DZ225多功能手機(jī)充電器的研制,dz225,多功能,手機(jī)充電器,研制 摘 要中國是半導(dǎo)體材料生產(chǎn)貿(mào)易大國，其市場(chǎng)規(guī)模居世界第五位。而通訊的快速發(fā)展亦使蓄電池需求增長迅猛。預(yù)計(jì)到 2000 年，便攜式電話可達(dá) 1800 萬用戶，而小型蓄電池的年增長率可達(dá)到 50%，這將為鋰離子蓄電池的發(fā)展開拓廣闊的前景。從電動(dòng)汽車應(yīng)用方面看，自從離子蓄電池在國外電動(dòng)汽車行業(yè)掀起熱潮后，國內(nèi)已開始了相近的步伐。毫無疑問。鋰電池將在空間、水下和地面的軍事以及 特殊工業(yè)和民用領(lǐng)域中獲得更加廣泛的應(yīng)用和更加遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。 近幾年，國內(nèi)節(jié)能電池市場(chǎng)已被洋產(chǎn)品占領(lǐng)，不少人使用的手機(jī)電池都是日本、美國進(jìn)口的。鎳氫、鋰離子電池作為信息時(shí)代支柱產(chǎn)業(yè)，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，用途越來越廣泛，需求越來越大。中科院有關(guān)人士稱，鎳氫電池主要生產(chǎn)材料為金屬鎳和稀土金屬，而我國恰好稀土儲(chǔ)量非常豐富，為生產(chǎn)這種節(jié)能電池提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在我國 863 計(jì)劃中，中科院物理所對(duì)鋰離子、鎳氫電池開展基礎(chǔ)研究，同時(shí)在金融及資本市場(chǎng)上尋找合作伙伴，為科研產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化打基礎(chǔ)。單片機(jī)系統(tǒng)不僅在一般的工業(yè)應(yīng)用有有著廣泛的用途，在家用電器中也很常用。手機(jī)電池的使用壽命和單次循環(huán)使用時(shí)間與充電維護(hù)過程和使用情況密切相關(guān)。一部好的充電器不但能在短時(shí)間內(nèi)將電量充滿，而且還可以對(duì)電池能起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)而造成的記憶效應(yīng)，既容量下降（電池活性衰退）現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：智能 單片機(jī) 充電器 電池Multi-function cellphone chargerAbstractChina is a semiconductor material to produce to trade the big country, its market scale occupies the fifth of world.But the fast development of the telecommunication also make the secondary cell need growth fast fierce.Anticipate till 2000, the portable type telephone, telephony can amount to 18,000,000 consumers, but the growth rate of year of the small scaled secondary cell can attain 50%, this will for the lithium ion secondary cell of development expand the vast foreground.See from the dynamoelectric automobile application aspect, after the ion secondary cell abroad dynamoelectric automobile profession brought about the fever, the domestic has already begun the close by step.Beyond all doubt.The lithium battery will acquire the more extensive application and more great development foregrounds in space, underwater and the military and special industries and public realms of the grounds. In the last few years, the domestic economy energy cell market have already been capture by the ocean product, not a few cellular phone cells of person usage are all the that day is originally, inlet from the United States of.The hydrogen of nickel, the cell of lithium ion is the information to pay the pillar industry for ages, the economy energy, the decrease pollution of the environment, the use is more and more extensive, the need is more and more big.Win relevant personage in the section hospital call that the main production material of the nickel hydrogen cell is the metal nickel and sparse soil metals, but the by luck sparse soil of our country keeps the quantity very abundant, for produce this kind of economy energy the cell provides the foundation of matter.In 863 plans of our country, in the physics of the section hospital open the exhibition foundation research to the lithium ion, the nickel hydrogen cell, at the same time in the finance and capitals on the market the seek cooperates the colleague, turning for the research industry, the market turns to lay the foundation.A machine system not only have the extensive use in the general industry application, at household appliance in also very in common use.The useful life and a circulating usage times and charges of the cellular phone cell support the process and use the circumstance closely related.A good charger not only the ability is filled with quantity of electricity in the in a short time, but also can also can rise the certain function of maintenance to the cell, repair because of use not appropriate but the memory effect that result in, since the capacity droop( the cell activity decline) phenomemon。Keyword: Intelligence Mvcu Cell Charger 壓力和溫度測(cè)量壓力和壓力變送器當(dāng)某一力加到某一棉器上，就形成壓力。假如這力是一牛頓（N）均勻的加在一 平方米（m2）的面積上，這壓力就被定義為一帕斯卡（Pa=N/m2） 。壓力是一種普遍的工藝狀態(tài)。他也是這個(gè)星球上的一個(gè)生活條件：我們生活在向上延伸許多英里的大氣海洋的底部?？諝馕镔|(zhì)是有重量的，而且這種下壓的重量形成大氣壓。水，是生活的必需品，也是在壓力之下提供給我們中的大多數(shù)人，在典型的過程工廠中，壓力影響沸點(diǎn)溫度|、凝固點(diǎn)溫度、過程效率、消耗和其他重要因數(shù)。壓力的測(cè)量和控制，或者壓力的不足—真空，在典型的過程中是極為重要的。工廠中的工作儀器是通常包括壓力計(jì)，精密記錄儀和指示器，以及氣動(dòng)和電子壓力變送器。一壓力變送器實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量并產(chǎn)生正比于所傳感壓力的氣動(dòng)或電信號(hào)輸出。在過程工廠中，將控制儀表遠(yuǎn)遠(yuǎn)放在過程的附近是不現(xiàn)實(shí)的，并且大多數(shù)測(cè)量是不容易從遠(yuǎn)處傳送過來的。壓力測(cè)量是一個(gè)例外，但是如果要離測(cè)量點(diǎn)幾百英尺外指示或記錄某種危險(xiǎn)化學(xué)品的高壓，就會(huì)有來自這個(gè)壓力和所載的化學(xué)品所引發(fā)的危險(xiǎn)。為了消除這一問題，開發(fā)了一種信號(hào)傳送系統(tǒng)。這種系統(tǒng)常常是氣動(dòng)（空氣壓力）或者電動(dòng)的。使用這種傳送系統(tǒng)，就可以在某一地點(diǎn)安裝大多數(shù)的指示、記錄和控制儀器。這也使最少數(shù)量的操作者有效地運(yùn)行工廠成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)使用氣動(dòng)傳送系統(tǒng)時(shí)，測(cè)量信號(hào)就由變送器將比例為 0%~100%的測(cè)量值轉(zhuǎn)化成氣動(dòng)信號(hào)。變送器安裝在靠近過程中的測(cè)量點(diǎn)上。變送器輸出—對(duì)氣動(dòng)變送器是空氣壓力—通過管道傳給記錄或者控制儀表。氣動(dòng)變送器的標(biāo)準(zhǔn)輸出范圍是 20~100Kpa，這信號(hào)幾乎在全球中使用。當(dāng)使用電子壓力變送器時(shí)，壓力就被轉(zhuǎn)換成電流或者電壓形成的電信號(hào)。其辨證范圍對(duì)電流說是 4~20mA DC。對(duì)電壓信號(hào)是 1~5VDC。當(dāng)今，另一種電信號(hào)形成變得越來越常用，就是數(shù)字或者離散信號(hào)?；谟?jì)算機(jī)或者微處理器的儀器或控制系統(tǒng)的應(yīng)用正推動(dòng)這類信號(hào)的應(yīng)用不斷增加。有時(shí)分析獲取描述傳感器/變送器特性的參數(shù)是很重要的。當(dāng)量程已知，去獲得增益就非常簡單。假定電子壓力變送器的量程為 0~600kPa，增益定義為輸出變化除以輸入變化。這里，輸出是電信號(hào)（4~200mADC） ，而輸入是過程壓力（KPa） ，這樣增益就為Kr=200mA-4mA=16mA=0.027mA溫度測(cè)量溫度測(cè)量在工業(yè)控制重是很重要的，因?yàn)樗鳛橄到y(tǒng)或產(chǎn)品狀態(tài)的指標(biāo)，或者作為如反應(yīng)率、能量流、渦輪機(jī)效率和潤滑質(zhì)量等間接指標(biāo)，現(xiàn)行的溫度分度已使用了約 200年，最初的儀器是基于氣體和液體的熱膨脹?，F(xiàn)在盡管有許多其它類型的儀器在使用，這些天充式系統(tǒng)仍常用于直接的溫度測(cè)量。有代表性的溫度傳感器包括：填充式熱系統(tǒng)、玻璃液體溫度計(jì)、熱電偶、電阻溫度探測(cè)器（RTDs） 、熱敏電阻、雙金屬器件、光學(xué)和輻射高溫計(jì)和熱敏涂料。電器系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括高的精度和靈敏度，能實(shí)現(xiàn)開關(guān)切換或掃描多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，可在測(cè)量元件和控制之間長距離傳輸，出現(xiàn)事故時(shí)就調(diào)換元件（而不是整個(gè)系統(tǒng)） ，快速響應(yīng)，以及具有測(cè)量高溫的能力。其中熱電偶和電阻溫度探測(cè)器（RTDs）則被最廣泛地使用。熱電偶熱電效應(yīng)是 1821年右貝西克發(fā)現(xiàn)的。一熱電偶基本是由不同的金屬組成，例如鐵和康銅絲。連接起來后，當(dāng)結(jié)點(diǎn)處于不同溫度下時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)熱電勢(shì)。測(cè)量端或熱端插到被測(cè)量溫度介質(zhì)中。參考端或冷端則通常開口連到測(cè)量儀器端。要用熱電偶實(shí)現(xiàn)精確的溫度測(cè)量，參考端溫度必須保持恒定；如果會(huì)變化，必須提供這些變化的適當(dāng)補(bǔ)償。假如參考端溫度的變化沒被補(bǔ)償，就會(huì)有相應(yīng)的毫伏電壓變化，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致溫度測(cè)量的誤差。當(dāng)用于實(shí)驗(yàn)室和其他檢查和測(cè)試目的時(shí)，熱電偶參考端被置于一真空瓶中。這瓶中充滿用水浸透的刨冰，這種方法能完成精密的溫度控制（在小數(shù)度數(shù)內(nèi)）和提供精確的讀數(shù)。為了保證精確讀數(shù)，大多數(shù)熱電偶現(xiàn)在就安裝有帶參考端自動(dòng)補(bǔ)償?shù)膬x器。大多數(shù)儀器中，他是通過調(diào)節(jié)流過感溫電阻上的電流來實(shí)現(xiàn)的，該感溫電阻檢測(cè)參考端溫度變化，并利用在其上產(chǎn)生的電壓降自動(dòng)提供必要的補(bǔ)償電動(dòng)勢(shì)。熱電阻探測(cè)器電阻測(cè)溫是基于由溫度引起的電導(dǎo)變化，因此，通過建立在電阻與溫度之間的直接關(guān)系，一線圈就能作為一溫度傳感器，并可保證得到精度在 0。1F（或C）之內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。用于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的鉑熱電阻探測(cè)器能獲得優(yōu)于這一范圍的容限，并可實(shí)現(xiàn)低于 1650F或 900度的精密溫度測(cè)量。如果熱電阻探測(cè)器被調(diào)整到符合這條曲線，就可與根據(jù)同樣曲線標(biāo)定的其他熱電阻探測(cè)器相互交換使用。用于熱電阻探測(cè)器的最常用電路之一是威斯登電橋。圖 1示出了威斯登電橋的簡單電路圖。熱電阻探測(cè)器是一用直流電源驅(qū)動(dòng)的威斯登電橋的一臂。節(jié)點(diǎn) A和節(jié)點(diǎn) B形成放大器的輸入。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，熱電阻探測(cè)器的電阻發(fā)生變化時(shí)，使電橋產(chǎn)生不平衡，并在節(jié)點(diǎn) A和節(jié)點(diǎn) B之間產(chǎn)生誤差信號(hào)，經(jīng)放大器放大。進(jìn)行各種電阻溫度測(cè)量時(shí)，建議使用三根導(dǎo)線的熱電阻探測(cè)器電纜。這樣就可降低環(huán)境溫度對(duì)電纜的影響。三導(dǎo)線中，其中一根對(duì)電橋兩臂是相同的，而其他兩根連在電橋的兩臂上。由于兩橋臂的變化是一樣的，所以電纜上的任何溫度變化都回抵消。實(shí)踐中，熱電阻探測(cè)器可使用多至 500英尺的三導(dǎo)線電纜，而不會(huì)產(chǎn)生任一可察覺的誤差。Pressure & Temperature Measurement pressure and Pressure TransmittersPressure arises when a force is applied over an area. Provided the force is one Newton(N)and uniformly over the area of one square meter(m2),the pressure has been designated one Pascal(Pa=N/m2). Pressure is a universal processing condition. It is also a condition of life on this planet: we live at the bottom of an atmospheric ocean that extends upward for many miles. This mass of air has weight, and this weight pressing downward causes atmospheric pressure. Water, a fundamental necessity of life, is supplied to most of us under pressure. In the typical process plant, pressure influences boiling point temperatures, condensing point temperatures, process efficiency, costs, and other important factors. The measurement and control of pressure, or lack of it-vacuum-in the typical process plant critical.The working instruments in the plant usually include simple pressure gauges, precision recorders and indicators, and pneumatic and electronic pressure transmitters. A pressure transmitter makes a pressure measurement and generates either a pneumatic or electrical signal output that is proportional to the pressure being sensed.In the process plant , it is impractical to local the control instruments out in the place near the process. It is also true that most measurements are not easily transmitted from some remote location. Pressure measurement is an exception ,but if a high pressure of some dangerous chemical is to be indicated or recorded several hundred feet from the point of measurement, a hazard may be from the pressure or from the chemical carried.To eliminate this problem, a signal transmission system was developed. This system is usually either pneumatic (air pressure ) or electrical. Using the transmission system, it will be possible to install most of the indicating, recording, and control instruments in one location. This makes it practical for a minimum number of operation to the plant efficiently.When a pneumatic transmission system is employed, the measurement signal is converted into pneumatic signal by the transmitter scaled from 0 to 100 percent of the measured value. This transmitter is mounted closed to the point of measurement in the process. The transmitter output---air pressure for a pneumatic transmitter---is piped to the recording or control instrument. The standard output range for a pneumatic transmitter is 20 to100kPa, which is a almost universally used.When an electronic pressure transmitter is used, the pressure is converted to electrical signal that may be current or voltage, Its standard range is from 4 to 20mA DC for current signal or from 1to 5V DC for voltage signal. Nowadays, another type of electrical signal, which is becoming common, is the digital or discrete signal. The use of instruments and control systems based on computers or microprocessors is forcing increased use of this type of signal.Sometimes it is important for analysis to obtain the parameters that describe the sensor/transmitter behavior. The gain is fairly simple to obtain once the span is known. Consider an electronic pressure transmitter with a range of 0～600kPa. The gain is defined as the change in output divided by the change in input. In this case, the output is electrical signal (4～20mA DC) and the input is process pressure (0～600kPa). Thus the gain .Kr＝(20mA-4mA)/(600kPa-0kPa)＝16mA/600kPa＝0.027mA/kPaTemperature Measurement Temperature measurement is important in industrial control, as direct indications of system or product state and lubricant quality. Present temperature scales have been in use for about 200 years. The earliest instruments were based on the thermal expansion of gases and liquids. Such filled systems are still employed, although many other types of instruments are available. Representative temperature sensors include: filled thermal detectors (RTD) , thermistors, bimetallic devices, optical and radiation pyrometers and temperature-sensitive paints.Advantages of electrical systems include high accuracy and sensitivity, practicality of switching or scanning several measurement points, larger distance possible between measuring elements and controllers, replacement of components ( rather than complete system ), fast response, and ability to measure higher temperature. Among the electrical temperature sensors, thermocouples and resistance temperature detectors (RTDs) are most widely uded.ThermocouplesThermoelectricity was discovered by Seebeck in 1821. A thermocouple consists basically of tow dissimilar metals, such as iron and xonstantan wires, joined to produce a thermal electro-motive force when the junctions are at different temperature. The measuring, or hot, junction is inserted into the medium where the temperature is to be measured. The reference, or cold, junction is the open end that is normally connected to the measuring instrment terminald. The e. m. f. of a thermocouple increases as the difference in junction temperature increase. Therefore, a sensitive instrument, capable of measuring e. m. f. , can be calibrated and used to read temperature directly.To make accurate temperature measurements with thermocouples, the reference junction temperature must remain constant. If it varies, suitable compensation for these variations must be provided. Should there will be a corresponding change in millivolt with a resultant error in temperature measurement.When used in the laboratory and for other checking purposes, the thermocouple reference junction can be place in a vacuum bottle filled with shave ice saturated with water. This method provides close temperature control ( within a fraction of a degree) and permit accurate reading. To ensure accurate readings, most thermocouples are mow installed with instruments that provide automatic reference junction compensation. In most instruments, this is accomplished by passing current through a temperature-responsive resistor, which measures the variations in reference temperature and automatically provides the necessary compensating e. m. f. by means of the voltage drop produced across it.Resistance Temperature DetectersResistance thermometry is based on the change of electrical conductivity with the temperature. Therefore, a coil of wire can act as a temperature sensor, with a direct relationship established between resistance and temperature. Standard curve are available, with certified accuracy within 0.1 °F or °C. Platinum RTDs used as laboratory standards can be obtained with tolerances well within this limit, and are capable of practice temperature measurement up to 1650°F or 900°C. If a RTD is adjusted to conform to its curve, it may be interchanged with other RTDs calibrated according to the some curve.One of the most popular circuits used with RTDs is Wheatstone bridge. Figure 22.1 圖shows a simplified circuit diagram of Wheatstone bridge. The resistance temperature detector (RTD) is one arm of a Wheatstone bridge excited by a DC power supply. Point A and point B form the input to amplifier. When the temperature changes, the bridge and creates an error signal between points A and B , which is amplified by the amplifier. With all resistance-temperature measurements, the use of three conductor RTD cable is recommended. The effect of ambient temprtature variations on the cable is thereby minimized. One of the conductors is common to both sides of the bridge while the other two connect one to each side of the bridge. Any change in cable temperature will be cancelled as both sides of the bridge are changed a like amount. In practice, a RTD may be used with as much as 500 feet of three-conductor cable without creating a perceptible error. 1目錄第一章 緒論 .....................................................................................................2第二章 方案論證 .............................................................................................32.1．器件的選擇 ...............................................................................................................32.1.1 CPU 的選擇 ...........................................................................................................32.1.2 電池充電芯片的選擇 ...........................................................................................42.1.3 太陽能電池的選擇 ................................................................................................7第三章 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............................................................93.189C52 的介紹和特性 ...................................................................................................93.2 如何使用 MAX1898..................................................................................................273.3 如何在單片機(jī)系統(tǒng)中使用 MAX1898？ ..................................................................293.4 關(guān)鍵部分的器件名稱及其在電路中的主要功能： ...............................................31第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................34系統(tǒng)程序流程圖 .............................................................................................34結(jié)束語 .............................................................................................................35參考文獻(xiàn) .........................................................................................................37附錄 A： .........................................................................................................382第一章 緒論中國是半導(dǎo)體材料生產(chǎn)貿(mào)易大國，其市場(chǎng)規(guī)模居世界第五位。而通訊的快速發(fā)展亦使蓄電池需求增長迅猛。預(yù)計(jì)到 2000 年，便攜式電話可達(dá) 1800 萬用戶，而小型蓄電池的年增長率可達(dá)到 50%，這將為鋰離子蓄電池的發(fā)展開拓廣闊的前景。從電動(dòng)汽車應(yīng)用方面看，自從離子蓄電池在國外電動(dòng)汽車行業(yè)掀起熱潮后，國內(nèi)已開始了相近的步伐。毫無疑問。鋰電池將在空間、水下和地面的軍事以及特殊工業(yè)和民用領(lǐng)域中獲得更加廣泛的應(yīng)用和更加遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。 近幾年，國內(nèi)節(jié)能電池市場(chǎng)已被洋產(chǎn)品占領(lǐng)，不少人使用的手機(jī)電池都是日本、美國進(jìn)口的。鎳氫、鋰離子電池作為信息時(shí)代支柱產(chǎn)業(yè)，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，用途越來越廣泛，需求越來越大。中科院有關(guān)人士稱，鎳氫電池主要生產(chǎn)材料為金屬鎳和稀土金屬，而我國恰好稀土儲(chǔ)量非常豐富，為生產(chǎn)這種節(jié)能電池提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在我國 863 計(jì)劃中，中科院物理所對(duì)鋰離子、鎳氫電池開展基礎(chǔ)研究，同時(shí)在金融及資本市場(chǎng)上尋找合作伙伴，為科研產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化打基礎(chǔ)。單片機(jī)系統(tǒng)不僅在一般的工業(yè)應(yīng)用有有著廣泛的用途，在家用電器中也很常用。手機(jī)電池的使用壽命和單次循環(huán)使用時(shí)間與充電維護(hù)過程和使用情況密切相關(guān)。一部好的充電器不但能在短時(shí)間內(nèi)將電量充滿，而且還可以對(duì)電池能起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)而造成的記憶效應(yīng)，既容量下降（電池活性衰退）現(xiàn)象。目前，而市場(chǎng)上賣的最多的是旅行充電器，但是嚴(yán)格從充電電路上分析，只有很小部分充電器才能被真正意義上被稱為智能控制，即本設(shè)計(jì)中所述的單片機(jī)控制。本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)控制的充電器選用 MAX1898 作為充電控制器件，單片機(jī)負(fù)責(zé)充電的控制和提示，是一種智能的充電器。本設(shè)計(jì)介紹的智能充電器在單片機(jī)的控制下，能夠完成充滿自停功能，多種充電方式選擇，充完顯示功能，太陽能充電功能和手拉式充電功能。3第二章 方案論證2.1．器件的選擇2.1.1 CPU 的選擇“51 系列單片機(jī)”這個(gè)名字，對(duì)于學(xué)過單片機(jī)課程的人來說，是非常熟悉的。8031、8051、8751 和 89C51 等等都是屬于“51 系列單片機(jī)”范疇之內(nèi)的。但本系統(tǒng)之所以采用 52 系列中的 89C52 單片機(jī)作為系統(tǒng)的芯片，是因?yàn)樗兄渌麊纹瑱C(jī)所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)的。首先，我們應(yīng)該先來簡單的了解一下 51 系列單片機(jī)早期的代表：8031、8051、和 8751，以及它們之間的區(qū)別，從而可以看出使用 89C52 的優(yōu)點(diǎn)。8031 片內(nèi)不帶程序存儲(chǔ)器，使用時(shí)用戶須外接程序存儲(chǔ)器和一片鎖存器74LS373，而其外接的程序存儲(chǔ)器多為 EPROM 的 27XX 系列。用戶若想對(duì)寫入 EPROM的程序進(jìn)行修改，必須先用一種特殊的紫外線照射，將其擦除，之后才可以重新寫入。對(duì)于寫入到 EPROM 的程序，無法進(jìn)行保密工作，也可以理解為無保密性。8051 片內(nèi)有 4K 字節(jié)的 ROM，無須外接程序存儲(chǔ)器，但是程序只能一次性有廠商代為燒寫，無法更改寫如內(nèi)容。8751 片內(nèi)也有 4K 字節(jié)的 EPROM，用戶可將自己編寫的程序?qū)懭鐔纹瑱C(jī)片內(nèi)的EPROM，也可以根據(jù)需要?jiǎng)h除 EPROM 中的程序，可以達(dá)到反復(fù)燒寫，但需要用紫外線照射一段時(shí)間后擦除，才能重新燒寫。由于上述類型的單片機(jī)應(yīng)用的非常早，且影響很大，已經(jīng)成為了一種事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。后來，很多芯片廠商紛紛與 INTEL 公司合作，買進(jìn)了單片機(jī)的專利，也開始推出各種類型的單片機(jī)。其中，如 8031、8051、8751 和 89C51 等，由于它們的內(nèi)核都是一樣的，所以它們之間的指令系統(tǒng)是完全兼容的。又因它們的絕大多數(shù)管腳也是兼容的，在使用上基本可以直接互換。所以，我們把這些與 8051 內(nèi)核相同的單片機(jī)統(tǒng)稱為“51 系列單片機(jī)” 。在眾多系列的單片機(jī)中，要算 ATMEL 公司生產(chǎn)的 89C52 單片機(jī)最為實(shí)用，因?yàn)樗坏?8051 的指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)帶有 4K 的帶有 FLASH 工藝的程序存儲(chǔ)器 ROM。這種工藝的存儲(chǔ)器用戶可以用電的方式擦除、寫入，目前市場(chǎng)上用很多編程器都可以實(shí)現(xiàn)此功能。這使采用單片機(jī)開發(fā)的系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間縮短，而且的4開發(fā)設(shè)備的要求降低。而且，寫入片內(nèi) EEPROM 的程序開可以進(jìn)行加密，從而使寫入的程序得到保護(hù)。ATMEL 公司生產(chǎn)的 51 系列單片機(jī)還有 AT89C2051、89C1051 等芯片，這些芯片是在 89C52 的基礎(chǔ)上將一些功能精簡掉后所形成的精簡版。如 AT89C2051 去掉了 P0 口和 P2 口，內(nèi)部的程序 FLASH 存儲(chǔ)器也縮減到了 2K，封裝形式也從 51 系列的 40 引腳改為 20 引腳。其相應(yīng)的價(jià)格同樣也降低了一些，特別適合在一些智能玩具，手持儀器等程序不大的系統(tǒng)環(huán)境下應(yīng)用；AT89C1051 在 AT89C2051 的基礎(chǔ)上，再次精簡了串口功能，程序存儲(chǔ)器也縮減到了 1K，也價(jià)格更低。對(duì) 2051 和 1051 來說，雖然減掉了一些資源，但它們片內(nèi)都集成了一個(gè)精密比較器，使得測(cè)量模擬信號(hào)帶來更大的方便：在外接幾個(gè)電阻和電容的情況下，就可以測(cè)量電壓、溫度等日常需要的量。這對(duì)于設(shè)計(jì)日用電器來說，帶來了極大的便利。并且，ATMEL 公司的 51 系列單片機(jī)有很多的封裝形式，如 AT89C51 有PDIP、PLCC 和 PQFP/TQFP 的封裝形式；而 AT89C2051、AT89C1051 有 PDIP 和 SOIC封裝形式。由于 51 系列單片機(jī)的內(nèi)核都是一樣的，其開發(fā)軟件和工具也都是一樣的，所以我將其統(tǒng)稱為 8051 開發(fā)系統(tǒng)、環(huán)境等。如 MCS51、Keil51、MedWin 等軟件均是針對(duì)8051 內(nèi)核單片機(jī)的開發(fā)軟件。而對(duì) 89C52 單片機(jī)來說，在實(shí)際電路中可以直接和 8031 單片機(jī)互換，只是在第31 腳有所區(qū)別。因?yàn)?8031 內(nèi)部沒有 ROM，31 腳需接地（GND） ，在啟動(dòng)后就到外面程序存儲(chǔ)器讀取指令；而 8051/8751/89C52 因內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器，31 腳接高電平（Vcc） ，啟動(dòng)后直接在內(nèi)部讀取指令。也就是說 51 單片機(jī)的 31 管腳控制著單片機(jī)程序是否從外部讀?。?1 腳接電源，程序從內(nèi)部讀??；接地，則從外部讀取。其他管腳全部兼容。通過以上的對(duì)比，我們可以得出結(jié)論：89C52 單片機(jī)是相對(duì)起來最好的芯片，本文也曾考慮過 87C51 單片機(jī)，但由于其價(jià)格比 89C52 高，而功能基本相同，故從性價(jià)比的考慮上本文最后選取了 AT89C52 單片機(jī)作為系統(tǒng)的芯片2.1.2 電池充電芯片的選擇選擇電池充電芯片時(shí)需要結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，具體的選擇標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn)。*封裝：既芯片的大小，對(duì)于體積有要求的場(chǎng)合需要選擇合適的封裝。*電流大?。撼潆姷碾娏鞔笮Q定充電時(shí)間。*充電方式：即是快充、慢充還是可以控制充電過程。*使用的電池類型：不同的電池需要不同的充電器。5Maxim 公司出品多種這樣的電池管理和充電芯片，常用的器件如表 1-4 所示，讀我們可以參考表 1 并閱讀更詳細(xì)的 Maxim 產(chǎn)品手冊(cè)。表 1 基本鋰電池充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率 結(jié)束方式MAX1879 —— 1 快速 電流限制，最大充電時(shí)間最大電壓MA1898 —— 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間用戶設(shè)置MAX1925 —— 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間用戶設(shè)置電壓/電流限制MAX745 1-4 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1501 3 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間MAX1737 —— 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制充電時(shí)間MAX1757 —— 1-3 可調(diào) 電壓/電流限制充電時(shí)間表 2 基本鎳氫充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率 結(jié)束方式MAX1501 3 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間用戶設(shè)置6MAX1535 1-8 1-4 數(shù)字編程/預(yù)充/可調(diào)由電池決定MAX1613 2-3 —— 慢充 最大充電時(shí)間MAX1641 2-16 1-6 快速/可調(diào) 電壓/電流限制表 3 基本鎳鎘充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率結(jié)束方式MAX1640 2-16 1-6 快速/可調(diào)電壓/電流限制MAX1647 1-8 1-4 數(shù)字編程電壓/電流限制MAX1648 1-8 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1667 1-8 1-4 電池決定由電池決定MAX1772 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1873 6，9or10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1908 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1909 2-10 3-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1713 1-16 —— 快速/慢充最大溫度/最大充電時(shí)間表 4 基本通用充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率 結(jié)束方式7MAX1535 1-8 1-4 數(shù)字編程/預(yù)充/可調(diào)電池選擇由電池決定MAX1535A 1-8 1-4 數(shù)字編程/預(yù)充/可調(diào)電池選擇由電池決定MAX1645 1-8 1-4 可調(diào) 由電池決定MAX1645A 1-8 1-4 電池選擇 由電池決定MAX1645B 1-8 2-4 電池選擇 由電池決定MAX1647 1-8 1-4 數(shù)字編程 電壓/電流限制MAX1648 1-8 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1667 1-8 1-4 可調(diào) 由電池決定MAX1772 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1908 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制在本設(shè)計(jì)中。選擇的是對(duì)鋰離子電池（Li+）進(jìn)行充電的 MAX1898 充電管理芯片，并配合 89C52 形成一個(gè)完整的智能充電器。2.1.3 太陽能電池的選擇太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流 220V 或 110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本；（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪亻_關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)；8（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。（四）逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供 220VAC、110VAC 的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是 12VDC、24VDC、48VDC。為能向 220VAC 的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用 DC-DC 逆變器。如將 24VDC 的電能轉(zhuǎn)換成 5VDC 的電能（注意，不是簡單的降壓） 。WD-2850 萬能充電器可用 110V-220V 交流電，太陽能充電器，汽車點(diǎn)煙器對(duì)所有型號(hào)的手機(jī)充電。因?yàn)樵撊f能充適用于所有型號(hào)的手機(jī)電池，所以只要您擁有一套我們的產(chǎn)品, 無論您在家里還是在路上開車或是和朋友外出郊游,您和您的家人、朋友就不必再為手機(jī)沒電而擔(dān)心了。另外，太陽能充電器配有內(nèi)置電池，在沒有陽光的條件下可以直接為 3-9V 的手機(jī)，DV，數(shù)碼相機(jī)，MP3，收音機(jī)，對(duì)講機(jī)等提供電。因此，我們選擇的是 WD-2850 這個(gè)型號(hào)的萬能太陽能電池。2.1.4DC-DC 逆變器的選擇Maxim Integrated Products (NASDAQ: MXIM)推出針對(duì)汽車和工業(yè)電源應(yīng)用中寬電壓輸入范圍設(shè)計(jì)的 MAXPower、高壓、降壓轉(zhuǎn)換 MAX5080/MAX5082 。MAX5080 還適用于 IEEE 1394/FireWire?應(yīng)用。器件可工作在 4.5V 至 40V 輸入電壓范圍，輸入端能承受高達(dá) 45V 的瞬時(shí)電壓。MAX5080/MAX5082 內(nèi)部高邊開關(guān)，可分別提供高達(dá)0.1A 和 0.5A 的輸出電流。輸出電壓在 1.23V 至 32V 范圍內(nèi)可調(diào)。微型 5mm x 5mm TQFN 封裝有助于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊的電源。MAX5080/MAX5082 具有固定的 250kHz 開關(guān)頻率，允許采用較小尺寸的電感和電容，從而節(jié)省電路板空間。器件采用外部補(bǔ)償，極大增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的靈活性。例如，設(shè)計(jì)人員可全部選用陶瓷表貼電容來實(shí)現(xiàn)緊湊、高性能的電源，也可選用低成本的電解電容和電感來降低物料成本。為了使器件在輕載狀態(tài)下也能維持較高的效率，MAX5080/MAX5082 可自動(dòng)切換到脈沖跳頻模式。打嗝式短路保護(hù)特性能確保轉(zhuǎn)換器即使在輸出端連續(xù)短路時(shí)也能保持低溫工作。器件內(nèi)部 MOSFET 具有低 RDS(ON)，低工作電流以及低開關(guān)損耗，電源轉(zhuǎn)換效率可高達(dá) 90%。此外，對(duì)于噪聲敏感的應(yīng)用，器件的內(nèi)部振蕩器能與外部時(shí)鐘信號(hào)同步。MAX5080/MAX5082 可工作在-40°C 至+125°C 的汽車級(jí)溫度范圍，采用表貼、16 引腳 TQFN 封裝。因此，我們選擇了 MAX 公司出產(chǎn)的 MAX5080 逆變器。9第三章 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.189C52 的介紹和特性AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MC-51指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位處理器（CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C52 單片機(jī)使用于多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。主要性能參數(shù)：*與 MCS-51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容*8K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 *1000 次擦寫周期*全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz*三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器*256×8 字節(jié)內(nèi)部 RAM*32 個(gè)可編程 I/O 口線*3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器*8 個(gè)中斷源*可編程串行 UART 通道10*低功耗空閑和掉電模式功能特性概述：AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器，256 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32個(gè) I/O 口線，3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。11引腳功能說明*Vcc：電源電壓*GND：地*P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路行雙向 I/O 口，也既地址/數(shù)據(jù)總線用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上位電阻。在 Flash 程序時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，在校12驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。*P1 口：P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) （吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫“1” ，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用使，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉 電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（I） 。與 AT89C51 不同之處是，P1.0 和 P1.1 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX） ，參見表 1表 1Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收 8 位地址。引腳號(hào) 功能特性P1.0 T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入） ，時(shí)鐘輸出P1.1 T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制）*P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部是拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口 P2 寫“1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（I） 。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX@DPRT 指令）時(shí)，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@RI 指令）時(shí)，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2 亦接收高位和地址和一些控制信號(hào)。*P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì) P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（I） 。P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途上它的第二功能，如下表所示端口引腳 第二功能P3.0 （串行輸入口）P3.1 （串行輸出口）P3.2 （外中斷 0）P3.3 （外中斷 1）P3.4 T0（定時(shí)計(jì)數(shù)器 0）P3.5 T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1）P3.6 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)13此外，P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器變成和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。*RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST 引腳兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。*ALE/PROG 非：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。*PSEN 非：程序儲(chǔ)存允許（PSEN 非）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 非有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 非信號(hào)。*EA 非/VPP ：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH） ，EA 非端必須保持低電平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端） ，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。*XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生的輸入端。*XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。特殊功能寄存器：在 AT89C52 片內(nèi)存儲(chǔ)器中，80H-FFH 共 128 個(gè)單元為特殊功能寄存器（SFE） ，SFR 的地址空間如表 2 所示。并非所有的地址都被定義，從 80H-FFH 共 128 個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒有定義。對(duì)沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。不應(yīng)將數(shù)據(jù)“1”寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“0” 。14AT89C52 除了與 AT89C51 所有的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 外，還增加了一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2。定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2COM（參見表 3）T2MOD（參見表 4） ，寄存器對(duì)（RCA02H、RCAP2L）是定時(shí)器 2 在 16 位捕獲方式或 16位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲/自動(dòng)重裝載寄存器。15中斷寄存器：AT89C52 有 6 個(gè)中斷源，2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，IE 寄存器控制各中斷位，IP 寄存器中 6 個(gè)中斷源的每一個(gè)可定為 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。數(shù)據(jù)寄存器：AT89C52 有 256 個(gè)字節(jié)的內(nèi)部 RAM，80H-FFH 高 128 個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高 128 字節(jié)的 RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上是內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式是訪問高 128 字節(jié) RAM 還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。例如，下面的直接尋址指令訪問特殊功能寄存器 0A0H（既 P2 口）地址單元。MOV 0A0H，#data間接尋址指令訪問高 128 字節(jié) RAM，例如，下面的間接尋址指令中，R0 的內(nèi)容為 0A0H，則訪問數(shù)據(jù)字節(jié)地址為 0A0H，而不是 P2 口（0A0H） 。MOV @RO,#data堆棧操作也是間接尋址方式，所以，高 128 位數(shù)據(jù) RAM 亦可作為堆棧區(qū)使用。定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1：A89C52 的定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的工作方式與 AT89C51 相同。16定時(shí)器 2：定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。它既可當(dāng)定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON（如表 3）的 C/T2 位選擇。定時(shí)器 2 有三種工作方式：捕獲方式，自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位來選擇，參見表 4定時(shí)器 2 由兩個(gè) 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成，在定時(shí)器工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期 TL2 寄存器的值加 1，由于一個(gè)機(jī)器周期由 12 個(gè)振蕩時(shí)鐘構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號(hào)產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時(shí)，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個(gè)機(jī)器周期的 5SP2 期間，對(duì)外部輸入進(jìn)行采樣。若在第一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為 1，而在下一個(gè)機(jī)器周期采到的值為 0，則在緊跟著的下一個(gè)周期的 S3P1 期間寄存器加 1。由于識(shí)別 1 至 0 的跳變需要 2 個(gè)機(jī)器周期，因此，最高計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個(gè)完整周期的時(shí)間，以保證輸入信號(hào)至少被采樣一次。捕獲方式：在捕獲方式下，通過 T2CON 控制位 EXEN2 來選擇兩種方式。如果 EXEN2=0，定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)益處時(shí)，對(duì) T2CON 的益處標(biāo)志 TF2 置位，同時(shí)激活中斷。如果 EXEN2=1，定時(shí)器 2 完成相同的操作，而當(dāng) T2EX 引腳外部輸入信號(hào)發(fā)生 1 至 0 負(fù)跳變時(shí)，也出現(xiàn) TH2 和 TL2 中的值分別被捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L中。另外，T2EX 引腳信號(hào)的跳變使得 T2CON 中的 EXF2 置位，與 TF2 相仿，EXF2 也會(huì)激活中斷。捕獲方式如圖 4 所示。自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)器）方式當(dāng)定時(shí)器 2 工作于 16 位自動(dòng)重裝載方式時(shí)，能對(duì)其編程為向上或向下計(jì)數(shù)方式，這個(gè)功能可通過特殊功能寄存器 T2CON（見表 5）的 DDCEN 位（允許向下計(jì)數(shù)）來選擇的。復(fù)位時(shí)，DCEN 位置“0” ，定時(shí)器 2 默認(rèn)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)。當(dāng) DCEN 置位時(shí)，定時(shí)器 2 即可向上計(jì)數(shù)也可向下計(jì)數(shù)，這取決于 T2EX 引腳的值，參見表 5，當(dāng) DCEN=0時(shí)，定時(shí)器 2 自動(dòng)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)，在這種方式下，T2CON 中的 EXEN2 控制位有兩種選擇，若 EXEN2=0，定時(shí)器 2 為向上計(jì)數(shù)至 0FFFFH 益處，置位 TF2 激活中斷，同17時(shí)把 16 位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載，RCAP2H 和 RCAP2L 的值可由軟件設(shè)置。若 EXEN2=1，定時(shí)器 2 的 16 位重裝載由益處或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿觸發(fā)。這個(gè)脈沖使 EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產(chǎn)生中斷。當(dāng) DCEN=1 時(shí)，允許定時(shí)器 2 向上或向下計(jì)數(shù)，如圖 6 所示。這種方式下，T2EX引腳控制計(jì)數(shù)器方向。T2EX 引腳為邏輯“1”時(shí)，定時(shí)器向上計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù) 0FFFFH向上溢出時(shí)，置位 TF2，同時(shí)把 16 位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載到 TH2 和TL2 中，T2EX 引腳為邏輯“0”時(shí)，定時(shí)器 2 向下計(jì)數(shù)，當(dāng) TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于RCAP2H 和 RCAP2L 中的值時(shí)，計(jì)數(shù)溢出，置位 TF2，同時(shí)將 0FFFFH 數(shù)值重新載入定時(shí)寄存器中。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 向上溢出或向下溢出時(shí)，置位 EXF2 位。波特率發(fā)生器：當(dāng) T2CON（表 3）中的 TCLK 和 RCLK 置位時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 作為波特率發(fā)生器使用。如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 作為發(fā)送器或接收器，其發(fā)送和接收的波特率可以是不同的，定時(shí)器 1 用于其他功能，如圖 7 所示。若 RCLK 和 TCLK 置位，則定時(shí)器 2 工作18于波特率發(fā)生器方式。波特率發(fā)生器的方式與自動(dòng)重裝載方式相仿，在此方式下，TH2 翻轉(zhuǎn)使定時(shí)器 2的寄存器用 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設(shè)置。在方式 1 個(gè)方式 3 中，波特率由定時(shí)器 2 的溢出速率根據(jù)下式確定：定時(shí)器既能工作于定時(shí)方式也能工作于計(jì)數(shù)方式，在大多數(shù)的應(yīng)用中，是工作在定時(shí)方式（C/T2=0） 。定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器時(shí)，與作為定時(shí)器的操作是不同的，通常作為定時(shí)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期（1/12 振蕩頻率）寄存器的值加 1，而作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，在每個(gè)狀態(tài)時(shí)間（1/2 振蕩頻率）寄存器的值加 1。波特率的計(jì)算公式如下：式中（RCAP2H，RCAP2L）是 RCAP2H 和 RCAP2L 中是 16 位無符號(hào)數(shù)。19定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用的電路入圖 7 所示。T2CON 中的 RCLK 或 TCLK=1 時(shí)，波特率工作方式才有效。在波特率發(fā)生器工作方式中，TH2 翻轉(zhuǎn)不能使 TF2 置位，故而不產(chǎn)生中斷。但若 EXEN2 置位，且 T2EX 端產(chǎn)生由 1 至 0 的負(fù)跳變，則會(huì)使EXF2 置位，此時(shí)并不能將（RCAP2H，RCAP2L）的內(nèi)容重新裝入 TH2 和 TL2 中。所以，當(dāng)定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，T2EX 可作為附加的外部中斷源來使用。需要注意的是，當(dāng)定時(shí)器 2 工作于波特率器時(shí)，作為定時(shí)器運(yùn)行（TR2=1）時(shí)，并不能訪問 TH2 和 TL2。因?yàn)榇藭r(shí)沒個(gè)狀態(tài)時(shí)間器都會(huì)加 1，對(duì)其讀寫將得到一個(gè)不確定的數(shù)值。然而，對(duì) RCAP2 則可讀而不可寫，因?yàn)閷懭氩僮鲗⑹侵匦卵b載，寫入操作可能令寫和/或重裝載出錯(cuò)。在訪問定時(shí)器 2 或 RCAP2 寄存器之前，應(yīng)將定時(shí)器關(guān)閉。時(shí)鐘振蕩器：AT89C52 中有一個(gè)用語構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見圖 10。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C1、C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容 C1、C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF±10F。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路如圖 10 右圖所示。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2 則懸空。20由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求。但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平儲(chǔ)蓄時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求?？臻e節(jié)電模式：在空閑工作模式狀態(tài)，CPU 自身處于睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，同時(shí)將片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容凍結(jié)?？臻e模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。由硬件復(fù)位終止空閑狀態(tài)只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在此狀態(tài)下，片內(nèi)硬件禁止訪問內(nèi)部 RAM，但可以訪問端口引腳，當(dāng)用復(fù)位終止空閑方式時(shí)，為避免可能對(duì)端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。掉電模式：在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)，退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 Vcc 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時(shí)間以振蕩器重起動(dòng)并穩(wěn)定工作?？臻e和掉電模式下，個(gè)端口引腳狀態(tài)如表 6 所示。21程序存儲(chǔ)器的加密：AT89C52 有 3 個(gè)程序加密位，可對(duì)芯片上的 3 個(gè)加密位 LB1、LB2、LB3 進(jìn)行編程（P）或不編程（U）來得到如表 7 所示的功能注：表中的 U—表示未編程，P—表示編程當(dāng)加密位 LB1 被編程時(shí)，在復(fù)位期間，EA 非端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機(jī)上電后一直沒有復(fù)位，則鎖存起的初始值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，且這個(gè)隨機(jī)數(shù)會(huì)一直保存到真正復(fù)位為止。為使單片機(jī)能正常工作，被鎖存的 EA 非電平值必須與該引腳當(dāng)前的邏輯電平一致。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。Flash 存儲(chǔ)器的編程：AT89C52 單片機(jī)內(nèi)部有 8k 字節(jié)的 FlashPEROM，這個(gè) Flash 存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為 FFH） ，用戶隨時(shí)可對(duì)其進(jìn)行編程。編程接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（Vcc）的允許編程信號(hào)。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用 EPROM 編程器兼容。AT89C52 單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號(hào)和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息，見表 8AT89C52 是程序存儲(chǔ)器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個(gè)字節(jié)，要對(duì)整個(gè)芯片內(nèi)的 PEROM 程序存儲(chǔ)器寫入一個(gè)非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容清除。編程方法：22編程前，須按表 9 和圖 11 所示設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，AT89C52 變成方法如下：1，在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。2，在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。3，激活相應(yīng)的控制信號(hào)。4，在高壓編程方式時(shí)，將 EA 非/Vpp 端加上+12V 編程電壓。5，每對(duì) Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG 非編程脈沖。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，通常約為 1.5ms。重復(fù)1—5 步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。數(shù)據(jù)查詢：AT89C52 單片機(jī)用 Data Palling 表示一個(gè)寫周期結(jié)束為特征，在一個(gè)周期中，如需讀取最后寫入的一個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（P0.7）是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期完成后，所輸出的數(shù)據(jù)是有效的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，Data 非 Palling 可能隨時(shí)有效。Ready/Busy 非：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 RDY/BSY 非輸出信號(hào)檢測(cè)，編程期間，ALE 變?yōu)楦唠娖健癏”后，P3.4（RDY/BSY 非）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)） 。編程完成后，P3.4 變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài)。程序校驗(yàn)：如果加密位 LB1、LB2 沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回編寫的數(shù)據(jù)，采用如圖 12 的電路。加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過對(duì)存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來驗(yàn)證。2324芯片擦除：利用控制信號(hào)的正確組合（表 6）并保持 ALE/PROG 非引腳 10mS 的低電平脈沖寬度即可將 PEROM 陣列（4k 字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1” ，這步驟需再變成之前進(jìn)行。讀片內(nèi)簽名字節(jié)：AT89C52 單片機(jī)內(nèi)有 3 個(gè)簽名字節(jié)，地址為 030H、031H 及032H 的正常檢驗(yàn)相仿，只返回值意義如下：（030H）=1EH 聲明由 ATMEL 公司制造。（031H）=52H 聲明為 AT89C52 單片機(jī)。（032H）=FFH 聲明為 12V 編程電壓。（032H）=05H 聲明為 5V 編程電壓。編程接口：25采用控制信號(hào)的正確組合可對(duì) Flash 閃速存儲(chǔ)陣列中的每一代碼字進(jìn)行寫入和存儲(chǔ)器的整片擦除，寫操作周期是自身定時(shí)的，初始化后他將自動(dòng)定時(shí)操作完成。AT89C52 的極限參數(shù)：直流參數(shù)：26交流特性：在以下工作條件，P0 口， ALE/PROG，PSEN 的負(fù)載電容為 100pF，其他輸出口負(fù)載電容為 80pF。外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器參數(shù)273.2 如何使用 MAX1898MAX1898 是本設(shè)計(jì)充電器中的一個(gè)關(guān)鍵器件。首先需要了解 MAX472 的一些基本的特性和功能。MAX1898 配合外部 PNP 或 PMOS 晶體管可以組成完整的單節(jié)鋰電池充電器。MAX1898 提供精確的恒流/恒壓充電。電池電壓調(diào)節(jié)精度為正負(fù)百分之 75，提高了電池性能并延長了壽命。充電電流由用戶設(shè)定，采用內(nèi)部檢流，無須外部檢流電阻。MAX1898 提供了用于監(jiān)視充電狀態(tài)的輸入|、輸出電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。MAX1898 可對(duì)所有化學(xué)類型的鋰電池進(jìn)行安全充電。電池調(diào)節(jié)電壓為 4.2V，采用 10 引腳、超薄型 MAX 封裝，在更下的尺寸內(nèi)集成了更多的功能，只需少數(shù)外部元件。MAX1898 的基本特點(diǎn)如下：*4。5-12V 輸入電壓范圍*內(nèi)置檢流電阻*正負(fù)百分之 75 電壓精度*可編程充電電流*輸入電源自動(dòng)檢測(cè)*LED 充電狀態(tài)指示*檢流監(jiān)視輸出MAX1898 的引腳如下圖所示圖：MAX1898 的引腳MAX1898 的引腳功能如下：*1-IN：傳感器輸入，檢測(cè)輸入電壓和電流*2-CHG：LED 驅(qū)動(dòng)器*3-EN/OK：邏輯電平輸入允許/電源輸入“好”*4-ISET：電流調(diào)節(jié)*5-CT：安全的充電時(shí)間設(shè)置*6-RSTRT：自動(dòng)重新啟動(dòng)控制引腳28*7-BATT：接單個(gè) Li+的正極*8-GND：地*9-DRV：外界電阻驅(qū)動(dòng)器*10-CS：電流傳感器輸入MAX1898 外接限流型充電電源和 P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管，可以對(duì)單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行安全有效的快充，其最大特點(diǎn)是在不使用電感的情況下仍能做到很低的功率耗散，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能，最長充電時(shí)間限制為鋰離子電池提供二次保護(hù)。MAX1898 的典型充電電路如下圖所示。下圖中的 MAX1898 內(nèi)部電路包括：輸入調(diào)節(jié)器、電壓檢測(cè)器、充電電流檢測(cè)器、定時(shí)器、溫度檢測(cè)器和主控制器。輸入電流調(diào)節(jié)電路用于限制的電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流，當(dāng)檢測(cè)到輸入電流大于設(shè)定的限流門限時(shí)，通過降低電池充電電流可達(dá)到控制輸入電流的目的。因?yàn)橄到y(tǒng)工作時(shí)電源電流的變化范圍較大，如果充電器沒有輸入電流檢測(cè)功能，則輸入電源（墻上適配器或其他直流電源）必須能夠提供最大負(fù)載電流與最大充電電流之和，這將使電源的成本增高、體積增大，而利用輸入限流功能則能夠降低充電器對(duì)直流電源的要求，同時(shí)也簡化了輸入電源的設(shè)計(jì)。圖：圖：MAX1898 的典型充電電路（1）電源輸入：鋰離子電池要求的充電方式是恒流恒壓方式，電源的輸入需要采用恒流恒壓源，一般的，可以采用支流電源加上變壓器提供。29（2）輸入：MAX1898 通過外接的場(chǎng)效應(yīng)管提供鋰電池的充電接口。（3）充電時(shí)間的選擇：MAX1898 充電時(shí)間的選擇是通過外接的電容大小決定的。標(biāo)準(zhǔn)的充電時(shí)間為 1。5 小時(shí)，最大不要超過 3 小時(shí)，根據(jù)這個(gè)選擇，可以計(jì)算得到外界電容的容值，如下所示Ccr[nF]=34。33×Tchg[hours]（4）設(shè)置充電電流：MAX1898 充電電流在限制電流的模式下，可以通過選擇外接的電阻阻值大小來決定。當(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)一次充電過程；充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達(dá)到快充電流的百分之 1，或者是充電時(shí)間超出片上預(yù)置的充電時(shí)間。MAX1898 能夠自動(dòng)檢測(cè)充電電源，沒有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后打開外接的 P 型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)檢測(cè)到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式，P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管打開的時(shí)間會(huì)越來越短，充電結(jié)束時(shí)，LED 指示燈將會(huì)呈現(xiàn)周期性的閃爍。具體的閃爍含義如下表所示：LED 指示燈狀態(tài)說明充電狀態(tài) LED 指示狀態(tài)電池或充電器沒有安裝 關(guān)閉快充或脈沖浮充 亮快充結(jié)束或初始化 LED 以 2Hz 頻率閃爍充電結(jié)束 LED 閃爍周期為 4s3.3 如何在單片機(jī)系統(tǒng)中使用 MAX1898？鋰離子電池具有較高的能量重量比、能量體積比，具有記憶效應(yīng)，可重復(fù)充電多次，使用壽命長、價(jià)格也越來越低。鋰離子電池的特點(diǎn)使得選用鋰離子電池供電的產(chǎn)品也越來越多。然而，鋰離子電池的不足之處在于對(duì)充電器要求比較苛刻，需要保護(hù)電路。為有效利用電池容量，需要鋰離子電池充電至最大電壓，但是過壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對(duì)于電壓過低的電池需要進(jìn)行預(yù)沖，充電器好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)。針對(duì)這些特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)提出了一種基于單片機(jī) 89C52 和 MAX1898 的智能充電器，其基本的原理和功能圖如下所示：30該充電器有如下功能：*具有預(yù)充功能*具有充電保護(hù)功能*具有自動(dòng)斷電功能*具有充電完成報(bào)警提示功能在 MAX1898 內(nèi)置的充電狀態(tài)控制和外圍的單片機(jī)控制下，充電過程分為預(yù)充、快充、滿充、斷電和報(bào)警 5 個(gè)部分。以下分別介紹。*預(yù)充在安裝好電池后，接通輸入直流電源，當(dāng)充電器檢測(cè)到電池時(shí)則將定時(shí)器復(fù)位，從而進(jìn)入預(yù)充過程，在此期間充電器以快充電流的十分之一給電池充電，使電池電壓、溫度恢復(fù)到正常狀態(tài)。預(yù)充時(shí)間由外接電容確定，如果在規(guī)定的充電時(shí)間內(nèi)電池達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以上，電池溫度正常，充電進(jìn)入快速過程；如果電池電壓低于標(biāo)準(zhǔn)，則認(rèn)為電池不可充電，充電器顯示電池故障。*快充快充過程也稱恒流充電，此時(shí)充電器以恒定電流對(duì)電池充電。根據(jù)電池廠商推薦的充電速率，一般鋰離子電池大多選擇用標(biāo)準(zhǔn)充電速率，充滿電池需要一個(gè)多小時(shí)左右的時(shí)間。恒流充電時(shí)，電池電壓將緩慢上升，一旦電池電壓達(dá)到所設(shè)定的終止電壓，恒流充電終止，充電電流快速遞減，充電進(jìn)入滿充過程。*滿充在滿充過程中，充電電流逐漸衰減，直到充電速率降到設(shè)置值以下或滿充時(shí)間31超時(shí)，轉(zhuǎn)入頂端截止充電；頂端截止充電時(shí)，充電器以極小的充電電流為電池補(bǔ)充能量。由于充電器在檢測(cè)電池電壓是否達(dá)到終止電壓時(shí)有充電電流通過電池內(nèi)阻，盡管在充滿和頂端截止充電過程中充電電流逐漸下降，減少了電池內(nèi)阻和其他的串聯(lián)電阻對(duì)電池端電壓的影響，但串聯(lián)在充電回路中的電阻形成的壓降仍然對(duì)電池中指電壓的檢測(cè)有影響，一般情況下，滿充和頂端終止充電可以延長電池百分之五-百分之十的使用時(shí)間。*斷電當(dāng)電池充滿后，MAX1898 芯片的 2 引腳發(fā)送的脈沖電平將會(huì)被單片機(jī)檢測(cè)到，引起單片機(jī)的中斷，在中斷中判斷出充電完畢的狀態(tài)。此時(shí)，單片機(jī)將通過 P2.1 口控制光耦，切斷 7805 向 MAX1898 芯片的供電，從而保證芯片和電池的安全，同時(shí)也減小功耗。*報(bào)警當(dāng)電池充滿后，MAX1898 芯片本身會(huì)向外接的 LED 燈發(fā)出指令，LED 燈會(huì)閃爍。但是為了安全起見，單片機(jī)在檢測(cè)到充滿狀態(tài)的脈沖后，不僅會(huì)自動(dòng)切斷 MAX1898芯片的供電，而且會(huì)通過蜂鳴器報(bào)警，提醒用戶及時(shí)取出電池。3.4 關(guān)鍵部分的器件名稱及其在電路中的主要功能：*89C52：充電器的控制器，控制 MAX1898 的充電過程，并在充電完畢后切斷電源和進(jìn)行報(bào)警。*MAX1898：電池充電芯片，在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池的充電控制。*LM7805：電壓轉(zhuǎn)換芯片，將外部的 12V 電壓轉(zhuǎn)化為 5V 電壓，作為單片機(jī)和MAX1898 的電源。*PNP：P 溝道的場(chǎng)效應(yīng)管或三極管。*LEDR：紅色的表貼發(fā)光二極管，表示電源接通。*LEDG：綠色的表貼發(fā)光二極管，表示充電狀態(tài)。*U14：蜂鳴器。*6N137：光耦，連接 7805 和 MAX1898 的電源輸入端。3.5 地址分配和連接只列出和本設(shè)計(jì)相關(guān)的、關(guān)鍵部分的單片機(jī)與各個(gè)功能管腳的連接和相關(guān)的地址分配：*CHG：MAX1898 充電狀態(tài)輸出，連接到單片機(jī)的 INT0，單片機(jī)判斷充電完畢后，通過 P2.1 引腳切斷 MAX1898 的電源輸入。*GATE：連接單片機(jī)的 P2.1 引腳，當(dāng)單片機(jī)判斷充電完畢后， P2.1 管腳輸出電平，光耦不導(dǎo)通，從而切斷 MAX1898 的電源輸入。*BEEP：單片機(jī)控制蜂鳴器的引腳。32*5V：LM7805 的輸出端，為+5V 電壓。*5VIN：光耦輸出到 MAX1898 的電源輸入端，該端口的導(dǎo)通與否是通過單片機(jī)的 GATE 信號(hào)控制的。3334第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)的時(shí)候，除了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)之外，還有另一個(gè)重要的工作就是軟件應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)在單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中占有重要的地位。對(duì)于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因?yàn)樾阅軆r(jià)格比較高，很多硬件設(shè)備都需要有軟件的支持，來得以功能的實(shí)。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，在整個(gè)框圖的和思路的前提下，我們把設(shè)計(jì)的任務(wù)分成各個(gè)單獨(dú)的部分來完成設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)，程序結(jié)構(gòu)奇怪年初，編程簡單，便于修改和擴(kuò)充，由于模塊可以共享，可以節(jié)省內(nèi)存的空間，允許設(shè)計(jì)者分割任務(wù)和利用已有的程序?yàn)樵O(shè)計(jì)者提供方便?？垢蓴_技術(shù)為了提高測(cè)量的可靠性，僅依靠硬件的抗干擾是不夠的，需要進(jìn)一步借助軟件措施來克服一些干擾。在單片機(jī)系統(tǒng)中，能正確的應(yīng)用軟件抗干擾防線，能大大的提高的穩(wěn)定性。經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)時(shí)數(shù)字濾波技術(shù)等。數(shù)字濾波技術(shù)：在一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的模泥輸入的信號(hào)中，均漢有種種噪音和干擾，他們來自倍測(cè)量本身傳感器，外界干擾等。為了進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和控制，必須清除干擾，對(duì)于這類信號(hào)，我們采用積分時(shí)間等于 20MS 的整數(shù)倍的 A/D 轉(zhuǎn)換器?？梢杂行У臏p少影響。對(duì)于隨機(jī)信號(hào)我們可以用數(shù)字濾波的方法來削弱或清除。數(shù)字濾波是用程序來實(shí)現(xiàn)的，不需要增加硬件設(shè)施，它可靠性高，穩(wěn)定性好。數(shù)字濾波可以對(duì)頻率低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)，克服模擬濾波的缺陷。它在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。軟件陷阱技術(shù)：指令沉余使彈飛的程序安定下來是有條件的，首先彈飛的程序必須在程序區(qū)內(nèi)，其次必須執(zhí)行到沉余指令。所謂軟件陷阱就是一套引導(dǎo)的指令，強(qiáng)行的將程序引到指定的地址，在那里有專門對(duì)程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序。如果我們八這段程序記為 ERR，那么軟件陷阱就是一條無條件轉(zhuǎn)移的指令。它可以使用 在未使用的中斷向量區(qū)；未使用的大片 ROM 空間；表格和程序區(qū)。等系統(tǒng)程序流程圖：35開始初始化開外中斷和定時(shí)器中斷有模式選擇嗎 ？根據(jù)功能充電 按默認(rèn)功能充電等待充電結(jié)束結(jié)束顯示否是開始現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)關(guān)外部中斷標(biāo)志位取反標(biāo)志位等于 1 ？計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)5 S > 計(jì)數(shù)值切斷電源打開蜂鳴器 計(jì)數(shù)器繼續(xù)返回現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)系統(tǒng)程序：見附錄 A36結(jié)束語在現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展的今天，單