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智能手机充电器的设计
◆学院:电气与电子工程学院
◆专业:自动化
◆班级:060303
◆姓名:史一鸣
◆指导教师:李岩
一、绪论二、方案论证三、硬件电路四、软件电路五、总结六、致谢
一、绪论
课题背景
随着社会的快速发展,手机越来越成为人们生活中不可或缺的一部分。如果某人的手机没法使用,将对他的工作、生活造成巨大影响,甚至损失。而手机电池没电是造成手机无法使用的最常见原因。目前市场上出售的手机电池充电器,仅能对相应的一种手机充电,而且每部充电器的价格在人民币30元左右,这就意味着,要配齐目前市场上出售的所有20多种充电器,将是一笔较大的开支。
国内外技术概况及其发展趋势 目前,市场上手机充电器种类繁多,但其中也有很多质量低劣的不合格产品。在去年产品质量国家监督抽查结果中,将近40%的厂家生产的充电器不合格。一些产品的低温性能、额定容量、放电性能、保护性能等方面存在质量问题。这些质量问题会影响到手机的正常使用,还会影响手机的使用寿命,严重时还可能伤害消费者。 基于以上原因,本课题利用了具有强大功能的PIC单片机,进行了大量的软件设计,用软件完成了绝大部分任务,辅以简单的外围电路,即实现了对目前市场上所售的所有手机进行充电,且便于集中管理。
二、方案论证
系统总体设计
充
电
器
充电
电压检测
充电
电流检测
信号处理
信号处理
电池温度检测
充电控制
放电控制
多路选择开关
A/D
单
片
机
充电指示
键盘设定
故障报警
三、硬件设计
电源电路设计
输入为220V交流电,经变压器降压后通过整流桥进行整流,整流桥采用1N4007,再经过电容滤波稳压后输入到降压芯片7815降压,再通过降压芯片7805进行降压得到5V电压。
电流取样
如图所示,为了滤除高频噪声干扰,电池电压先通过一个由R7和C12构成的RC低通滤波器。通过滤波器后,经过多路选择开关CD4051分路进行采集,再通过电压跟随器LM258D输入到AD574进行采样,转换成数字量后输入到单片机内部,进行相应处理。
放电电路如图所示,通过电阻R2,R3和一个三极管8050组成的放电电路,通过单片机IO口的高低电平,来控制三极管导通和关断,来控制电池的放电,电池和电阻R4还有三极管组成放电回路。当单片机端口Discharger为高电平时,三极管基极为相对低电平状态,电池处于充电状态。
放电电路
充电指示电路
充电指示电路如图所示,该电路主要是用来完成对电池充放电状态的指示,采用12864液晶显示模块来进行显示,采用并行通信方式。充电过程中显示为“正在充电”状态,并进行充电时间的显示,还剩余充电时间的显示。当冲电结束后指示为“电池充电完成,请及时更换充电电池”。当检测到充电器温度过高后,充电指示模块指示报警状态“请停止充电”,人机对话直观。
报警电路设计
在本设计中使用压电蜂鸣器实现单音频报警的接口电路比较简单,其发音元件通常采用压电蜂鸣器,这种蜂鸣器只需在其两引线上加3-15V的直流电压,就能产生3KHZ左右的蜂鸣振荡音响,。