智能型充电器的设计【字数：9849】
本课题要设计的是一款智能型充电器，该充电器以STC89C52单片机为数据处理核心，外围电路模块由充电器模块、温度检测模块、电压/电流检测模块及显示模块组成。充电器模块采用的是常规手机充电器输出5V电压和2A电流，温度检测模块采用的是传统热电耦合传感器DS18B20，电压/电流检测模块采用的是电压比较器。通过keil软件编写C语言程序生成可执行文件并下载，使单片机功能化，使系统可以完成对电压/电流及温度的测验。本课题所设计的智能充电器具有结构简单，检测数据准确，自身功耗小等特点。具有一定的实用价值。
目录
1、绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 1
2 系统相关软硬件 2
2.1系统硬件 2
2.1.1主控芯片STC89C52RC 2
2.1.2本课题设计的内容 3
2.1.3电压/电流采集 3
2.1.4温度采集模块DS18B20 4
2.1.5 LCD显示模块 5
2.1.6存储芯片AT24C02 6
2.2系统软件 7
3 系统的设计 7
3.1系统的硬件设计 7
3.1.1电源电路的设计 8
3.1.2单片机最小系统 10
3.1.3电压电流采集模块 10
3.1.4温度采集模块 11
3.1.5 LCD显示模块 11
3.2 系统的软件设计 12
3.2.1电流电压采集模块 12
3.2.2温度采集模块 14
3.2.3LCD显示模块 16
4 结果分析与总结 19
参考文献 21
致谢 22
1、绪论
1.1 课题研究的背景
从21世纪到来开始，电子产品的更新速度逐步加快，各种电子产品的到来使得充电器也是五花八门，因此市场上对性能优异，价格公道的充电器的需求也越来越多。现今，由于电池技术的高速发展，人们也就不仅仅满足与充电器能充电这一普通条件，所以智能型充电器就涌现出来了。人们通过研究，决定通过在对充电器充电过程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
中进行监控，来获取其充放电的电流，电压以及温度，保证人们时刻能知道充电时的基本参数。
随着科学技术的不断发展和用户要求的不断提高，电子设备也不断向小型化，轻便式发展。并且功能的不断加强与完善，也不时地推动了电池技术的发展以及相关行业比如保护电路行业的迅速发展。
1.2 课题研究的目的和意义
伴随着新的电子产品的出现，手持式充电器的种类与数量也随之增多。然而充电器的安全问题也一直深受到人们的关注，由于传统充电器没有办法快速准备反应充电时的情况，所以在充电过程中如果遇到安全隐患没有办法及时能够发现处理，这对使用着的安全造成了极大的威胁，所以此时急需要一种可以实时显示出充电器各项指标的智能型充电器。
本课题的主要目的是要设计出一款智能型充电器，该充电器需要满足系统精度高、稳定性好、方便实用、成本低等几个特点。同时还要可以实时监控实时电压/电流与温度，可以快速采集电压/电流和温度信息并将信息传输给上位机，上位机进行分析处理之后经过传输在LCD屏幕上实时显示出来。可以直观的反馈给使用者充电器是否可以正常工作，有无安全隐患。
本课题的设计在目前的市场上具有一定意义，在生产上可以用于充电器生产的最终检测，可以省去部分人工检测的过程。在个人使用时可以实时反馈信息，告知使用者所使用的充电器是否出现问题，可以提前预防安全隐患的发生，降低充气器可能带来的事故发生率。
总的来说，本课题的设计可以实时反馈电压/电流和温度信息，有着提前发现安全隐患的作用，可以随时监测各项数据，节约了安全成本，具有一定的市场意义。
2 系统相关软硬件
本课题的整体结构由数据处理核心STC89C52单片机搭配外围传感器温度检测模块、电压/电流检测模块组成，其系统框图大致如下：
图2.1 智能型充电器的系统框图
2.1系统硬件
2.1.1主控芯片STC89C52RC
本次设计所使用的单片机为STC89C52RC单片机， 其芯片引脚如下图2.2所示。该芯片从程序上来说可以完美兼容AT89C52指令，同时还具有8K字节的系统可编程存储器。对比其他传统的51单片机芯片，它有着更大的存储空间和更快的反应速度。同时对比AT89C52单片机来说，他可以直接用串口来下载程序而不是需要借助专门的下载器。同时他还有可以自动复位、抗干扰能力强、功耗低等特点。
图 2.2 STC89C52RC引脚图
单片机的主要引脚说明大致如下：
RST：复位端，高电平有效，当执行复位指令时需要在此引脚上出现24个时钟周期，才能使单片机复位。
RXD、TXD：RXD和TXD分别是单片机的串行接口的输入端和输出端。
INT0/INT1：这两个端口主要用于外部中断，分别是外部中断的0输入端和1输入端。
T0：T0是计数器和定时器的外部输入端
XTAL:XTAL1和XTAL2分别接外部晶体振荡器的来那个段，片内分别是一个振荡电路放大器的输入端与输出端。是单片机时钟电路的引脚。
STC89C52的P0口是一个8位的漏极开路双向I/O口。当时P0倍作为输出口的时候，每位能够驱动8个逻辑电平。当P0口处于高电平时，引脚常备用为高组态输入。加入有外部程序和数存器的访问需要时，P0口也作为低8位地址。但是要注意的是：P0口在作为输入输出口的时候都需要接上一个外部上拉电阻才能使用。P1口和P3口的大部分功能和P0相差不多，不同的是P1和P3口有着P0口没有的引脚第二功能。P1口的1.0口可以用于定时器/计数器的外部计数输入，1.5/1.6/1.7口可以用于在线系统编程，分别作为MOSI、MISO、SCK使用。P3口的3.0/3.1口分别可以作为串行模式下的输入输出口，3.2/3.3则是作为外部中断0/1使用，3.4/3.5作为1定时器的外部输入使用。3.6/3.7则可以执行外部数据存储器的读写功能。
目录
1、绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 1
2 系统相关软硬件 2
2.1系统硬件 2
2.1.1主控芯片STC89C52RC 2
2.1.2本课题设计的内容 3
2.1.3电压/电流采集 3
2.1.4温度采集模块DS18B20 4
2.1.5 LCD显示模块 5
2.1.6存储芯片AT24C02 6
2.2系统软件 7
3 系统的设计 7
3.1系统的硬件设计 7
3.1.1电源电路的设计 8
3.1.2单片机最小系统 10
3.1.3电压电流采集模块 10
3.1.4温度采集模块 11
3.1.5 LCD显示模块 11
3.2 系统的软件设计 12
3.2.1电流电压采集模块 12
3.2.2温度采集模块 14
3.2.3LCD显示模块 16
4 结果分析与总结 19
参考文献 21
致谢 22
1、绪论
1.1 课题研究的背景
从21世纪到来开始，电子产品的更新速度逐步加快，各种电子产品的到来使得充电器也是五花八门，因此市场上对性能优异，价格公道的充电器的需求也越来越多。现今，由于电池技术的高速发展，人们也就不仅仅满足与充电器能充电这一普通条件，所以智能型充电器就涌现出来了。人们通过研究，决定通过在对充电器充电过程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
中进行监控，来获取其充放电的电流，电压以及温度，保证人们时刻能知道充电时的基本参数。
随着科学技术的不断发展和用户要求的不断提高，电子设备也不断向小型化，轻便式发展。并且功能的不断加强与完善，也不时地推动了电池技术的发展以及相关行业比如保护电路行业的迅速发展。
1.2 课题研究的目的和意义
伴随着新的电子产品的出现，手持式充电器的种类与数量也随之增多。然而充电器的安全问题也一直深受到人们的关注，由于传统充电器没有办法快速准备反应充电时的情况，所以在充电过程中如果遇到安全隐患没有办法及时能够发现处理，这对使用着的安全造成了极大的威胁，所以此时急需要一种可以实时显示出充电器各项指标的智能型充电器。
本课题的主要目的是要设计出一款智能型充电器，该充电器需要满足系统精度高、稳定性好、方便实用、成本低等几个特点。同时还要可以实时监控实时电压/电流与温度，可以快速采集电压/电流和温度信息并将信息传输给上位机，上位机进行分析处理之后经过传输在LCD屏幕上实时显示出来。可以直观的反馈给使用者充电器是否可以正常工作，有无安全隐患。
本课题的设计在目前的市场上具有一定意义，在生产上可以用于充电器生产的最终检测，可以省去部分人工检测的过程。在个人使用时可以实时反馈信息，告知使用者所使用的充电器是否出现问题，可以提前预防安全隐患的发生，降低充气器可能带来的事故发生率。
总的来说，本课题的设计可以实时反馈电压/电流和温度信息，有着提前发现安全隐患的作用，可以随时监测各项数据，节约了安全成本，具有一定的市场意义。
2 系统相关软硬件
本课题的整体结构由数据处理核心STC89C52单片机搭配外围传感器温度检测模块、电压/电流检测模块组成，其系统框图大致如下：
图2.1 智能型充电器的系统框图
2.1系统硬件
2.1.1主控芯片STC89C52RC
本次设计所使用的单片机为STC89C52RC单片机， 其芯片引脚如下图2.2所示。该芯片从程序上来说可以完美兼容AT89C52指令，同时还具有8K字节的系统可编程存储器。对比其他传统的51单片机芯片，它有着更大的存储空间和更快的反应速度。同时对比AT89C52单片机来说，他可以直接用串口来下载程序而不是需要借助专门的下载器。同时他还有可以自动复位、抗干扰能力强、功耗低等特点。
图 2.2 STC89C52RC引脚图
单片机的主要引脚说明大致如下：
RST：复位端，高电平有效，当执行复位指令时需要在此引脚上出现24个时钟周期，才能使单片机复位。
RXD、TXD：RXD和TXD分别是单片机的串行接口的输入端和输出端。
INT0/INT1：这两个端口主要用于外部中断，分别是外部中断的0输入端和1输入端。
T0：T0是计数器和定时器的外部输入端
XTAL:XTAL1和XTAL2分别接外部晶体振荡器的来那个段，片内分别是一个振荡电路放大器的输入端与输出端。是单片机时钟电路的引脚。
STC89C52的P0口是一个8位的漏极开路双向I/O口。当时P0倍作为输出口的时候，每位能够驱动8个逻辑电平。当P0口处于高电平时，引脚常备用为高组态输入。加入有外部程序和数存器的访问需要时，P0口也作为低8位地址。但是要注意的是：P0口在作为输入输出口的时候都需要接上一个外部上拉电阻才能使用。P1口和P3口的大部分功能和P0相差不多，不同的是P1和P3口有着P0口没有的引脚第二功能。P1口的1.0口可以用于定时器/计数器的外部计数输入，1.5/1.6/1.7口可以用于在线系统编程，分别作为MOSI、MISO、SCK使用。P3口的3.0/3.1口分别可以作为串行模式下的输入输出口，3.2/3.3则是作为外部中断0/1使用，3.4/3.5作为1定时器的外部输入使用。3.6/3.7则可以执行外部数据存储器的读写功能。
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