DZ225多功能手機(jī)充電器的研制

DZ225多功能手機(jī)充電器的研制,dz225,多功能,手機(jī)充電器,研制 1目錄第一章 緒論 .....................................................................................................2第二章 方案論證 .............................................................................................32.1．器件的選擇 ...............................................................................................................32.1.1 CPU 的選擇 ...........................................................................................................32.1.2 電池充電芯片的選擇 ...........................................................................................42.1.3 太陽能電池的選擇 ................................................................................................7第三章 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............................................................93.189C52 的介紹和特性 ...................................................................................................93.2 如何使用 MAX1898..................................................................................................273.3 如何在單片機(jī)系統(tǒng)中使用 MAX1898？ ..................................................................293.4 關(guān)鍵部分的器件名稱及其在電路中的主要功能： ...............................................31第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................34系統(tǒng)程序流程圖 .............................................................................................34結(jié)束語 .............................................................................................................35參考文獻(xiàn) .........................................................................................................37附錄 A： .........................................................................................................382第一章 緒論中國是半導(dǎo)體材料生產(chǎn)貿(mào)易大國，其市場規(guī)模居世界第五位。而通訊的快速發(fā)展亦使蓄電池需求增長迅猛。預(yù)計(jì)到 2000 年，便攜式電話可達(dá) 1800 萬用戶，而小型蓄電池的年增長率可達(dá)到 50%，這將為鋰離子蓄電池的發(fā)展開拓廣闊的前景。從電動(dòng)汽車應(yīng)用方面看，自從離子蓄電池在國外電動(dòng)汽車行業(yè)掀起熱潮后，國內(nèi)已開始了相近的步伐。毫無疑問。鋰電池將在空間、水下和地面的軍事以及特殊工業(yè)和民用領(lǐng)域中獲得更加廣泛的應(yīng)用和更加遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。 近幾年，國內(nèi)節(jié)能電池市場已被洋產(chǎn)品占領(lǐng)，不少人使用的手機(jī)電池都是日本、美國進(jìn)口的。鎳氫、鋰離子電池作為信息時(shí)代支柱產(chǎn)業(yè)，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，用途越來越廣泛，需求越來越大。中科院有關(guān)人士稱，鎳氫電池主要生產(chǎn)材料為金屬鎳和稀土金屬，而我國恰好稀土儲(chǔ)量非常豐富，為生產(chǎn)這種節(jié)能電池提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在我國 863 計(jì)劃中，中科院物理所對鋰離子、鎳氫電池開展基礎(chǔ)研究，同時(shí)在金融及資本市場上尋找合作伙伴，為科研產(chǎn)業(yè)化、市場化打基礎(chǔ)。單片機(jī)系統(tǒng)不僅在一般的工業(yè)應(yīng)用有有著廣泛的用途，在家用電器中也很常用。手機(jī)電池的使用壽命和單次循環(huán)使用時(shí)間與充電維護(hù)過程和使用情況密切相關(guān)。一部好的充電器不但能在短時(shí)間內(nèi)將電量充滿，而且還可以對電池能起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)而造成的記憶效應(yīng)，既容量下降（電池活性衰退）現(xiàn)象。目前，而市場上賣的最多的是旅行充電器，但是嚴(yán)格從充電電路上分析，只有很小部分充電器才能被真正意義上被稱為智能控制，即本設(shè)計(jì)中所述的單片機(jī)控制。本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)控制的充電器選用 MAX1898 作為充電控制器件，單片機(jī)負(fù)責(zé)充電的控制和提示，是一種智能的充電器。本設(shè)計(jì)介紹的智能充電器在單片機(jī)的控制下，能夠完成充滿自停功能，多種充電方式選擇，充完顯示功能，太陽能充電功能和手拉式充電功能。3第二章 方案論證2.1．器件的選擇2.1.1 CPU 的選擇“51 系列單片機(jī)”這個(gè)名字，對于學(xué)過單片機(jī)課程的人來說，是非常熟悉的。8031、8051、8751 和 89C51 等等都是屬于“51 系列單片機(jī)”范疇之內(nèi)的。但本系統(tǒng)之所以采用 52 系列中的 89C52 單片機(jī)作為系統(tǒng)的芯片，是因?yàn)樗兄渌麊纹瑱C(jī)所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)的。首先，我們應(yīng)該先來簡單的了解一下 51 系列單片機(jī)早期的代表：8031、8051、和 8751，以及它們之間的區(qū)別，從而可以看出使用 89C52 的優(yōu)點(diǎn)。8031 片內(nèi)不帶程序存儲(chǔ)器，使用時(shí)用戶須外接程序存儲(chǔ)器和一片鎖存器74LS373，而其外接的程序存儲(chǔ)器多為 EPROM 的 27XX 系列。用戶若想對寫入 EPROM的程序進(jìn)行修改，必須先用一種特殊的紫外線照射，將其擦除，之后才可以重新寫入。對于寫入到 EPROM 的程序，無法進(jìn)行保密工作，也可以理解為無保密性。8051 片內(nèi)有 4K 字節(jié)的 ROM，無須外接程序存儲(chǔ)器，但是程序只能一次性有廠商代為燒寫，無法更改寫如內(nèi)容。8751 片內(nèi)也有 4K 字節(jié)的 EPROM，用戶可將自己編寫的程序?qū)懭鐔纹瑱C(jī)片內(nèi)的EPROM，也可以根據(jù)需要?jiǎng)h除 EPROM 中的程序，可以達(dá)到反復(fù)燒寫，但需要用紫外線照射一段時(shí)間后擦除，才能重新燒寫。由于上述類型的單片機(jī)應(yīng)用的非常早，且影響很大，已經(jīng)成為了一種事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。后來，很多芯片廠商紛紛與 INTEL 公司合作，買進(jìn)了單片機(jī)的專利，也開始推出各種類型的單片機(jī)。其中，如 8031、8051、8751 和 89C51 等，由于它們的內(nèi)核都是一樣的，所以它們之間的指令系統(tǒng)是完全兼容的。又因它們的絕大多數(shù)管腳也是兼容的，在使用上基本可以直接互換。所以，我們把這些與 8051 內(nèi)核相同的單片機(jī)統(tǒng)稱為“51 系列單片機(jī)” 。在眾多系列的單片機(jī)中，要算 ATMEL 公司生產(chǎn)的 89C52 單片機(jī)最為實(shí)用，因?yàn)樗坏?8051 的指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)帶有 4K 的帶有 FLASH 工藝的程序存儲(chǔ)器 ROM。這種工藝的存儲(chǔ)器用戶可以用電的方式擦除、寫入，目前市場上用很多編程器都可以實(shí)現(xiàn)此功能。這使采用單片機(jī)開發(fā)的系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間縮短，而且的4開發(fā)設(shè)備的要求降低。而且，寫入片內(nèi) EEPROM 的程序開可以進(jìn)行加密，從而使寫入的程序得到保護(hù)。ATMEL 公司生產(chǎn)的 51 系列單片機(jī)還有 AT89C2051、89C1051 等芯片，這些芯片是在 89C52 的基礎(chǔ)上將一些功能精簡掉后所形成的精簡版。如 AT89C2051 去掉了 P0 口和 P2 口，內(nèi)部的程序 FLASH 存儲(chǔ)器也縮減到了 2K，封裝形式也從 51 系列的 40 引腳改為 20 引腳。其相應(yīng)的價(jià)格同樣也降低了一些，特別適合在一些智能玩具，手持儀器等程序不大的系統(tǒng)環(huán)境下應(yīng)用；AT89C1051 在 AT89C2051 的基礎(chǔ)上，再次精簡了串口功能，程序存儲(chǔ)器也縮減到了 1K，也價(jià)格更低。對 2051 和 1051 來說，雖然減掉了一些資源，但它們片內(nèi)都集成了一個(gè)精密比較器，使得測量模擬信號(hào)帶來更大的方便：在外接幾個(gè)電阻和電容的情況下，就可以測量電壓、溫度等日常需要的量。這對于設(shè)計(jì)日用電器來說，帶來了極大的便利。并且，ATMEL 公司的 51 系列單片機(jī)有很多的封裝形式，如 AT89C51 有PDIP、PLCC 和 PQFP/TQFP 的封裝形式；而 AT89C2051、AT89C1051 有 PDIP 和 SOIC封裝形式。由于 51 系列單片機(jī)的內(nèi)核都是一樣的，其開發(fā)軟件和工具也都是一樣的，所以我將其統(tǒng)稱為 8051 開發(fā)系統(tǒng)、環(huán)境等。如 MCS51、Keil51、MedWin 等軟件均是針對8051 內(nèi)核單片機(jī)的開發(fā)軟件。而對 89C52 單片機(jī)來說，在實(shí)際電路中可以直接和 8031 單片機(jī)互換，只是在第31 腳有所區(qū)別。因?yàn)?8031 內(nèi)部沒有 ROM，31 腳需接地（GND） ，在啟動(dòng)后就到外面程序存儲(chǔ)器讀取指令；而 8051/8751/89C52 因內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器，31 腳接高電平（Vcc） ，啟動(dòng)后直接在內(nèi)部讀取指令。也就是說 51 單片機(jī)的 31 管腳控制著單片機(jī)程序是否從外部讀取：31 腳接電源，程序從內(nèi)部讀?。唤拥?，則從外部讀取。其他管腳全部兼容。通過以上的對比，我們可以得出結(jié)論：89C52 單片機(jī)是相對起來最好的芯片，本文也曾考慮過 87C51 單片機(jī)，但由于其價(jià)格比 89C52 高，而功能基本相同，故從性價(jià)比的考慮上本文最后選取了 AT89C52 單片機(jī)作為系統(tǒng)的芯片2.1.2 電池充電芯片的選擇選擇電池充電芯片時(shí)需要結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，具體的選擇標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn)。*封裝：既芯片的大小，對于體積有要求的場合需要選擇合適的封裝。*電流大?。撼潆姷碾娏鞔笮Q定充電時(shí)間。*充電方式：即是快充、慢充還是可以控制充電過程。*使用的電池類型：不同的電池需要不同的充電器。5Maxim 公司出品多種這樣的電池管理和充電芯片，常用的器件如表 1-4 所示，讀我們可以參考表 1 并閱讀更詳細(xì)的 Maxim 產(chǎn)品手冊。表 1 基本鋰電池充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率 結(jié)束方式MAX1879 —— 1 快速 電流限制，最大充電時(shí)間最大電壓MA1898 —— 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間用戶設(shè)置MAX1925 —— 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間用戶設(shè)置電壓/電流限制MAX745 1-4 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1501 3 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間MAX1737 —— 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制充電時(shí)間MAX1757 —— 1-3 可調(diào) 電壓/電流限制充電時(shí)間表 2 基本鎳氫充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率 結(jié)束方式MAX1501 3 1 快速/預(yù)充/可調(diào)充電時(shí)間用戶設(shè)置6MAX1535 1-8 1-4 數(shù)字編程/預(yù)充/可調(diào)由電池決定MAX1613 2-3 —— 慢充 最大充電時(shí)間MAX1641 2-16 1-6 快速/可調(diào) 電壓/電流限制表 3 基本鎳鎘充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率結(jié)束方式MAX1640 2-16 1-6 快速/可調(diào)電壓/電流限制MAX1647 1-8 1-4 數(shù)字編程電壓/電流限制MAX1648 1-8 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1667 1-8 1-4 電池決定由電池決定MAX1772 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1873 6，9or10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1908 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1909 2-10 3-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1713 1-16 —— 快速/慢充最大溫度/最大充電時(shí)間表 4 基本通用充電芯片型號(hào) 可充鎳鎘/鎳氫電池?cái)?shù)可充鋰電池?cái)?shù)充電速率 結(jié)束方式7MAX1535 1-8 1-4 數(shù)字編程/預(yù)充/可調(diào)電池選擇由電池決定MAX1535A 1-8 1-4 數(shù)字編程/預(yù)充/可調(diào)電池選擇由電池決定MAX1645 1-8 1-4 可調(diào) 由電池決定MAX1645A 1-8 1-4 電池選擇 由電池決定MAX1645B 1-8 2-4 電池選擇 由電池決定MAX1647 1-8 1-4 數(shù)字編程 電壓/電流限制MAX1648 1-8 1-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1667 1-8 1-4 可調(diào) 由電池決定MAX1772 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制MAX1908 2-10 2-4 可調(diào) 電壓/電流限制在本設(shè)計(jì)中。選擇的是對鋰離子電池（Li+）進(jìn)行充電的 MAX1898 充電管理芯片，并配合 89C52 形成一個(gè)完整的智能充電器。2.1.3 太陽能電池的選擇太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流 220V 或 110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本；（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)；8（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。（四）逆變器：在很多場合，都需要提供 220VAC、110VAC 的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是 12VDC、24VDC、48VDC。為能向 220VAC 的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用 DC-DC 逆變器。如將 24VDC 的電能轉(zhuǎn)換成 5VDC 的電能（注意，不是簡單的降壓） 。WD-2850 萬能充電器可用 110V-220V 交流電，太陽能充電器，汽車點(diǎn)煙器對所有型號(hào)的手機(jī)充電。因?yàn)樵撊f能充適用于所有型號(hào)的手機(jī)電池，所以只要您擁有一套我們的產(chǎn)品, 無論您在家里還是在路上開車或是和朋友外出郊游,您和您的家人、朋友就不必再為手機(jī)沒電而擔(dān)心了。另外，太陽能充電器配有內(nèi)置電池，在沒有陽光的條件下可以直接為 3-9V 的手機(jī)，DV，數(shù)碼相機(jī)，MP3，收音機(jī)，對講機(jī)等提供電。因此，我們選擇的是 WD-2850 這個(gè)型號(hào)的萬能太陽能電池。2.1.4DC-DC 逆變器的選擇Maxim Integrated Products (NASDAQ: MXIM)推出針對汽車和工業(yè)電源應(yīng)用中寬電壓輸入范圍設(shè)計(jì)的 MAXPower、高壓、降壓轉(zhuǎn)換 MAX5080/MAX5082 。MAX5080 還適用于 IEEE 1394/FireWire?應(yīng)用。器件可工作在 4.5V 至 40V 輸入電壓范圍，輸入端能承受高達(dá) 45V 的瞬時(shí)電壓。MAX5080/MAX5082 內(nèi)部高邊開關(guān)，可分別提供高達(dá)0.1A 和 0.5A 的輸出電流。輸出電壓在 1.23V 至 32V 范圍內(nèi)可調(diào)。微型 5mm x 5mm TQFN 封裝有助于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊的電源。MAX5080/MAX5082 具有固定的 250kHz 開關(guān)頻率，允許采用較小尺寸的電感和電容，從而節(jié)省電路板空間。器件采用外部補(bǔ)償，極大增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的靈活性。例如，設(shè)計(jì)人員可全部選用陶瓷表貼電容來實(shí)現(xiàn)緊湊、高性能的電源，也可選用低成本的電解電容和電感來降低物料成本。為了使器件在輕載狀態(tài)下也能維持較高的效率，MAX5080/MAX5082 可自動(dòng)切換到脈沖跳頻模式。打嗝式短路保護(hù)特性能確保轉(zhuǎn)換器即使在輸出端連續(xù)短路時(shí)也能保持低溫工作。器件內(nèi)部 MOSFET 具有低 RDS(ON)，低工作電流以及低開關(guān)損耗，電源轉(zhuǎn)換效率可高達(dá) 90%。此外，對于噪聲敏感的應(yīng)用，器件的內(nèi)部振蕩器能與外部時(shí)鐘信號(hào)同步。MAX5080/MAX5082 可工作在-40°C 至+125°C 的汽車級(jí)溫度范圍，采用表貼、16 引腳 TQFN 封裝。因此，我們選擇了 MAX 公司出產(chǎn)的 MAX5080 逆變器。9第三章 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.189C52 的介紹和特性AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MC-51指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位處理器（CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C52 單片機(jī)使用于多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。主要性能參數(shù)：*與 MCS-51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容*8K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 *1000 次擦寫周期*全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz*三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器*256×8 字節(jié)內(nèi)部 RAM*32 個(gè)可編程 I/O 口線*3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器*8 個(gè)中斷源*可編程串行 UART 通道10*低功耗空閑和掉電模式功能特性概述：AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器，256 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32個(gè) I/O 口線，3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。11引腳功能說明*Vcc：電源電壓*GND：地*P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路行雙向 I/O 口，也既地址/數(shù)據(jù)總線用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上位電阻。在 Flash 程序時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，在校12驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。*P1 口：P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) （吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口寫“1” ，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用使，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉 電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（I） 。與 AT89C51 不同之處是，P1.0 和 P1.1 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX） ，參見表 1表 1Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收 8 位地址。引腳號(hào) 功能特性P1.0 T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入） ，時(shí)鐘輸出P1.1 T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制）*P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部是拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫“1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（I） 。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX@DPRT 指令）時(shí)，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@RI 指令）時(shí)，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2 亦接收高位和地址和一些控制信號(hào)。*P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（I） 。P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途上它的第二功能，如下表所示端口引腳 第二功能P3.0 （串行輸入口）P3.1 （串行輸出口）P3.2 （外中斷 0）P3.3 （外中斷 1）P3.4 T0（定時(shí)計(jì)數(shù)器 0）P3.5 T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1）P3.6 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)13此外，P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器變成和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。*RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST 引腳兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。*ALE/PROG 非：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。對 Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。*PSEN 非：程序儲(chǔ)存允許（PSEN 非）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 非有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 非信號(hào)。*EA 非/VPP ：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH） ，EA 非端必須保持低電平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端） ，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。*XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生的輸入端。*XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。特殊功能寄存器：在 AT89C52 片內(nèi)存儲(chǔ)器中，80H-FFH 共 128 個(gè)單元為特殊功能寄存器（SFE） ，SFR 的地址空間如表 2 所示。并非所有的地址都被定義，從 80H-FFH 共 128 個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒有定義。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。不應(yīng)將數(shù)據(jù)“1”寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“0” 。14AT89C52 除了與 AT89C51 所有的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 外，還增加了一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2。定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2COM（參見表 3）T2MOD（參見表 4） ，寄存器對（RCA02H、RCAP2L）是定時(shí)器 2 在 16 位捕獲方式或 16位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲/自動(dòng)重裝載寄存器。15中斷寄存器：AT89C52 有 6 個(gè)中斷源，2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，IE 寄存器控制各中斷位，IP 寄存器中 6 個(gè)中斷源的每一個(gè)可定為 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。數(shù)據(jù)寄存器：AT89C52 有 256 個(gè)字節(jié)的內(nèi)部 RAM，80H-FFH 高 128 個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高 128 字節(jié)的 RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上是內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式是訪問高 128 字節(jié) RAM 還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。例如，下面的直接尋址指令訪問特殊功能寄存器 0A0H（既 P2 口）地址單元。MOV 0A0H，#data間接尋址指令訪問高 128 字節(jié) RAM，例如，下面的間接尋址指令中，R0 的內(nèi)容為 0A0H，則訪問數(shù)據(jù)字節(jié)地址為 0A0H，而不是 P2 口（0A0H） 。MOV @RO,#data堆棧操作也是間接尋址方式，所以，高 128 位數(shù)據(jù) RAM 亦可作為堆棧區(qū)使用。定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1：A89C52 的定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的工作方式與 AT89C51 相同。16定時(shí)器 2：定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。它既可當(dāng)定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON（如表 3）的 C/T2 位選擇。定時(shí)器 2 有三種工作方式：捕獲方式，自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位來選擇，參見表 4定時(shí)器 2 由兩個(gè) 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成，在定時(shí)器工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期 TL2 寄存器的值加 1，由于一個(gè)機(jī)器周期由 12 個(gè)振蕩時(shí)鐘構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號(hào)產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時(shí)，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個(gè)機(jī)器周期的 5SP2 期間，對外部輸入進(jìn)行采樣。若在第一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為 1，而在下一個(gè)機(jī)器周期采到的值為 0，則在緊跟著的下一個(gè)周期的 S3P1 期間寄存器加 1。由于識(shí)別 1 至 0 的跳變需要 2 個(gè)機(jī)器周期，因此，最高計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個(gè)完整周期的時(shí)間，以保證輸入信號(hào)至少被采樣一次。捕獲方式：在捕獲方式下，通過 T2CON 控制位 EXEN2 來選擇兩種方式。如果 EXEN2=0，定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)益處時(shí)，對 T2CON 的益處標(biāo)志 TF2 置位，同時(shí)激活中斷。如果 EXEN2=1，定時(shí)器 2 完成相同的操作，而當(dāng) T2EX 引腳外部輸入信號(hào)發(fā)生 1 至 0 負(fù)跳變時(shí)，也出現(xiàn) TH2 和 TL2 中的值分別被捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L中。另外，T2EX 引腳信號(hào)的跳變使得 T2CON 中的 EXF2 置位，與 TF2 相仿，EXF2 也會(huì)激活中斷。捕獲方式如圖 4 所示。自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)器）方式當(dāng)定時(shí)器 2 工作于 16 位自動(dòng)重裝載方式時(shí)，能對其編程為向上或向下計(jì)數(shù)方式，這個(gè)功能可通過特殊功能寄存器 T2CON（見表 5）的 DDCEN 位（允許向下計(jì)數(shù)）來選擇的。復(fù)位時(shí)，DCEN 位置“0” ，定時(shí)器 2 默認(rèn)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)。當(dāng) DCEN 置位時(shí)，定時(shí)器 2 即可向上計(jì)數(shù)也可向下計(jì)數(shù)，這取決于 T2EX 引腳的值，參見表 5，當(dāng) DCEN=0時(shí)，定時(shí)器 2 自動(dòng)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)，在這種方式下，T2CON 中的 EXEN2 控制位有兩種選擇，若 EXEN2=0，定時(shí)器 2 為向上計(jì)數(shù)至 0FFFFH 益處，置位 TF2 激活中斷，同17時(shí)把 16 位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載，RCAP2H 和 RCAP2L 的值可由軟件設(shè)置。若 EXEN2=1，定時(shí)器 2 的 16 位重裝載由益處或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿觸發(fā)。這個(gè)脈沖使 EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產(chǎn)生中斷。當(dāng) DCEN=1 時(shí)，允許定時(shí)器 2 向上或向下計(jì)數(shù)，如圖 6 所示。這種方式下，T2EX引腳控制計(jì)數(shù)器方向。T2EX 引腳為邏輯“1”時(shí)，定時(shí)器向上計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù) 0FFFFH向上溢出時(shí)，置位 TF2，同時(shí)把 16 位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載到 TH2 和TL2 中，T2EX 引腳為邏輯“0”時(shí)，定時(shí)器 2 向下計(jì)數(shù)，當(dāng) TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于RCAP2H 和 RCAP2L 中的值時(shí)，計(jì)數(shù)溢出，置位 TF2，同時(shí)將 0FFFFH 數(shù)值重新載入定時(shí)寄存器中。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 向上溢出或向下溢出時(shí)，置位 EXF2 位。波特率發(fā)生器：當(dāng) T2CON（表 3）中的 TCLK 和 RCLK 置位時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 作為波特率發(fā)生器使用。如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 作為發(fā)送器或接收器，其發(fā)送和接收的波特率可以是不同的，定時(shí)器 1 用于其他功能，如圖 7 所示。若 RCLK 和 TCLK 置位，則定時(shí)器 2 工作18于波特率發(fā)生器方式。波特率發(fā)生器的方式與自動(dòng)重裝載方式相仿，在此方式下，TH2 翻轉(zhuǎn)使定時(shí)器 2的寄存器用 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設(shè)置。在方式 1 個(gè)方式 3 中，波特率由定時(shí)器 2 的溢出速率根據(jù)下式確定：定時(shí)器既能工作于定時(shí)方式也能工作于計(jì)數(shù)方式，在大多數(shù)的應(yīng)用中，是工作在定時(shí)方式（C/T2=0） 。定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器時(shí)，與作為定時(shí)器的操作是不同的，通常作為定時(shí)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期（1/12 振蕩頻率）寄存器的值加 1，而作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，在每個(gè)狀態(tài)時(shí)間（1/2 振蕩頻率）寄存器的值加 1。波特率的計(jì)算公式如下：式中（RCAP2H，RCAP2L）是 RCAP2H 和 RCAP2L 中是 16 位無符號(hào)數(shù)。19定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用的電路入圖 7 所示。T2CON 中的 RCLK 或 TCLK=1 時(shí)，波特率工作方式才有效。在波特率發(fā)生器工作方式中，TH2 翻轉(zhuǎn)不能使 TF2 置位，故而不產(chǎn)生中斷。但若 EXEN2 置位，且 T2EX 端產(chǎn)生由 1 至 0 的負(fù)跳變，則會(huì)使EXF2 置位，此時(shí)并不能將（RCAP2H，RCAP2L）的內(nèi)容重新裝入 TH2 和 TL2 中。所以，當(dāng)定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，T2EX 可作為附加的外部中斷源來使用。需要注意的是，當(dāng)定時(shí)器 2 工作于波特率器時(shí)，作為定時(shí)器運(yùn)行（TR2=1）時(shí)，并不能訪問 TH2 和 TL2。因?yàn)榇藭r(shí)沒個(gè)狀態(tài)時(shí)間器都會(huì)加 1，對其讀寫將得到一個(gè)不確定的數(shù)值。然而，對 RCAP2 則可讀而不可寫，因?yàn)閷懭氩僮鲗⑹侵匦卵b載，寫入操作可能令寫和/或重裝載出錯(cuò)。在訪問定時(shí)器 2 或 RCAP2 寄存器之前，應(yīng)將定時(shí)器關(guān)閉。時(shí)鐘振蕩器：AT89C52 中有一個(gè)用語構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見圖 10。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C1、C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容 C1、C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF±10F。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路如圖 10 右圖所示。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2 則懸空。20由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，所以對外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求。但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平儲(chǔ)蓄時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求?？臻e節(jié)電模式：在空閑工作模式狀態(tài)，CPU 自身處于睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，同時(shí)將片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容凍結(jié)。空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。由硬件復(fù)位終止空閑狀態(tài)只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在此狀態(tài)下，片內(nèi)硬件禁止訪問內(nèi)部 RAM，但可以訪問端口引腳，當(dāng)用復(fù)位終止空閑方式時(shí)，為避免可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。掉電模式：在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)，退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 Vcc 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時(shí)間以振蕩器重起動(dòng)并穩(wěn)定工作?？臻e和掉電模式下，個(gè)端口引腳狀態(tài)如表 6 所示。21程序存儲(chǔ)器的加密：AT89C52 有 3 個(gè)程序加密位，可對芯片上的 3 個(gè)加密位 LB1、LB2、LB3 進(jìn)行編程（P）或不編程（U）來得到如表 7 所示的功能注：表中的 U—表示未編程，P—表示編程當(dāng)加密位 LB1 被編程時(shí)，在復(fù)位期間，EA 非端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機(jī)上電后一直沒有復(fù)位，則鎖存起的初始值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，且這個(gè)隨機(jī)數(shù)會(huì)一直保存到真正復(fù)位為止。為使單片機(jī)能正常工作，被鎖存的 EA 非電平值必須與該引腳當(dāng)前的邏輯電平一致。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。Flash 存儲(chǔ)器的編程：AT89C52 單片機(jī)內(nèi)部有 8k 字節(jié)的 FlashPEROM，這個(gè) Flash 存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為 FFH） ，用戶隨時(shí)可對其進(jìn)行編程。編程接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（Vcc）的允許編程信號(hào)。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用 EPROM 編程器兼容。AT89C52 單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號(hào)和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息，見表 8AT89C52 是程序存儲(chǔ)器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個(gè)字節(jié)，要對整個(gè)芯片內(nèi)的 PEROM 程序存儲(chǔ)器寫入一個(gè)非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容清除。編程方法：22編程前，須按表 9 和圖 11 所示設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，AT89C52 變成方法如下：1，在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。2，在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。3，激活相應(yīng)的控制信號(hào)。4，在高壓編程方式時(shí)，將 EA 非/Vpp 端加上+12V 編程電壓。5，每對 Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG 非編程脈沖。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，通常約為 1.5ms。重復(fù)1—5 步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。數(shù)據(jù)查詢：AT89C52 單片機(jī)用 Data Palling 表示一個(gè)寫周期結(jié)束為特征，在一個(gè)周期中，如需讀取最后寫入的一個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（P0.7）是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期完成后，所輸出的數(shù)據(jù)是有效的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，Data 非 Palling 可能隨時(shí)有效。Ready/Busy 非：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 RDY/BSY 非輸出信號(hào)檢測，編程期間，ALE 變?yōu)楦唠娖健癏”后，P3.4（RDY/BSY 非）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)） 。編程完成后，P3.4 變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài)。程序校驗(yàn)：如果加密位 LB1、LB2 沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回編寫的數(shù)據(jù)，采用如圖 12 的電路。加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過對存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來驗(yàn)證。2324芯片擦除：利用控制信號(hào)的正確組合（表 6）并保持 ALE/PROG 非引腳 10mS 的低電平脈沖寬度即可將 PEROM 陣列（4k 字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1” ，這步驟需再變成之前進(jìn)行。讀片內(nèi)簽名字節(jié)：AT89C52 單片機(jī)內(nèi)有 3 個(gè)簽名字節(jié)，地址為 030H、031H 及032H 的正常檢驗(yàn)相仿，只返回值意義如下：（030H）=1EH 聲明由 ATMEL 公司制造。（031H）=52H 聲明為 AT89C52 單片機(jī)。（032H）=FFH 聲明為 12V 編程電壓。（032H）=05H 聲明為 5V 編程電壓。編程接口：25采用控制信號(hào)的正確組合可對 Flash 閃速存儲(chǔ)陣列中的每一代碼字進(jìn)行寫入和存儲(chǔ)器的整片擦除，寫操作周期是自身定時(shí)的，初始化后他將自動(dòng)定時(shí)操作完成。AT89C52 的極限參數(shù)：直流參數(shù)：26交流特性：在以下工作條件，P0 口， ALE/PROG，PSEN 的負(fù)載電容為 100pF，其他輸出口負(fù)載電容為 80pF。外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器參數(shù)273.2 如何使用 MAX1898MAX1898 是本設(shè)計(jì)充電器中的一個(gè)關(guān)鍵器件。首先需要了解 MAX472 的一些基本的特性和功能。MAX1898 配合外部 PNP 或 PMOS 晶體管可以組成完整的單節(jié)鋰電池充電器。MAX1898 提供精確的恒流/恒壓充電。電池電壓調(diào)節(jié)精度為正負(fù)百分之 75，提高了電池性能并延長了壽命。充電電流由用戶設(shè)定，采用內(nèi)部檢流，無須外部檢流電阻。MAX1898 提供了用于監(jiān)視充電狀態(tài)的輸入|、輸出電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。MAX1898 可對所有化學(xué)類型的鋰電池進(jìn)行安全充電。電池調(diào)節(jié)電壓為 4.2V，采用 10 引腳、超薄型 MAX 封裝，在更下的尺寸內(nèi)集成了更多的功能，只需少數(shù)外部元件。MAX1898 的基本特點(diǎn)如下：*4。5-12V 輸入電壓范圍*內(nèi)置檢流電阻*正負(fù)百分之 75 電壓精度*可編程充電電流*輸入電源自動(dòng)檢測*LED 充電狀態(tài)指示*檢流監(jiān)視輸出MAX1898 的引腳如下圖所示圖：MAX1898 的引腳MAX1898 的引腳功能如下：*1-IN：傳感器輸入，檢測輸入電壓和電流*2-CHG：LED 驅(qū)動(dòng)器*3-EN/OK：邏輯電平輸入允許/電源輸入“好”*4-ISET：電流調(diào)節(jié)*5-CT：安全的充電時(shí)間設(shè)置*6-RSTRT：自動(dòng)重新啟動(dòng)控制引腳28*7-BATT：接單個(gè) Li+的正極*8-GND：地*9-DRV：外界電阻驅(qū)動(dòng)器*10-CS：電流傳感器輸入MAX1898 外接限流型充電電源和 P 溝道場效應(yīng)管，可以對單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行安全有效的快充，其最大特點(diǎn)是在不使用電感的情況下仍能做到很低的功率耗散，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能，最長充電時(shí)間限制為鋰離子電池提供二次保護(hù)。MAX1898 的典型充電電路如下圖所示。下圖中的 MAX1898 內(nèi)部電路包括：輸入調(diào)節(jié)器、電壓檢測器、充電電流檢測器、定時(shí)器、溫度檢測器和主控制器。輸入電流調(diào)節(jié)電路用于限制的電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流，當(dāng)檢測到輸入電流大于設(shè)定的限流門限時(shí)，通過降低電池充電電流可達(dá)到控制輸入電流的目的。因?yàn)橄到y(tǒng)工作時(shí)電源電流的變化范圍較大，如果充電器沒有輸入電流檢測功能，則輸入電源（墻上適配器或其他直流電源）必須能夠提供最大負(fù)載電流與最大充電電流之和，這將使電源的成本增高、體積增大，而利用輸入限流功能則能夠降低充電器對直流電源的要求，同時(shí)也簡化了輸入電源的設(shè)計(jì)。圖：圖：MAX1898 的典型充電電路（1）電源輸入：鋰離子電池要求的充電方式是恒流恒壓方式，電源的輸入需要采用恒流恒壓源，一般的，可以采用支流電源加上變壓器提供。29（2）輸入：MAX1898 通過外接的場效應(yīng)管提供鋰電池的充電接口。（3）充電時(shí)間的選擇：MAX1898 充電時(shí)間的選擇是通過外接的電容大小決定的。標(biāo)準(zhǔn)的充電時(shí)間為 1。5 小時(shí)，最大不要超過 3 小時(shí)，根據(jù)這個(gè)選擇，可以計(jì)算得到外界電容的容值，如下所示Ccr[nF]=34。33×Tchg[hours]（4）設(shè)置充電電流：MAX1898 充電電流在限制電流的模式下，可以通過選擇外接的電阻阻值大小來決定。當(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)一次充電過程；充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達(dá)到快充電流的百分之 1，或者是充電時(shí)間超出片上預(yù)置的充電時(shí)間。MAX1898 能夠自動(dòng)檢測充電電源，沒有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后打開外接的 P 型場效應(yīng)管，當(dāng)檢測到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式，P 溝道場效應(yīng)管打開的時(shí)間會(huì)越來越短，充電結(jié)束時(shí)，LED 指示燈將會(huì)呈現(xiàn)周期性的閃爍。具體的閃爍含義如下表所示：LED 指示燈狀態(tài)說明充電狀態(tài) LED 指示狀態(tài)電池或充電器沒有安裝 關(guān)閉快充或脈沖浮充 亮快充結(jié)束或初始化 LED 以 2Hz 頻率閃爍充電結(jié)束 LED 閃爍周期為 4s3.3 如何在單片機(jī)系統(tǒng)中使用 MAX1898？鋰離子電池具有較高的能量重量比、能量體積比，具有記憶效應(yīng)，可重復(fù)充電多次，使用壽命長、價(jià)格也越來越低。鋰離子電池的特點(diǎn)使得選用鋰離子電池供電的產(chǎn)品也越來越多。然而，鋰離子電池的不足之處在于對充電器要求比較苛刻，需要保護(hù)電路。為有效利用電池容量，需要鋰離子電池充電至最大電壓，但是過壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對于電壓過低的電池需要進(jìn)行預(yù)沖，充電器好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)。針對這些特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)提出了一種基于單片機(jī) 89C52 和 MAX1898 的智能充電器，其基本的原理和功能圖如下所示：30該充電器有如下功能：*具有預(yù)充功能*具有充電保護(hù)功能*具有自動(dòng)斷電功能*具有充電完成報(bào)警提示功能在 MAX1898 內(nèi)置的充電狀態(tài)控制和外圍的單片機(jī)控制下，充電過程分為預(yù)充、快充、滿充、斷電和報(bào)警 5 個(gè)部分。以下分別介紹。*預(yù)充在安裝好電池后，接通輸入直流電源，當(dāng)充電器檢測到電池時(shí)則將定時(shí)器復(fù)位，從而進(jìn)入預(yù)充過程，在此期間充電器以快充電流的十分之一給電池充電，使電池電壓、溫度恢復(fù)到正常狀態(tài)。預(yù)充時(shí)間由外接電容確定，如果在規(guī)定的充電時(shí)間內(nèi)電池達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以上，電池溫度正常，充電進(jìn)入快速過程；如果電池電壓低于標(biāo)準(zhǔn)，則認(rèn)為電池不可充電，充電器顯示電池故障。*快充快充過程也稱恒流充電，此時(shí)充電器以恒定電流對電池充電。根據(jù)電池廠商推薦的充電速率，一般鋰離子電池大多選擇用標(biāo)準(zhǔn)充電速率，充滿電池需要一個(gè)多小時(shí)左右的時(shí)間。恒流充電時(shí)，電池電壓將緩慢上升，一旦電池電壓達(dá)到所設(shè)定的終止電壓，恒流充電終止，充電電流快速遞減，充電進(jìn)入滿充過程。*滿充在滿充過程中，充電電流逐漸衰減，直到充電速率降到設(shè)置值以下或滿充時(shí)間31超時(shí)，轉(zhuǎn)入頂端截止充電；頂端截止充電時(shí)，充電器以極小的充電電流為電池補(bǔ)充能量。由于充電器在檢測電池電壓是否達(dá)到終止電壓時(shí)有充電電流通過電池內(nèi)阻，盡管在充滿和頂端截止充電過程中充電電流逐漸下降，減少了電池內(nèi)阻和其他的串聯(lián)電阻對電池端電壓的影響，但串聯(lián)在充電回路中的電阻形成的壓降仍然對電池中指電壓的檢測有影響，一般情況下，滿充和頂端終止充電可以延長電池百分之五-百分之十的使用時(shí)間。*斷電當(dāng)電池充滿后，MAX1898 芯片的 2 引腳發(fā)送的脈沖電平將會(huì)被單片機(jī)檢測到，引起單片機(jī)的中斷，在中斷中判斷出充電完畢的狀態(tài)。此時(shí)，單片機(jī)將通過 P2.1 口控制光耦，切斷 7805 向 MAX1898 芯片的供電，從而保證芯片和電池的安全，同時(shí)也減小功耗。*報(bào)警當(dāng)電池充滿后，MAX1898 芯片本身會(huì)向外接的 LED 燈發(fā)出指令，LED 燈會(huì)閃爍。但是為了安全起見，單片機(jī)在檢測到充滿狀態(tài)的脈沖后，不僅會(huì)自動(dòng)切斷 MAX1898芯片的供電，而且會(huì)通過蜂鳴器報(bào)警，提醒用戶及時(shí)取出電池。3.4 關(guān)鍵部分的器件名稱及其在電路中的主要功能：*89C52：充電器的控制器，控制 MAX1898 的充電過程，并在充電完畢后切斷電源和進(jìn)行報(bào)警。*MAX1898：電池充電芯片，在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對鋰離子電池的充電控制。*LM7805：電壓轉(zhuǎn)換芯片，將外部的 12V 電壓轉(zhuǎn)化為 5V 電壓，作為單片機(jī)和MAX1898 的電源。*PNP：P 溝道的場效應(yīng)管或三極管。*LEDR：紅色的表貼發(fā)光二極管，表示電源接通。*LEDG：綠色的表貼發(fā)光二極管，表示充電狀態(tài)。*U14：蜂鳴器。*6N137：光耦，連接 7805 和 MAX1898 的電源輸入端。3.5 地址分配和連接只列出和本設(shè)計(jì)相關(guān)的、關(guān)鍵部分的單片機(jī)與各個(gè)功能管腳的連接和相關(guān)的地址分配：*CHG：MAX1898 充電狀態(tài)輸出，連接到單片機(jī)的 INT0，單片機(jī)判斷充電完畢后，通過 P2.1 引腳切斷 MAX1898 的電源輸入。*GATE：連接單片機(jī)的 P2.1 引腳，當(dāng)單片機(jī)判斷充電完畢后， P2.1 管腳輸出電平，光耦不導(dǎo)通，從而切斷 MAX1898 的電源輸入。*BEEP：單片機(jī)控制蜂鳴器的引腳。32*5V：LM7805 的輸出端，為+5V 電壓。*5VIN：光耦輸出到 MAX1898 的電源輸入端，該端口的導(dǎo)通與否是通過單片機(jī)的 GATE 信號(hào)控制的。3334第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)的時(shí)候，除了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)之外，還有另一個(gè)重要的工作就是軟件應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)在單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中占有重要的地位。對于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因?yàn)樾阅軆r(jià)格比較高，很多硬件設(shè)備都需要有軟件的支持，來得以功能的實(shí)。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，在整個(gè)框圖的和思路的前提下，我們把設(shè)計(jì)的任務(wù)分成各個(gè)單獨(dú)的部分來完成設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)，程序結(jié)構(gòu)奇怪年初，編程簡單，便于修改和擴(kuò)充，由于模塊可以共享，可以節(jié)省內(nèi)存的空間，允許設(shè)計(jì)者分割任務(wù)和利用已有的程序?yàn)樵O(shè)計(jì)者提供方便?？垢蓴_技術(shù)為了提高測量的可靠性，僅依靠硬件的抗干擾是不夠的，需要進(jìn)一步借助軟件措施來克服一些干擾。在單片機(jī)系統(tǒng)中，能正確的應(yīng)用軟件抗干擾防線，能大大的提高的穩(wěn)定性。經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)時(shí)數(shù)字濾波技術(shù)等。數(shù)字濾波技術(shù)：在一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的模泥輸入的信號(hào)中，均漢有種種噪音和干擾，他們來自倍測量本身傳感器，外界干擾等。為了進(jìn)行準(zhǔn)確測量和控制，必須清除干擾，對于這類信號(hào)，我們采用積分時(shí)間等于 20MS 的整數(shù)倍的 A/D 轉(zhuǎn)換器?？梢杂行У臏p少影響。對于隨機(jī)信號(hào)我們可以用數(shù)字濾波的方法來削弱或清除。數(shù)字濾波是用程序來實(shí)現(xiàn)的，不需要增加硬件設(shè)施，它可靠性高，穩(wěn)定性好。數(shù)字濾波可以對頻率低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)，克服模擬濾波的缺陷。它在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。軟件陷阱技術(shù)：指令沉余使彈飛的程序安定下來是有條件的，首先彈飛的程序必須在程序區(qū)內(nèi)，其次必須執(zhí)行到沉余指令。所謂軟件陷阱就是一套引導(dǎo)的指令，強(qiáng)行的將程序引到指定的地址，在那里有專門對程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序。如果我們八這段程序記為 ERR，那么軟件陷阱就是一條無條件轉(zhuǎn)移的指令。它可以使用 在未使用的中斷向量區(qū)；未使用的大片 ROM 空間；表格和程序區(qū)。等系統(tǒng)程序流程圖：35開始初始化開外中斷和定時(shí)器中斷有模式選擇嗎 ？根據(jù)功能充電 按默認(rèn)功能充電等待充電結(jié)束結(jié)束顯示否是開始現(xiàn)場保護(hù)關(guān)外部中斷標(biāo)志位取反標(biāo)志位等于 1 ？計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)5 S > 計(jì)數(shù)值切斷電源打開蜂鳴器 計(jì)數(shù)器繼續(xù)返回現(xiàn)場保護(hù)系統(tǒng)程序：見附錄 A36結(jié)束語在現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展的今天，單