基于单片机的智能能充电器的设计答辩叙述

尊敬的评委老师：

大家好！我是090313班的刘畅。我的论文题目是《基于单片机的智能手机锂电池充电器的设计》，由于时间有限，下面仅对手机的智能充电的具体功能进行简要叙述。

所有手机充电器其实都是由一个稳定电源加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。所以我采用专用充电控制芯片配合单片机控制光藕模块6N137，来实现手机的智能充电。由于本设计要实现的是手机的单节锂电池充电器，要求充电快速且具有优良的电池保护能力，因此选择了Maxim公司的MAX1898作为电池充电芯片。实现预充、快充、满冲、断电、报警五个功能。

（一）预充

在安装好电池之后，接通输入直流电源，当充电器检测到电池时简化定时器复位，从而进入预充过程，在此期间充电器以快充电流的10%给电流充电，使电池电压、温度恢复到正常状态。预充时间由外接电容C11控制（100nF时为45分钟）。如果在预充时间内电池电压达到2.5V，且电池温度正常，则充电进入快充过程；如果超过预充时间后，电池电压仍低于2.5V，则认为电池不可充电，充电器显示电池故障，LED指示灯闪烁。

（二）快充

快充过程也称为恒流充电，此时充电器以恒定电流对电池充电。恒流充电时，电池电压缓慢上升，一旦电池电压达到所设定的终止电压，恒流充电终止，充电电流快速减缓，充电进入满充过程。

（三）满冲

在满充过程中，充电电流逐渐衰减，直到充电速率降到设置值以下，或满充时间超时，转入顶端截止充电。顶端截止充电时，充电器以极小的充电电流为电流补充能量。一般情况下，满充和顶端截止充电可以延长电池5%～10%的使用时间。

（四）断电

当电池充满后，MAX1898芯片的2引脚/CHG发送的脉冲电平会由低到高，这将会被单片机检测到，引起单片机的中断，中断后，如果判断出充电完毕，则单片机将通过P2.0口控制光藕6N137，切断LM7805向MAX1898的供电，从而保证芯片和电池的安全，同时也减小损耗。

（五）报警

当电池充满后，MAX1898芯片本身会熄灭外接的LED绿灯。但是，为了安全起见，单片机在检测到充满状态的脉冲后，不仅会自动切断MAX1898芯片的供电，而且会通过蜂鸣器报警，提醒用户及时取出电池。

经过本次论文写作，我学到了许多有用的东西，也积累了不少经验，但由于学生能力不足，加之时间和精力有限，在许多内容表述上存在着不当之处，希望各评委老师给予评价和指正。

以上就是我的答辩自述，谢谢！

单片机电路

U1为单片机AT89C51，工作在11.0592MHz时钟；

U2为蜂鸣器，蜂鸣器由单片机的P1.2脚控制发出报警声提示；

单片机的P2.0脚输出控制光藕器件，在需要的时候可以及时关断充电电源；

单片机的外部中断0由充电芯片MAX1898的充电状态输出信号/CHG经过反相后触发。

电压转换及光藕隔离部分电路

U3为输出+5V的电压转换芯片LM7805，它将12V的输入电压转换为固定的5V输出；

U4为光藕隔离芯片6N137，其输入为LM7805产生的5V电压，输出为经过隔离的5V电压，U4的2脚和单片机的P2.0相连，由单片机控制适时地关闭充电电源。

充电控制电路

MAX1898，其充电状态输出引脚/CHG经过74LS04反相后与单片机INT0相连，触发外部中断。

LED＿R为红色发光二极管，红灯表示电源接通；

LED＿G为绿色发光二极管，绿灯表示处于充电状态。

Q1为P沟道的场效应管，由MAX1898提供驱动。

R4为设置充电电流的电阻，阻值为2.8kΩ，设置最大充电电流为500mA;

C11为设置充电时间的电容，容值为100nF，设置最大充电时间为3小时。

2.4.4 断电

当电池充满后，MAX1898芯片的2引脚/CHG发送的脉冲电平会由低到高，这将会被单片机检测到，引起单片机的中断，中断后，如果判断出充电完毕，则单片机将通过P2.0口控制光藕6N137，切断LM7805向MAX1898的供电，从而保证芯片和电池的安全，同时也减小损耗。

2.4.5 报警

当电池充满后，MAX1898芯片本身会熄灭外接的LED绿灯。但是，为了安全起见，单片机在检测到充满状态的脉冲后，不仅会自动切断MAX1898芯片的供电，而且会通过蜂鸣器报警，提醒用户及时取出电池。当充电出错时，MAX1898芯片本身会控制LED绿灯以1.5Hz左右的频率闪烁，此时要让用户一直看到此提示。