单片机手机无线充电系统设计(附件)【字数：9852】
摘 要由于人们在生活中对的电子产品的要求变得越来越高，其充电设备也随之发展，最先出现的是有线充电器，后来发展出万能充，随着科技的发展，又出现了无线充电器。无线电能传输的方式主要有电磁感应耦合式，磁谐振耦合式，微波辐射式等。本次我研究的课题是单片机手机无线充电系统设计，系统采用摩托罗拉公司生产的飞思卡尔单片机8051410，整个系统分为发送和接收两个部分。发送端由电源、红外接收器、发射线圈等组成，接收端有接收线圈，稳压电路等，检测手机电池电压，判断是否需要充电，发送充电信号给发送端，发送端开始工作，实现电能的无线传输。
目 录
第一章 绪论 5
1.1 课题背景 5
1.2 课题研究的意义 5
1.3 目前无线充电技术的发展及现状 6
1.4 单片机相关行业的发展趋势和市场应用情况 6
1.5 课题主要研究内容 6
第二章 无线充电系统的硬件设计 8
2.1 无线充电技术原理 8
2.2 系统框架 10
2.3 硬件设计 10
2.3.2 线圈的尺寸和距离设计 14
2.3.3 接收整流滤波电路设计 15
2.3.4 手机电池充电电路设计 17
2.3.5 接收部分单片机及电压检测电路设计 17
2.3.6 红外发射电路设计 18
2.3.7 发射线圈部分电路设计 19
2.3.8 整体原理图设计 20
2.4 电路制版 21
第三章 无线充电器软件设计 23
3.1 红外数据传输解码原理 23
3.2 发射线圈部分软件设计 24
3.3 接收线圈部分软件设计 24
3.3.1 AD程序设计 25
3.3.2 红外发送程序设计 26
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附 录 31
1 发射线圈原理图 31
2 接收线圈原理图 32
绪论
课题背景
手机的发明使人们的沟通， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
信息的交流变得方便快捷，随着手机功能的不断开发，其充电方式也在不断进步。在手机刚面世的时候，是通过有线充电的方式补充电能的，每种手机都有其固定的充电器，这样的充电方式非常的不方便，后来便出现了适用于所有手机电池的万能充。技术发展至今，更加先进的无线充电器诞生了。它摒弃了原有的有线充电模式，是充电变得更加随意和便捷，打破了原有的距离和手机型号的限制。
几十年前，人们发现了电并开始将电运用到生活当中，以提高生活质量，随着研究的深入，我们发现了两种电力传输的方式：一个是有线，另一个就是无线。在前人研究的理论和结果的情况下，我们可以想到的直接办法就是通过电磁感应的方式进行电能传送，让天空和土地中的电离层作为介质，电能通过该介质进行传送，这样的方式对电能的损耗较低。
课题研究的意义
手机无线充电的兴起是由于人们对于充电的机动性和安全要求更高了。现在普遍的充电方法具有很多缺陷。首先，受到外界很大的影响，出现问题会使手机的使用寿命缩短，甚至危害到使用者的人身。其次，有线充电在很大程度上限制了充电的距离，并且不同型号的手机都有其对应的充电器，在生活中造成了极大的不便。无线充电的则不存在这样的顾虑，它打破了距离和手机型号的限制，可以随时随地的给手机充电。而且最主要的事如果采用无线充电的方式，我们只需要一个电能的发送端，就可以给多个不同型号的手机电池充电。
当然，无线充电技术在其他方面也有很大的研究价值，比如说医学，军事，和生活。由于各种先天或后天的原因，一些人可能需要一些电子的产品仿制人类身体上各种器官，来维持身体各部分的机能，给身体再次健康的机会。例如人造器官、人造心脏等。这些电子设备放在人体内部，那么给他们充电维持运作就不是那么方便，那么通过无线传输的方式来充电，将是一个比较优良的方式。
目前无线充电技术的发展及现状
上世纪九十年代，尼古拉特斯拉为无线电技术的研究奠定了基础。他的发明对以后的研究具有重要意义，但是由于当时技术和材料的限制，电能在充电途中损耗严重，无线充电技术的效率非常低，所以后期一直没有太多人去研究。直到二十世纪初，北美电力研讨会的一项研究取得重大突破，他们发表论文表示，他们可以通过无线传输的方式将800W的电力的传输到距离他们实验室5m远的地方。这项实验引起的极大的轰动，说明无线电力传输技术的研究又得到了一个重大的突破。
现在市面上其实已经有一些厂家研制的无线充电的产品，比如说三星，但是其成本较高，不利于产品的推广和普及
单片机相关行业的发展趋势和市场应用情况
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：（1）低功耗CMOS化；（2）微型单片化；（3）主流与多品种共存。
单片机(MCU)和微处理器从70年代在美欧开始流行，80年代进入中国，80年代北京工业大学电子厂掀起了TP801，上海和江苏等地开始了了MCS51的单片机开发系统的热潮，这股热潮随之引发了全国的智能电子大变革的时代。上世纪九十年代，在上海复旦大学举办了第一届全国单片机学术交流会，这标志了中国单片机事业的开始，我们现在迎来了中国单片机发展的黄金时期。
课题主要研究内容
(1)理解单片机手机无线充电及监控等方面相关的课题背景，发展状况以及市场需求等。
(2)对单片机手机无线充电器的制作流程有确切的了解，构思电路图，确定材料和期间的选择，并画出系统硬件的流程图
(3)更具硬件系统需要实现的功能，选择合适的单片机，并写出相应的软件流程
(4)将然间部分的程序导入单片机进行修改和调试，确保能实现相关功能
(5)综合应用专业知识对系统的硬件和软件进行开发，掌握单片机开发的一般过程，学习根据要求选择合适的单片机及其最小系统的建立过程。能够根据系统要求应用《传感器》，《模拟电路》，《数字电路》《CAD》，《C语言程序设计》等知识完成设计要求。
目 录
第一章 绪论 5
1.1 课题背景 5
1.2 课题研究的意义 5
1.3 目前无线充电技术的发展及现状 6
1.4 单片机相关行业的发展趋势和市场应用情况 6
1.5 课题主要研究内容 6
第二章 无线充电系统的硬件设计 8
2.1 无线充电技术原理 8
2.2 系统框架 10
2.3 硬件设计 10
2.3.2 线圈的尺寸和距离设计 14
2.3.3 接收整流滤波电路设计 15
2.3.4 手机电池充电电路设计 17
2.3.5 接收部分单片机及电压检测电路设计 17
2.3.6 红外发射电路设计 18
2.3.7 发射线圈部分电路设计 19
2.3.8 整体原理图设计 20
2.4 电路制版 21
第三章 无线充电器软件设计 23
3.1 红外数据传输解码原理 23
3.2 发射线圈部分软件设计 24
3.3 接收线圈部分软件设计 24
3.3.1 AD程序设计 25
3.3.2 红外发送程序设计 26
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附 录 31
1 发射线圈原理图 31
2 接收线圈原理图 32
绪论
课题背景
手机的发明使人们的沟通， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
信息的交流变得方便快捷，随着手机功能的不断开发，其充电方式也在不断进步。在手机刚面世的时候，是通过有线充电的方式补充电能的，每种手机都有其固定的充电器，这样的充电方式非常的不方便，后来便出现了适用于所有手机电池的万能充。技术发展至今，更加先进的无线充电器诞生了。它摒弃了原有的有线充电模式，是充电变得更加随意和便捷，打破了原有的距离和手机型号的限制。
几十年前，人们发现了电并开始将电运用到生活当中，以提高生活质量，随着研究的深入，我们发现了两种电力传输的方式：一个是有线，另一个就是无线。在前人研究的理论和结果的情况下，我们可以想到的直接办法就是通过电磁感应的方式进行电能传送，让天空和土地中的电离层作为介质，电能通过该介质进行传送，这样的方式对电能的损耗较低。
课题研究的意义
手机无线充电的兴起是由于人们对于充电的机动性和安全要求更高了。现在普遍的充电方法具有很多缺陷。首先，受到外界很大的影响，出现问题会使手机的使用寿命缩短，甚至危害到使用者的人身。其次，有线充电在很大程度上限制了充电的距离，并且不同型号的手机都有其对应的充电器，在生活中造成了极大的不便。无线充电的则不存在这样的顾虑，它打破了距离和手机型号的限制，可以随时随地的给手机充电。而且最主要的事如果采用无线充电的方式，我们只需要一个电能的发送端，就可以给多个不同型号的手机电池充电。
当然，无线充电技术在其他方面也有很大的研究价值，比如说医学，军事，和生活。由于各种先天或后天的原因，一些人可能需要一些电子的产品仿制人类身体上各种器官，来维持身体各部分的机能，给身体再次健康的机会。例如人造器官、人造心脏等。这些电子设备放在人体内部，那么给他们充电维持运作就不是那么方便，那么通过无线传输的方式来充电，将是一个比较优良的方式。
目前无线充电技术的发展及现状
上世纪九十年代，尼古拉特斯拉为无线电技术的研究奠定了基础。他的发明对以后的研究具有重要意义，但是由于当时技术和材料的限制，电能在充电途中损耗严重，无线充电技术的效率非常低，所以后期一直没有太多人去研究。直到二十世纪初，北美电力研讨会的一项研究取得重大突破，他们发表论文表示，他们可以通过无线传输的方式将800W的电力的传输到距离他们实验室5m远的地方。这项实验引起的极大的轰动，说明无线电力传输技术的研究又得到了一个重大的突破。
现在市面上其实已经有一些厂家研制的无线充电的产品，比如说三星，但是其成本较高，不利于产品的推广和普及
单片机相关行业的发展趋势和市场应用情况
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：（1）低功耗CMOS化；（2）微型单片化；（3）主流与多品种共存。
单片机(MCU)和微处理器从70年代在美欧开始流行，80年代进入中国，80年代北京工业大学电子厂掀起了TP801，上海和江苏等地开始了了MCS51的单片机开发系统的热潮，这股热潮随之引发了全国的智能电子大变革的时代。上世纪九十年代，在上海复旦大学举办了第一届全国单片机学术交流会，这标志了中国单片机事业的开始，我们现在迎来了中国单片机发展的黄金时期。
课题主要研究内容
(1)理解单片机手机无线充电及监控等方面相关的课题背景，发展状况以及市场需求等。
(2)对单片机手机无线充电器的制作流程有确切的了解，构思电路图，确定材料和期间的选择，并画出系统硬件的流程图
(3)更具硬件系统需要实现的功能，选择合适的单片机，并写出相应的软件流程
(4)将然间部分的程序导入单片机进行修改和调试，确保能实现相关功能
(5)综合应用专业知识对系统的硬件和软件进行开发，掌握单片机开发的一般过程，学习根据要求选择合适的单片机及其最小系统的建立过程。能够根据系统要求应用《传感器》，《模拟电路》，《数字电路》《CAD》，《C语言程序设计》等知识完成设计要求。
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