智能型充电器的电源和显示的设计毕业设计论文.doc

智能型充电器的电源和显示的设计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。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文涉密论文按学校规定处理作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、学生答辩过程中的精神状态□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日南京工程学院毕业设计说明书(论文)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。