (18)第四节电源电路的设计 (20)第五节硬件电路设计 (20)第六节 PROTELL99的应用简介 (21)第3章软件设计 (23)3.1 用C语言开发单片机的优势 (23)3.2 液晶显示汉字或字符的原理 (24)3.3 LCD模块的指令说明 (25)3.4 液晶显示界面 (27)3.5 系统程序流程图 (27)第4章系统调试过程 (31)第一节系统调试软件介绍 (31)4.1.1 ICCAVR编译器简介 (31)4.1.2 ICCAVR的设置 (32)第二节调试过程 (35)第五章毕业设计总结 (40)第一节成果 (40)第二节经验总结和感谢 (40)参考文献 (41)附录1外文资料译文 (39)附录2外文资料原文 (42)附录3部分源代码 (45)附录4硬件原理图 (62)。
毕业论文智能电池充电器的设计
毕业论文智能电池充电器的设计Newly compiled on November 23, 2020A n h u i V o c a c t i o n a l&T e c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y&T r a d e毕业论文智能电池充电器的设计Design of intelligent charger电气与信息工程系所在系院：应用电子技术专业班级：学生学号：学生姓名：指导教师：2013年 3 月 18 日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）任务书系（院）电气与信息工程系专业应用电子技术班级 2班学生姓名学号一、题目：智能电池充电器的设计二、内容与要求：1.智能充电器的设计所涉及的基本内容大概有：第一，有关铅蓄电池的电化学原理和充放电原理。
第二，关于充电器对铅蓄电池充电的原理及其电路设计。
第三，充电器对充电过程的检测及其自动转换。
2.阐述了该充电器的充电方式、控制方法的设计以及整个电路的分析。
三、设计（论文）起止日期：任务下达日期：年月日完成日期：年月日指导教师签名：年月日四、教研室审查意见：教研室负责人签名：年月日安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）成绩评定专业、班级 10应电（2）班学生姓名完成日期题目：智能电池充电器的设计毕业设计（论文）共 29 页，其中：图 19 幅，表 2 个毕业设计（论文）指导小组评定意见：毕业论文成绩的评定：系（院）负责人签名：年月日智能电池充电器的设计摘要本文着重介绍了慢脉冲智能充电方法的应用，同时还介绍了关于慢脉冲快速充电方法的基本原理，其中本文主要以对电瓶的充电为例，利用慢脉冲快速充电的方法来提高充电速度。
在充电过程中主要选择用单片机控制，实现对过冲保护。
该系统具有自动化程度高、运行费用低、工作可靠性能强等优点。
由于铅酸蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长，广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。
智能型充电器地电源和显示地设计外文文献
标准文案大全毕业设计（论文）外文文献题目：智能型充电器的电源和显示的设计院（系）：自动控制系专业：工业自动化姓名：指导老师：填表日期： 2015年12日The design of the lithium battery chargerIntroductionAccording to the size, weight and energy storage advantages of lithium ion rechargeable battery is being used in many applications. These batteries have been considered for the application of the preferred battery in portable computer, displacing NiMH and NiCad batteries, and cellular phones are quickly become the second major lithium battery market. The reason is obvious. Lithium ion batteries offer many advantages to the end consumer. In portable computers, lithium ion batteries in the same conditions and the size and weight of cases than NiCad and NiMH can provide more lasting power. The same advantages are true for cellular phones. A phone can be made smaller and lighter if using Li ion batteries so without sacrificing battery life. When the lithium ion battery costs down, even more applications will This will change to a lighter and smaller technology. As consumers continue to demand the convenience, indicating that the market trend of recharging a continual growth in all the cells. According to the market data show that approximately about two hundred million batteries will be lithium ion to be shipped in 1997 when compared with 600 million NiMH batteries. However, it is important to note that the electric core electric core three NiMH equivalent to a lithium ion when packaged into a battery pack. Therefore, the actual volume of the two is very close to the same year also marked the first.1997 yearli ion battery type used in the majority of portable computers, displacing NiMH for the top spot. The data show that in 1997 the European and Japanese batteries market showed a shift to lithium Ion in the application of the majority of phones. Lithium ion batteries is an exciting battery technology must be to a high degree of attention. To understand these new batteries, this design guide explains these principles, the charging requirements and circuits to meet these needs.With the advent of handheld appliances more and more, the high performance, small size, light weight of the battery charger is also increasing demand. Continued progress in battery technology also requires charging algorithm more complex to achieve rapid and safe charging. Therefore need to be monitored more precisely on the charging process to shorten the charging time. The maximum capacity of the battery, and to prevent damage to the battery.AVR is a step ahead in the competition, proved to be perfect the next generation charger control chip.Atmel AVR microprocessor is currently on the market can provide Flash with single, 8 of the most efficient RISC EEPROM and 10 ADC microprocessors. Since the program memory for Flash therefore, you can not like MASK ROM, there are several software versions of several models on the stock.Flash can be programmed before delivery, or after the PCB mount through ISP For programming, allowing the software update for.EEPROM can be used to save calibration coefficient and battery parameters at the last minute, such as the preservation of charging records can provide sufficient precision to improve the actual use of the battery capacity.10 A/D converter, the charge after the capacity is closer to its maximum capacity. While the other scheme in order to achieve this goal that may require external ADC, not only occupy PCB space, but also improve the 8 bit microprocessor.AT90S4433 reference design system of the cost of.AVR is a high-level language unique needle object "C" the current design is to use "C" to write the instructions in a high-level language for software design is the design of a simple.C code like how it is easy to adjust to fit the current and future battery. But the ATtiny15 reference design is written in assembly language, to achieve the maximum code density.Modern consumer appliances mainly use the following four kinds of batteries:1 sealed lead acid battery (SLA)2 nickel cadmium battery (NiCd)3 nickel hydrogen battery (NiMH)4 lithium battery (Li-Ion)In the correct choice of battery and charging algorithm need to know the background knowledge of these batteries.Sealed lead-acid battery (SLA) sealed lead-acid battery is mainly used for the occasions of the cost is more important than the space and weight, such as ups and alarm system backup battery.SLA battery with constant voltage charging, supplemented by current limit to avoid in the charging process of early battery overheating. As long as the battery cell voltage does not exceed manufacturer provisions (typical values to 2.2V), SLA batteries can be unrestricted charging.The battery of NiCd battery of NiCd currently in use was very common. Its advantages are relatively cheap, easy to use; drawback is self discharge rate is relatively high. Typical NiCd batteries can be recharged up to 1000 times. Failure mechanism is mainly polarity reversal. In the battery pack in the first is complete discharge of single element will reverse. In order to prevent damage to the battery pack, the need to continuously monitor the voltage. Once a unit voltageDown to 1.0V it is necessary to shut down the.NiCd battery in a constant current way to charge.Nickel hydrogen battery (NIMH) in lightweight handheld devices such as mobile phones and hand-held camera, and so on Ni MH battery is used most widely. The capacity of the battery NiCd. Due to overcharge can cause the failure of NiMH battery, in the charging process of precise measurement is very important to stop at the right time. And NiCd batteries, polarity reversal when the batteries will.NiMH battery self discharge rate is about 20% / month. And NiCd battery, NiMH battery for constant current charging damage.Lithium battery (Li-Ion) compared with other cells described in this article, the lithium battery has the highest energy / energy / weight ratioand volume ratio. The lithium battery charge with constant voltage and current should be limited to avoid overheating of the battery charging process at the beginning. When the minimum electric current down to the manufacturers set when we need to stop charging. Charging will cause damage to the battery, or even an explosion. The safety of the battery charging modern quick charger (usually one hour full charge, the battery can be in less than 3 hours) need to be able to unit voltage, charge current and battery temperature are measured accurately, at the same time the full power to avoid the overcharge damage. Charging method for SLA batteries and lithium batteries for constant voltage current limiting method; charging method of NiCd battery and NiMH battery for constant current method, The judgment method of different stop charging has several. The maximum charge current maximum charge current and battery capacity (C). The maximum charging current of the battery capacity to tend to the numerical representation. For example, the battery capacity is 750 mAh, the charging current is 750 mA, the charging current is 1C (1 times the battery capacity) if the trickle charge current is C/40, then the charging current for the battery capacity divided by 40 is overheated battery charging power transmission to the battery energy in the chemical reaction process. The preserved. But not all electrical energy conversion to chemical energy in the battery. Some electrical energy turns into heat energy a, heating effect on the battery. When the battery is full, if it continues to charge, then all the energy will be transformed into heat. The battery fast charging the battery which will enable rapid warming, if not promptly stop charging the battery will cause the loss of Therefore, it is very important to monitor the temperature and stop the charging in time when designing the battery charger.Stop charging discriminant battery method different applications and work environment limits the of judgment to stop charging method of choice. Sometimes, the temperature is not easy to be measured, but can be measuredvoltage, or other circumstances. This paper to voltage change rate -dV/dt basic judgment stop charging method, and with the temperature and absolute voltage value for assistance and backup. But below the hardware support described in this article about all methods.T - time this is the easiest way to decide when to stop charging. The backup plan is usually used for fast charging. Sometimes, it is also used as a basic solution for a common charge (16 - 14 hours).V - voltage when the voltage exceeds the limit stop charging. Usually with constant current charging with the use of. Maximum current is determined by the battery, usually. In order to prevent the charging current is too large to battery overheating. At this time limited current is very critical. This method is lithium battery of the charge and stop project. The actual lithium battery charger often after up to a maximum voltage also continue to for the second phase of the charging, in order to achieve 100% of the battery capacity. For the battery of NiCd and NiMH battery, this can be as reserve judgment stop charging scheme.-dV/dt - voltage change rate of the judge to stop charging method using the negative voltage change rate. For certain types of batteries, when after the battery is fully charge will lead to voltage drop. At this time the scheme was very fit. This method is commonly used for constant current charging, applicable to the fast charge of the battery of NiCd and NiMH batteries.I - current when the charge current is less than a preset value, it is normally used for a constant voltage charging method. It is suitable for SLA batteries and lithium batteries.T - temperature absolute temperature can be used as the basis for the NiCd battery and NiMH battery to stop charging, but it is more suitable as a backup solution.DT/dt - the rate of temperature rise can be used as a basis for stopping charging. Please refer to the battery manufacturer's specification (NiCd1oC/min), which is suitable for the NiMH battery NiCd battery.DT - beyond the environment temperature of the temperature value when the battery temperature and the environment temperature difference over a limited need to stop charging. This method can be as NiCd battery and battery of SLA stop charging scheme. In cold environment when charging the method than the absolute temperature determination method is better by in most systems often only a temperature probe, had no choice but to charge before the temperature as the environment temperature.DV/dt = 0 - zero voltage difference this method is very similar to the -dV/dt method, and the voltage will not increase the case more accurately. It is suitable for NiCd battery and NiMH battery.This reference design fully realize the battery charger is designed with the latest technology, can be of various popular battery fast charging without modifying the hardware, and around a single hardware platform for the realization of a complete product charger series. Only need the new charging method of ISP download to the flash memory of the processor can get new types. Obviously, this method can greatly shorten the new product launch time and require only a kind of hardware of stock. The design provides a complete for SLA, NiCd, NiMH and Li ion battery of library functions.锂电池充电器的设计介绍根据其尺寸，重量和能量储存优点，锂- 离子可再充电电池正在被用于许多的应用领域。
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前言随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻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。
AVR 已经在竞争中领先了一步，被证明是下一代充电器的完美控制芯片。
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 是目前唯一的针对像“C”这样的高级语言而设计的8 位微处理器。
C 代码似的设计很容易进行调整以适合当前和未来的电池，而本次智能型充电器显示程序的编写则就是用C语言写的。
第一章概述第一节绪论1.1.1课题背景如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻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（Li-Ion）和密封铅酸电池（SLA）四种类型。
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，电池有自己的特性。
设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电。
目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，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。
1.1.2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 (SLA)• 镍镉电池 (NiCd)• 镍氢电池(NiMH)• 锂电池(Li-Ion)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(SLA) 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UPS和报警系统的备份电池。
SLA 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2.2V)， SLA 电池可以无限制地充电。
镍镉电池(NiCd) NiCd 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NiCd 电池可以充电1000 次。
失效机理主要是极性反转。
在电池包里第一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。
一旦单元电压下降到1.0V 就必须停机。
NiCd 电池以恒定电流的方式进行充电。
镍氢电池(NiMH) 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NiCd 的大。
由于过充电会造成NiMH 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NiCd 电池一样，极性反转时电池也会损坏。
NiMH 电池的自放电率大概为20%/ 月。
和NiCd 电池一样，NiMH 电池也为恒定电流充电。
锂电池 (Li-Ion) 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。
1.1.3 主要芯片的选择ATMEL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IC芯片的半导体制造公司。
在单片机微控制器方面，ATMEL公司有AT89, AT90和ARM三个系列单片机的产品。
由于8051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。
ATMEL在这种强大市场压力下，发挥Flash存储器的技术特长，于1997年研发并推出了个新配置的、采用精简指令集RISC(Reduced Instruction Set CPU)结构的新型单片机，简称AVR单片机。
精简指令集RISC结构是20世纪90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。
AVR单片机采用RISC结构，具有1MIPS/ MHz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一种标准编程方法。
AVR 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C语言、BASIC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，AYR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。
AVR单片机运用Harvard结构，在前一条指令执行的时候就取出现行的指令，然后以一个周期执行指令。
在其他的CISC以及类似的RISC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12倍(8051)。
AVR单片机是用一个时钟周期执行一条指令的，它是在8位单片机中第一个真正的RISC结构的单片机。
由于AVR单片机采用了Harvard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8M字节的程序存储器和8M字节的数据存储器。
同时，由32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SRAM存储器两种方式来访问32个通用工作寄存器。
AVR主要有单片机有ATtiny、AT90和ATmega三种系列，其结构和基本原理都相类似。
本次设计所用到的Atmega16L芯片便是ATmega系列中的一种，在这里作为充电器的核心部件。
它是一种具有40引脚的高性能、低功耗的8位微处理器。
其功能特性如下：(1) 8位CPU。
(2) 先进的RISC结构：131 条指令–大多数指令执行时间为单个时钟周期32个8位通用工作寄存器全静态工作(3) 非易失性数据和程序存储器：16K 字节的系统内可编程Flash，擦写寿命可达到10,000 次以上。
具有独立锁定位的可选Boot代码区，通过片上Boot程序实现系统内编程。
512 字节的EEPROM，可连续擦写100,000 次。
1K字节的片内SRAM，可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密。
(4) 可通过JTAG接口实现对FLASH、EEPROM的编程。
(5) 32个可编程的I/O引线，40引脚PDIP封装。
(6) 两个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时器/ 计数器，一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/ 计数器。
(7) 片内/ 片外中断源。
(8) 具有一个10位的AD转换器，能对来自端口A的8位单端输入电压进行采样。
(9) 工作电压：2.7－5.5V。
速度等级：0－8MHz。
AVR单片机的主要特点如下：1.片内集成可擦写10000次以上的Flash程序存储器。
由于AVR采用16位的指令，所以一个程序存储器的存储单元为16位，即XXXX*1116(也可理解为8位，即2*XXXX*8)。
AVR的数据存储器还是以8个Bit(位)为一个单元，因此AVR 还是属于8位单片机。
2.采用CMOS工艺技术，高速度(50ns)、低功耗、具有SLEEP(休眠)功能。
AVR的指令执行速度可达50ns (20MHz)。