摘抄:智能充電器的電源和顯示的設計
第一章 緒 論
充電器才能真正意義上被稱為智能充電器,隨著越來越多的手持式電器的出現,對高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。電池技術的持續進步也要求更復雜的充電算法以實現快速、安全地充電,因此,需要對充電過程進行更精確地監控(例如對充、放(fang)電(dian)電(dian)流、充電(dian)電(dian)壓、溫度等的監控(kong)),以縮短充電時間,達到最大(da)的電池容(rong)量,并防止電池損壞。
智能充電器的設計包括硬件和軟件兩大部分,本人的主要任務是完成充電器設計的LCD顯示部分(fen),其主要涉及的知識包(bao)括:
(1) 自學AVR單(dan)片機的相關內容(rong)。
(2) 設計電(dian)源(yuan)電(dian)路。
(3) 設計128*64液(ye)晶顯示控制電(dian)路和(he)用C語言編制(zhi)LCD顯示(shi)程序,用(yong)圖(tu)形方(fang)式顯示(shi)充電(dian)器(qi)電(dian)壓、電(dian)流等參數(shu)。
(4) 手工焊接和ICCAVR編譯器的應(ying)用。
第二(er)章 硬件(jian)電路設(she)計
經過前面對充電器原理、液晶模塊、ATmega
通過比較再結合本次設計的實際條件,由于Atmega
2.1 硬件電路主要芯(xin)片
以下是ATmega
圖2-1 ATmega
引腳說明:
VCC 數字電(dian)路的電(dian)源
GND 地
端口A(PA7~PA0) 端口A 作為A/D 轉換器(qi)的模擬輸入端。
端口A 為8 位雙向I/O 口,具(ju)有可(ke)編程的(de)內部(bu)上拉電阻(zu)。其(qi)輸出緩沖(chong)器具(ju)有對稱的(de)驅動特性(xing),可(ke)以輸出和吸(xi)收大電流。
端口B(PB7~PB0) 端口B 為8 位(wei)雙向I/O 口,具有可編程的內(nei)部上拉電(dian)阻(zu)。其輸出緩(huan)沖(chong)器具有對稱的驅動特(te)性,可以輸出和(he)吸收大(da)電(dian)流。
端口C(PC7~PC0) 端口C 為8 位雙向I/O 口,具有可(ke)編程(cheng)的(de)內(nei)部上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)。其輸出(chu)緩沖器具有對(dui)稱的(de)驅動(dong)特性,可(ke)以輸出(chu)和吸收大(da)電(dian)流。
端口D((PD7~PD0) 端口D 為8 位雙向I/O 口(kou),具(ju)有可編(bian)程的內部上拉電阻。其輸(shu)出(chu)緩沖器具(ju)有對(dui)稱的驅動特性,可以輸(shu)出(chu)和吸收(shou)大(da)電流。
RESET 復(fu)位輸入引腳。持續時(shi)間(jian)超過最小(xiao)門限時(shi)間(jian)的(de)低電平(ping)將引起系統復(fu)位。
XTAL1 反向振蕩放(fang)大器與(yu)片內時鐘操作電(dian)路的(de)輸入端。
XTAL2 反(fan)向(xiang)振蕩放大(da)器的輸出端。
AVCC AVCC是端口A與A/D轉換器(qi)的電(dian)源。不使用ADC時,該引腳應直(zhi)接(jie)與VCC連接。使用(yong)ADC時應通過一個低通濾波器與VCC相連。
AREF A/D 的模擬基準(zhun)輸入引(yin)腳。
AVR結構有兩個主要的存儲空間:數據存儲器空間和程序存儲器空間,此外,Atmega
(1) Atmega16的形式。用戶程序的安全性要根據Flash程序存儲器的兩個區:引(yin)導(Boot) 程(cheng)序區和應用程(cheng)序區,分開來考慮。
(2) 數據存儲器的尋址方式(shi)分為5種:直接(jie)(jie)尋址(zhi)、帶(dai)(dai)偏移量的(de)(de)間(jian)(jian)接(jie)(jie)尋址(zhi)、間(jian)(jian)接(jie)(jie)尋址(zhi)、帶(dai)(dai)預減量的(de)(de)間(jian)(jian)接(jie)(jie)尋址(zhi)和帶(dai)(dai)后增量的(de)(de)間(jian)(jian)接(jie)(jie)尋址(zhi)。
(3) ATmega
單片機的時(shi)鐘(zhong)用于產生工作所需要的時(shi)序,其連接電路如下圖:
圖2-2 晶體振蕩器連接圖
XTAL1 與XTAL2 分別為用作片內振蕩器的反向放大器的輸入和輸出,考慮到其最大頻率不超過8MHz,這里選用的晶振為7.3728MHz。
Atmega
(1) 上電復位。電源電壓低于上電復位門限Vpot時,MCU復位。如果在單片機加Vcc電壓的同時,保持RESET引腳為低電平,則可延長復位周期。
Vcc Vpot Vpot
RESET Vrst Vrst
TIME-OUT
INTERINAL tTOUT tTOUT
RESET
圖2-3 RESET引腳與VCC相連時, 圖2-4 RESET引腳由外部控制時,
單片機的復位電平 單片機的(de)復位電平
(2) 外電復位。引腳RESET上的低電平持續時間大于最小脈沖寬度時MCU復位。
Vcc