AVforR课程设计智能手机充电器.doc

AVR课程设计：智能手机充电器 组员：华诚、葛亮、贾广魁 系统设计 1.设计目的 1) 熟悉并掌握单片机嵌入式系统的开发流程和应用方法。 2）做到对电池充电过程的实时监测。 3）做出智能化的充电器。我发现在给手机充电的时候，往往不能知道电池还有多长时间能充满，而且经常忘记是什么时候开始充电的，因此很容易造成过充或充电不足，从而影响手机电池的使用寿命，还有可能出现危险。于是我便萌生了设计一种可显示时间的手机充电器的想法 2.功能简介 1）可与锂电池中的芯片通信，得到电池组的容量、电压、电流等参数。 2）用LED显示电池的剩余充电时间。 3）具备防过充功能，在电池电压达到一定值后减小充电电流，直至电池充满。 3.应用 能给各种锂离子电池充电并可以实时显示充电的剩余时间。 二．实验资源 1）硬件：AVR开发板，Atmega16,LED七段数码管，电源 2）软件：ICCAVR,AVRstudio 三．实验原理 1. 电路原理图 注释：左下为AD模块，Mega16的PA口接AD，同时输出PWM,PB3接PWM进行充电控制;右下方为以TLC431为主的稳压源，接单片机的AREF端口。 2. 实验原理： 锂电池的充电过程分为预充、快充、涓流三个步骤，我们的原理概括的讲，就是在预充阶段通过对电池进行扫描测出电池的容量，与程序中的库进行对应从而得出充电所需时间；再经过快充电池电压达到一定高的值，为防止由于充电过快引起的电池实际电压不足，最后再加上一定时间的涓流充电。在整个过程中通过LED来实时显示剩余充电时间。 3. 软件设计流程图 PWM PWM波形生成 PWM控制充电 低电平AD转换 电压比较程序实时监控 快充 预充 涓流 电池充满，时间归零 时间计算程序 ＬＥＤ显示 四．数据采集 为使充电器能为不同容量的电池，需要做测试来采集大量的数据，反应电池在充电过程中电压、电流、时间之间的关系。以下为几个具有代表性的测试图样： 1. 容量为600mah的电池快充过程中I-t曲线 图中X轴为时间(min)，Y轴为电流（mA） 图中X轴为时间(min)，Y轴为电流（mA） 注：图中X轴为时间(min)，Y轴为电流（mA）。 2．容量为650mah电池预充阶段的U-t曲线。 图注：X轴为时间（min），Y轴为电压(v) 3. 容量为860mah的电池预充阶段U-t曲线。 图注：X轴为时间（min），Y轴为电压(v)。 由以上各图可以看出，在一定时间段内电压和电流与时间很好的符合了线性关系。 4.电池容量与K值对应曲线（K值为充电电压每升高0.04v与对应时间之比） 五．实物图 六．成员分工 华诚：大部分程序的设计和调试，硬件的设计和搭建，数据采集。 葛亮：部分程序的设计，硬件的采购、电路板焊接，PPT制作。 贾广魁：提出项目，协助华诚做部分硬软件工作以及数据采集，论文、总结及网页的制作。 七．成本 成本包括：ss8050,ss8550各一个共0.4元，tl431一个0.5元，电阻10k、360R、1M、50R、100R、1K、1R，47uF、0.1uF电容等共2元左右，2个电源共15元。总计17.9元。 八．程序 #includeiom16v.h #includemacros.h #includemath.h //8.00000MHZ unsigned long led_7[10]={0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66, 0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//七段数码显示数组 unsigned long position[6]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0x0f,0xdf};//六位数码管位选 unsigned long Min[30]={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29, 31,33,35,37,39,41,43,45,47,49,51,53,55,57,59};//使能充电停止数组 unsigned long k_value[60]={40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,//预充电压斜率数组 60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79, 80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,};