基于单片机控制无线充电系统的研究与设计毕业论文
基于单片机的智能充电器设计毕业论文
基于单片机的智能充电器设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1课题研究的背景、目的及意义 (1)1.2国外研究现状 (2)1.2.1国外研究现状 (2)1.2.2国研究现状 (2)1.3研究容与章节安排 (5)2 方案比较和选择 (6)2.1总体设计框图 (6)2.2电源模块 (7)2.2.1电源方案的选择 (7)2.3充电方法 (8)2.3.1锂电池的充电特性 (8)2.3.2充电方案的选择 (9)2.4 SOC估算方法 (10)2.4.1 SOC估算方法的选择 (10)2.5通信方式 (11)2.5.1 通信方式的选择 (11)2.6本章小结 (12)3 硬件设计与实现 (13)3.1单片机电路 (13)3.2充电电源电路 (16)3.2.1变压电路 (16)3.2.2整流、滤波电路 (17)3.2.3 TL494脉宽调制电路 (17)3.2.4 DC-DC电路 (19)3.3电压采集电路 (19)3.4温度采集电路 (21)3.5报警电路 (21)3.6本章小结 (22)4 软件设计与实现 (23)4.1软件开发环境 (23)4.1.1 Qt5.4集成开发环境 (23)4.2单片机程序设计 (23)4.2.1 整体设计逻辑概述 (23)4.2.2 电压、温度数据采集 (24)4.3上位机软件程序设计 (25)4.3.1 整体设计概述 (25)4.3.2 程序逻辑流程图 (25)4.3.3 UI界面 (25)4.4 上下位机的通信设计 (27)4.4.1 通信协议概述 (27)4.4.2 上下位机通信流程图 (27)4.5 本章小结 (28)5 调试与分析 (29)5.1充电电路检测 (29)5.2温度电路检测 (30)5.3电压电路检测 (31)5.4充电器运行检测 (32)5.5 本章小结 (33)6 总结与展望 (34)参考文献 (35)致谢 (37)1 绪论如今随着人们物质生活水平的提高，人们的出行越来越离不开电动交通工具，尤其是锂电池电动自行车。
基于STM32的智能多手机无线充电器的设计
手机充电时能量发送部分仍处于发射状态，不能起
收到电能后通过整流电路进行整流、滤波和电压调
到节能减耗的效果。文献[3]主要分析电磁谐振式无
节，再给负载供电。最后，WiFi 模块连接在单片机
线充电电能利用率和充电距离等问题。文献[4]研究
了无线充电耦合线圈的制作和相关电子电路的设计
上，与手机 APP 配置连接后，通过 TCP/IP 协议进行数
器以产生谐振频率的 PWM 信号（脉冲宽度调制技术）
作为逆变电路的信号源，再由 TPS28225（功率驱动电
路）将 PWM 信号转换为 MOS 管驱动信号，以驱动半
桥逆变电路工作。逆变电路产生的交流功率信号经
献[2]主要分析无线充电的效率问题，该设计在没有
并联谐振电路，以磁电能形式发送出去[3]。接收端接
备的传统充电方式 [1]。 这种充电方式存在着许多弊
同时对多个不同型号的手机进行充电，还能通过手机
端，比如频繁的插拔充电线容易造成接口松动或者
远程控制充电设备的数量并监管充电过程。该设计
因充电线损坏而引起触电。另外，不同品牌手机的
小巧、使用方便，能嵌入桌面，且具有过充过流保护和
充电接头不兼容、出门忘带充电器等问题也常困扰
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图3
NONGJI
芯科技的集成电路专利技术，是一款专为高精度电子
研究与探索
2019
第1期
福建农机
FUJIAN NONGJI
秤而设计的 24 位 A/D 转换器芯片。与同类型其他芯
片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡
器等其他同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度
高、响应速度快、抗干扰性强等优点。芯片内提供的
基于单片机技术的智能充电器设计
基于单片机技术的智能充电器设计1. 引言智能充电器是一种利用单片机技术实现智能控制的充电器，它能够根据充电设备的需求，自动调节充电电流和电压，实现高效、安全、快速的充电过程。
本文将详细介绍基于单片机技术的智能充电器设计，并探讨其在实际应用中的优势和挑战。
2. 智能充电器设计原理2.1 单片机控制基于单片机技术的智能充电器采用单片机作为控制核心，通过编程实现对充电过程中各种参数的监测和调节。
单片机具有高速、低功耗、易编程等优势，可以实现精确控制和智能化管理。
2.2 充放电管理智能充电器设计中重要一环是对锂离子等可再生储能设备进行精确管理。
通过监测储能设备的状态参数（如温度、容量等），可以根据设备需求自动调节输出功率，并确保安全快速地完成充放电过程。
3. 智能化算法设计3.1 全局最优算法为了最大限度地提高储能设备的利用率，智能充电器设计中应用了全局最优算法。
该算法通过对充电过程中的各种参数进行实时监测和分析，优化充电过程中的功率分配，使得充电器能够以最高效率完成充电任务。
3.2 自适应调节算法智能充电器设计中还应用了自适应调节算法，通过对设备需求的实时监测和分析，自动调节输出功率和电压。
该算法可以根据设备需求的变化进行动态调整，以提高充电效率和减少能量损耗。
4. 智能充电器设计实现4.1 硬件设计智能充电器硬件设计包括选择合适的单片机芯片、功率模块、传感器等元件，并进行合理布局和连接。
其中单片机芯片需要具备足够的计算性能和存储空间，以支持复杂的控制算法。
4.2 软件设计智能充电器软件设计包括编写控制程序、界面程序等。
控制程序需要实现对各种参数的监测、分析和控制，并根据设备需求进行动态调整。
界面程序可以提供用户友好的操作界面，并显示相关的充电信息。
5. 智能充电器的应用优势5.1 高效充电基于单片机技术的智能充电器能够根据设备需求智能调节输出功率和电压，以最高效率完成充电任务。
相比传统充电器，智能充电器可以大大缩短充电时间，提高储能设备的利用效率。
毕业设计(论文)-基于单片机的无线温度控制系统设计
摘要本文介绍的是一个由单片机构成的无线温度控制系统，它利用8051单片机和DS18B20及LED等其他器件实现。
首先单片机进行温度采集，然后进行无线发送，接收端收到信号后，进行解码，之后实现温度显示。
本文对硬件和软件进行了框图设计，protel原理图设计，程序框图设计，源程序设计，并对样机进行了联机和脱机仿真调试，文后附录了完整源程序。
关键词单片机无线发送接收温度控制LED显示定时AbstractAn applied system of wireless temperature control by microcontroller is introduced in this paper, it uses 8051 , DS18B20, LED and other components to realize. First, the microcontroller takes in the temperature , then the signal is transmitted. When the receiver receives the signal ,it decode the signal , then the temperature is displayed with the LED. The block diagram of the hardware and software, the schematic diagram of protel , the program flowchart and the source program will be designed in this paper. I also debug the model machine on-line and under-line.The complete source program is in the appendix.Keywords：microcontroller; wireless transmission and reception; temperature control; LED display; timing目录摘要 (I)Abstract (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (2)第2章MCS-51单片机的结构 (2)2.1 控制器 (3)2.1.1 程序计数器PC（Program Counter） (3)2.1.2 指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行I/O口 (6)2.4 时钟电路与时序 (7)2.5 单片机的工作方式 (7)2.6 单片机的性能特点 (9)2.7 单片机的应用领域 (10)2.8 本章小结 (11)第3章电路的硬件设计 (12)3.1 温度采集电路 (12)3.2 无线发送电路 (13)3.3 传感电路 (13)3.4 无线接收电路 (14)3.4.1 接收电路总论 (14)3.4.2 无线接收电路总体设计 (15)3.4.3无线接收电路详细设计 (16)3.5 数码管显示温度电路 (16)3.6 相关控制电路设计 (18)3.7 本章小结 (18)第4章电路的软件设计 (18)4.1 软件程序内容 (18)4.2 软件流程图 (19)4.3 定时程序设计 (19)4.3.1发送接收实现的基本方法 (20)4.3.2 发送接收程序详细设计 (20)4.4 MCS-51的中断 (21)4.5 定时程序设计 (24)4.6 本章小结 (25)第5章电路仿真 (26)5.1 仿真结果 (26)5.2 仿真中出现的问题及解决办法 (26)5.3 本章小结 (26)第6章结论与展望 (27)6.1 结论 (27)6.2 单片机的发展趋势 (27)参考文献 (29)总体电路框图 (29)总体电路protel原理图 (30)完整源程序： (30)致谢 (39)第1章绪论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。
基于MSP430单片机的无线充电器设计
系统具有无线充电、能量传输效果好、携带方便、成本低、无需布线等优势，有着广泛的应用前景。
关键词： MSP430 单片机； 无线充电器； 设计
中图分类号： TP368
文献标识码： A
文章编号： 1672-612x（ 2011） 08-0033-05
引言
目前，手机、MP3 和笔记本电脑等便携式电子设备进行充电主要采用的是一端连接交流电源，另一端 连接便携式电子设备充电电池的传统充电方式。这种方式有很多不利的地方，如频繁的插拔很容易损坏 接头，也可能带来触电的危险等。因此，非接触式感应充电器在上个世纪末期诞生。凭借其携带方便、成 本低、无需布线等优势迅速受到各界关注。实现无线充电，能量传输效率高，便于携带成为充电系统的研 究方向之一。本设计就是一个由能量发送单元和能量接收单元两大部分组成，利用电磁感应原理实现电 能无线传递的充电器。
Abstract： This paper is to introduce the principle of interfering experiments with Yong＇s bi － slit，and how to simulate the experiments by using the programming skill of MATLAB． This experiment of simulation is simple and intuitive，and the simulation patterns being interfered by Yong＇s bi － slit can be easily obtained under different lengths of optical waves，widths of slit and distances of screen． It can be a basis for theoretical teaching of optics and experiments．
毕业设计(论文)-基于AT89C2051单片机的智能快速充电器设计
摘要本设计讨论了镍镉、镍氢电池的充电问题，以此为基础设计了一个快速充电器。
论文中首先介绍了镍镉、镍氢电池各自的特点以及它们的充电特性，研究了几种常用的充电方法和充电终止控制方法，分析了这几种方法各自的优缺点。
基于以上分析，本设计采用了一种较好的充电终止控制方法——电压负增量控制方法，以AT89C2051单片机为核心设计了一个智能快速充电器。
该充电器主要利用模数转换，将电池电压这一模拟量转换为单片机定时器中的数字量，经过数字量的运算、比较，对电池的工作状态进行判断，并相应地采取不同的充电方法。
其中快速充电过程采用了大电流脉冲充放电的方法，消除了电池极化反应这一现象，充电过程中检测电路检测到电池出现负压后，快速充电终止。
关键词：电压负增量；快速充电；模数转换AbstractThe reference design discusses the issue of charge for NiCd/NiMH batteries; on this basis a quick charger is designed. The characteristic and charge feature of them are introduced, some kind of charging method and stop-charge controlling method are particularly investigated，The advantages and disadvantages of them are analyzed. Based on the analysis above, a kind of well controlling method is adopted (-ΔV) and an intelligent quick charger based on AT89C2051 single-chip microcomputer designed. This charger uses the A/D conversion, changing analogical quantity of batteries voltage into digital quantity of timer in single-chip microcomputer. After operating and comparing of this digital quantity, it judges the state of batteries, accordingly adopts different charge method. To eliminate the effect of polarization, it uses large current pulse to conduct charging and discharging. Quick charge stops after negative voltage appearing during the process of charge.Key words：Negative voltage increment；Quick charge；A/D conversion前言最近几年以来，数码技术的发展使人们对能源的要求越来越高，作为能源市场上的佼佼者，性价比高的镍镉镍氢电池可满足很多方面的需求，得到了众人的青睐，各种镍镉镍氢电池的充电器也得到了很大发展。
基于单片机技术的智能充电器设计
基于单片机技术的智能充电器设计摘要：随着移动互联网和智能设备的普及，用户需要充电器的需求量越来越大。
然而，传统的充电器存在安全隐患和充电效率低下的问题。
因此，本文基于单片机技术，设计了一种智能充电器，可以有效地提高充电效率，保障用户充电安全。
本设计的任意两路输入电压（5V、9V、12V）均可充电，充电时最大输出电流可达3A，充电电流自动调节，能够智能充电，保证设备充电安全，同时提高了充电效率。
实验结果表明，相比传统充电器，本设计具有更高的充电效率和更好的安全性能。
关键词：单片机技术；智能充电器；充电效率；充电安全性能Abstract: With the popularity of mobile Internet and smart devices, the demand for chargers is increasing. However, traditional chargers have safety hazards and low charging efficiency. Therefore, based on single-chip technology, this paper designs an intelligent charger, which can effectively improve charging efficiency and ensure user charging safety. Any two input voltages (5V, 9V, 12V) can be charged in this design, with a maximum output current of up to 3A during charging. The charging current is automatically adjusted, which can intelligently charge and ensure device charging safety, while improving charging efficiency. The experimental results show that compared with traditional chargers, this design has higher charging efficiency and better safety performance.Keywords: Single-chip technology; intelligent charger; charging efficiency; charging safety performance背景随着移动互联网和智能设备的快速发展，手机、平板电脑等智能终端设备的使用也越来越普及。
基于STC15W408AS单片机的无线充电电动小车设计
基于STC15W408AS单片机的无线充电电动小车设计LIU Jian;WU Yu;LIU Chunxiao;FENG Jun;NI Xiaochang;YANG Xu【摘要】当前,新能源成为人们热门专注的话题,电动汽车也变为热门行业产物.相对于电动汽车的有线充电而言,无线充电具有使用方便、安全、可靠、环境适应能力强等优点.本次研究的设计目标是制作一个无线充电电动车,包括无线充电装置一套,发射器采用具有恒流恒压模式自动切换的直流稳压电源供电,供电电压为5V,供电电流不大于1A,充电结束后小车能够自动启动.设计采用xkt-412作为发射模块,t3168作为接收模块,TPS63020作为升压模块.设计结果满足目标的同时,TPS63020作为升压模块的选取大幅度提升了电能利用率,更加节能环保.【期刊名称】《智能计算机与应用》【年(卷),期】2019(009)002【总页数】4页(P231-234)【关键词】TPS63020芯片;xkt-412无线接收模块;t3168无线充电模块;STC15W408AS单片机【作者】LIU Jian;WU Yu;LIU Chunxiao;FENG Jun;NI Xiaochang;YANG Xu 【作者单位】;;;;;【正文语种】中文【中图分类】TP368.10 引言现如今，汽车已经成为人们出行必不可少的交通运输工具［1］。
但是，在汽车产业获得高速发展的同时，也带来了尾气排放污染。
目前形势表明，汽车尾气的排放已经成为了国内部分地区的主要大气污染源。
结合当前的数据调查显示［2］，以一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫为主的污染气体即已成为汽车排放的主要污染物。
中国的汽车使用量随着经济的发展会不断增多。
如今，国家正大力提倡绿色可持续性发展，这也同时突显了有关减少汽车尾气排放物课题研究的重要性和紧迫性。
因此，新能源汽车应运而生。
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车［3］。
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i 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 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。 Abstract .............................................................................................................. 错误！未定义书签。 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 ............................................................................. - 5 - 1.4 本文主要研究内容 ........................................................................................................ - 6 - 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 ................................................................................................. - 15 - 3.2.2 线圈半径与效率关系 ......................................................................................... - 16 - 3.3 补偿方式对效率的影响 .............................................................................................. - 17 - 3.4 谐振对效率的影响 ........................................................................................................ - 20 - 3.4.1 补偿电容容值对效率的影响 ............................................................................. - 20 - 3.4.2 发射频率对效率的影响 ..................................................................................... - 21 - 第四章 无线充电器硬件设计 ................................................................................................... - 23 - 4.1 需求与技术难点分析 .................................................................................................. - 23 - ii
4.2 系统框架 ...................................................................................................................... - 23 - 4.3 硬件设计 ...................................................................................................................... - 24 - 4.3.1 硬件参数配置 ..................................................................................................... - 25 - 4.3.2 发射逆变电路设计 ............................................................................................. - 25 - 4.3.3 补偿电容设计 ..................................................................................................... - 29 - 4.3.4 线圈尺寸及线圈间距离设计 ............................................................................. - 30 - 4.3.5 接收整流滤波电路设计 ..................................................................................... - 30 - 4.3.6 锂电池充电电路设计 ......................................................................................... - 32 - 4.3.7 接收部分单片机及电压检测电路设计 ............................................................. - 34 - 4.3.8 红外发射电路设计 ............................................................................................. - 35 - 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 ......................... - 35 - 4.3.10 整体原理图设计 ............................................................................................... - 37 - 4.4 原理图及设计 .............................................................................................................. - 37 - 第五章 无线充电器软件设计 ................................................................................................... - 40 - 5.1 红外数据传输解码原理 .............................................................................................. - 40 - 5.2 发射线圈部分软件设计 .............................................................................................. - 41 - 5.3 接收线圈部分软件设计 .............................................................................................. - 43 - 5.3.1 AD程序设计 ....................................................................................................... - 44 - 5.3.2 红外发送程序设计 ............................................................................................. - 45 - 5.3.3 系统的整体软件设计 ......................................................................................... - 49 - 第六章 系统调试 ....................................................................................................................... - 50 - 第七章 总结与展望 ................................................................................................................... - 52 - 参 考 文 献 ................................................................................................................................. - 53 - 致 谢 ..................................................................................................................................... - 54 - 附 录 ..................................................................................................................................... - 55 - 1 发射线圈原理图 ............................................................................................................. - 55 - 2 接收线圈原理图 ............................................................................................................. - 55 - 3 发射部分程序 ................................................................................................................. - 56 - 3.1 Main.c文件 ............................................................................................................ - 56 - 3.2红外收发.c文件 ..................................................................................................... - 59 -