基于avr的电池无线充电系统.docx

基于avr的电池无线充电系统 市场上销售的大多数移动终端都经过了仔细分析，但仔细分析的结果表明，只有少数充电器才能真正被称为智能充电器。 智能充电器要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电, 需要对充电过程进行更精确地监控 (例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控) , 因此, 智能型充电电路通常包括了恒流/恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路 (LED或LCD显示) 等基本单元。 一、 硬件电路设计 1. 设计和制作pcb板的过程 通过液晶模块访问方式的两种接口电路和LCD显示电路原理及充电电路中所用到的各种芯片和元器件的原理得出了的简要电路图, 通过这个再对电路进行详细设计, 最后对PROTEL99的绘制PCB板的及焊接, 最后将自己的设计思想和同组人所设计的两部分结合, 达成统一。 2. 热控制板硬件电路设计 经过对ATmega16L芯片的端口、存储器、时钟电路、以及复位电路和LCD液晶显示等原理的了解后, 现在就可以完成对这部分硬件电路的设计了。再结合间接访问的方式实现单片机与液晶显示模块之间的连接。LCD模块的8位数据线接在了Atmega16L芯片B口的8位数据线上, 这里用了一个74LS24作为锁存器使它们间接连接在一起。LCD的EN、D/I、CS1、CS2、R/W分别连接到PA3~PA7上, 其详细的接法见下图 二、 软件方案的设计 1. s0108bsd1 这次设计采用的液晶显示模块本是由北京精电公司所造的图形式的MGLS-12864芯片, 其用一片KS0107B或兼容驱动器 (HD61203) 作为行驱动器和三片KS0108B或兼容驱动器 (HD61203) 作为列驱动器组成的。 液晶显示的第一行为“智能型充电器”, 由左起第四列开始显示, 这样正好左右平均分配。第二行左起顶格显示“电池”, 表示对充电电池的选择, 可进行“锂电、镍镉、镍氢、铅酸”四种电池的选取, 第三行显示电池的节数, 第四行显示状态, 可以在“快充、涓充、充满、放电”四个选项间进行选取, 第二行到第四行左起分别显示电压、电流和温度数值。由此可见, 左边的两选项在充放电的过程中是不变的, 而右边的三个参数在充电过程中随时发生变化。 2. 设计程序分析 为了方便程序的设计, 使设计过程中做到思路清晰, 设计起来游刃有余。这里首先画出了程序流程图, 后面根据次流程图具体设计程序, 现具体分析如下: (1) 主程序设计 这次设计课题的主要内容是在充电器的充电过程中, 采集参数, 进行电压、电流、温度的实时显示。 (2) 控制程序设计 要想在液晶模块上显示一个字符或汉字, 首先必须得对控制字进行写指令代码、写显示数据和读显示数据3项操作。完成这3项工作都必须保证控制器处于不忙的情况下, 这就必须有一个判忙子程序。 三、 学生过度显示 测试单片机的最简单系统最简单的就是控制输出电平的高低, 这里采用发光二极管作为它的输出器件, 用二极管的亮或灭表示自己设计的单片机系统是否能够正常工作。具体进行了以下实际电路的设计。 1. 在输出口的转换 通过上面的介绍, Atmega16L有32个I/O输出口, 作为第一功能时, 它们是没有区别的。这次主要用它的B口进行实验。在万用板上插上Atmega16L芯片, 按上面的方法接上晶振电路和复位电路。接通电源 (5V) , 用万用表测B0口压降, 测得电压+5V, 可知系统正常。在B0端接上一发光二极管。 发光二极管是由于其两端的电压差超出其导通压降时开始工作, 它的压降通常为1.7V-1.9V。且工作电流也要满足该二极管的发光要求。满足了这两点, 发光二极管就可以开始发光了。控制B0口电平的高低, 就可以实现二极管的亮灭了。 打开ICCAVR编译器, 按照上面的步骤进行构筑向导框的操作。在PORTS的选项中, 把B口设置为输出口, 值为“1”。其它按上面的设置, 进入到IDE环境。编辑显示程序, 编辑窗口里面已经有初始化程序、看门狗程序等基本程序。只要进行主函数的编写就可以了。 要让输出口电平发生转换, 采用了两种方法。一种是用延时的办法。初始设B0口为0, 二极管不亮, 经过一定时间的延时后, B0口变为1, 二极管发光。再过相同时间, B0口再为0…按上述步骤循环, 就可以实现二极管的亮灭了。 编写程序, 由于这里采用的是C语言编写, 程序相对来说比较简单, 延时程序如下: xtal是晶振频率, 这里采用的是7.3728MHz, 从理论上讲, 应出现1ms左右的延时。编译器上通过以后, 可以进行程序的下载。选中“Flash”存储器, 选择保存的路径。二极管出现了快速的亮灭交替显示。将143设置为143000, 将周期提高到近1s, 实际运行时, 小灯的闪动明显变慢, 基本达到了