1.1 课题背景
在社会的不断进步中,信息技术以惊人的速度扩散到我们身边的每一个角落,而手机的普及便是其中的一个缩影。作为手机的一个核心组件,手机电池充电器性能的好坏,大大直接关系到手机的正常使用。现在的充电器,缺乏智能化,这将使得电池的寿命变短,充电效率低和可维护性变低,这一突出的缺陷越来越不能够满足人们的需求。因此,开发新型智能充电器在科学研究领域中便成为一件紧迫的事情[1]。
在如今广阔的市场上,充电器的产品质量大多低于人们的标准要求。这些不太令人满意的存在大大影响了我们正常使用手机,同时还一定程度上缩短了电池寿命。如果出现意外,还会对我们造成不可预料的伤害。由于电池的个体离散性,即使两块型号工艺完全相同的电池,其最大容量和最佳充电方式也不尽相同。而国内现有的充电技术,很多都没有考虑到这个特点,大多数都采用恒流快速充电法以及电压比较法充电。而这两种充电方法都会在一定程度上对电池寿命造成损害。而单片机的出现,使得手机充电器的智能化有了新的发展方向[2]。
1.2 课题研究的意义
信息技术的迅速发展,便携式电子设备和充电电池得到了广泛应用。各种充电器的使用也渐渐地普及,如万能充电器、车载手机充电器、平板电脑、移动电源等,特别是移动设备需要大量地重复使用电池,这样可充电电池的寿命就显得非常重要了。
在各种可充电电池中,锂离子电池相比于其他普通电池具有明显的优越性,锂电池不仅体积小、重量轻,而且自放电率低、无记忆效应。由于多种优点,使得锂电池被广泛使用在各种新型移动设备当中。
1.3课题研究的内容
手机充电器是手机市场中不可或缺的一部分,而单片机在这方面的应用也是很实用的,因此提出了基于单片机的智能手机充电器设计。本设计在其前景上有很好的开放性和可扩展性,对于增强我们对单片机的了解与认识,有很重要的现实意义,并切实的解决了了所需要解决的问题。此外,人们普遍要求充电器在电池寿命保护方面应予以加强,而本设计可以实现这个目标,所以本设计在实用性方面很有价值[3]。源:自/751^-论,文'网·www.751com.cn/
本设计的方案将实现单片机在充电器领域中的应用。本设计在硬件方面通将AT89C51单片机作为主控核心,由MAX1898作为充电管理芯片,由6N137光耦合器实现所需的补偿和隔离功能,另外还增加了通过灯的闪烁和蜂鸣器鸣叫来报警的功能。软件方面包括以下几方面:主要控制程序的设计,定时器中断程序的设计,外部服务中断程序的设计等几部分。
本设计所实现的电池充电的智能化,能够大大的满足人们的需求,同时对电池寿命的保护也起到了十分重要的作用,而其造价低廉、电路简洁的特点更为其开阔出了一片广阔的市场平台。另外,再加上其很好的开放性与扩展性,将使其在未来的市场中具有旺盛的生命力。
2 智能手机充电器整体设计
2.1 设计思路分析
2.1.1充电器的智能化要求
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。
手机电池的使用说明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,需将锂电池电压至最大电压,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 。 AT89C51单片机的智能手机充电器设计+电路图+程序(2):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_69093.html