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摘要：本文设计的智能充电器主要是面向手机锂电池进行充电的，它能根据用户的需要自主选择充电方式。并且在充电过程中能对被充电电池进行保护，从而防止过电压、电流的一种智能化充电器。
关键词：智能充电器；自主选择；保护；单片机控制
一、引言
本文选用AT89S51单片机作为控制芯片，设计了智能充电器系统。该系统经过测试，具有一定的稳定性，并且可以根据用户需要进行自主选择充电方式，而且在充电过程中能对被充电电池进行保护从而防止过电压。
二、智能充电器的发展
电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的，由于使用的化学物质的不同，电池的特性也不同，其充电的方式也不大一样。现代的快速充电器（ 即电池可以在小于3 个小时的时间里充满电，通常是一个小时） 需要能够对单元电压、充电电流和电池温度进行精确地测量，在充满电的同时避免由于过充电造成的损坏。
锂电池具有较高的能量密度，與其它电池相比具有体积小、重量轻等优势，但对保护电路要求较高。在电池的使用过程中，需要严格避免出现过充、过放电现象，通常锂离子电池充电方式为恒流-恒压方式。为保证安全充电，一般通过检测充电电池的电压来判断电池是否充满，除电压检测外还需采用其它的辅助方法作为防止过充的后备措施，如检测电池温度、限定充电时间等辅助方法。
三、智能充电器原理
设计的充电器具有检测镍氢电池的状态，自动切换电路组态以满足充电电池的充电需要。充电器短路保护功能，以恒压充电方式进入维护充电模，充电状态显示的功能。根据系统的需要设计了以89c51为主芯片的电源供电系统，键盘模块采用了行列扫描的4*4键盘，显示模块采用了4位7段数码管，温度控制模块采用发光二极管代替，软件部分主要设计了以C语言为开发工具。进行了详细设计和编码。
在操作过程中，首先按复位键初始化，然后调节LED以及各个硬件。接着按键1加电压，然后按键2减电压，直到达到对充电电池准确的电压为止，最后返回。
三、智能充电器显示部分程序的设计
为了节省开发成本，系统使用的是LED数码管显示器。为了使系统便于调试，最终采用了动态扫描显示方式的方案。LED数码管显示部分电路如图1所示。
图1 LED数码管显示电路原理图
LED数码管显示块是一种常用的显示器件，由发光二极管构成显示字段。在微机应用系统中通常使用的是七段LED。七段LED显示块中有8个发光二极管，故也称八段显示器，其中7个发光二极管构成七笔字形“8”，1个发光二极管构成小数点。七段LED显示块与微机接口非常容易，只要将1个8位并行输出口与显示块的发光二极管引脚相连即可，8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符。一般1个七段LED显示块可显示的内容有限。
从图1中可以看到，本设计使用的是共阳型四位一体的七段LED数码管显示块。因为在与单片机连接时，单片机的通用输出端口无法给LED数码管足够的驱动电流，所以本设计给出了一种简单的驱动电路。此驱动电路使用的是市面上价格便宜的PNP型三极管，型号为S8550。LED数码管显示系统的段选端与单片机的P0口连接，位选端连接驱动电路后，与单片机P2口的低4位连接。
硬件电路设计是整个系统最关键部分，硬件电路主要包括单片机控制电路，保护电路，输出电路等。
四、单片机最小系统电路的设计
单片机的最小系统，又可以称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对于51系列单片机来说，最小系统一般应包括：复位电路、晶振电路、单片机。STC89C52单片机最小系统图见图2。
图2 STC89C52单片机最小系统图
复位电路：是由电容串联电阻构成的，当系统一上电的时候，RST脚就会出现高电平，高电平持续的时候是由电路的RC值的大小确定的，当RST脚的高电平出现两个机器周期以上就会执行复位操作。本系统设计中，当程序运行不正常或者停止运行时，系统就要进行复位操作。
晶振电路：典型的晶振取值为11.0592MHz，晶振周期就是（1/11.0592）μs。在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。
在STC89C52单片机最小系统中，RST引脚是复位信号的输入端，复位信号是高电平有效，其有效时间维持在两个机器周期以上。X1和X2两个引脚为芯片内部振荡电路的输入端与输出端，在X1、X2 的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器便能产生自激振荡。
在设计过程中，力求硬件线路简单，充分发挥软件在编程方面灵活的特点，来满足系统设计的要求。本设计实现了低功耗、低价格，提高了系统的可靠性和可扩展性。
参考文献
[1] 张道德.单片机接口技术.第一版.中国水利水电出版社，2007.
[2] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1998.
[3] 周向红. 51系列单片机应用与实践教程.第一版.北京航空航天大学出版社，2008.
[4] 胡振宇.刘鲁源.DS18B20接口的C语言程序设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2002.
关键词：智能充电器；自主选择；保护；单片机控制
一、引言
本文选用AT89S51单片机作为控制芯片，设计了智能充电器系统。该系统经过测试，具有一定的稳定性，并且可以根据用户需要进行自主选择充电方式，而且在充电过程中能对被充电电池进行保护从而防止过电压。
二、智能充电器的发展
电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的，由于使用的化学物质的不同，电池的特性也不同，其充电的方式也不大一样。现代的快速充电器（ 即电池可以在小于3 个小时的时间里充满电，通常是一个小时） 需要能够对单元电压、充电电流和电池温度进行精确地测量，在充满电的同时避免由于过充电造成的损坏。
锂电池具有较高的能量密度，與其它电池相比具有体积小、重量轻等优势，但对保护电路要求较高。在电池的使用过程中，需要严格避免出现过充、过放电现象，通常锂离子电池充电方式为恒流-恒压方式。为保证安全充电，一般通过检测充电电池的电压来判断电池是否充满，除电压检测外还需采用其它的辅助方法作为防止过充的后备措施，如检测电池温度、限定充电时间等辅助方法。
三、智能充电器原理
设计的充电器具有检测镍氢电池的状态，自动切换电路组态以满足充电电池的充电需要。充电器短路保护功能，以恒压充电方式进入维护充电模，充电状态显示的功能。根据系统的需要设计了以89c51为主芯片的电源供电系统，键盘模块采用了行列扫描的4*4键盘，显示模块采用了4位7段数码管，温度控制模块采用发光二极管代替，软件部分主要设计了以C语言为开发工具。进行了详细设计和编码。
在操作过程中，首先按复位键初始化，然后调节LED以及各个硬件。接着按键1加电压，然后按键2减电压，直到达到对充电电池准确的电压为止，最后返回。
三、智能充电器显示部分程序的设计
为了节省开发成本，系统使用的是LED数码管显示器。为了使系统便于调试，最终采用了动态扫描显示方式的方案。LED数码管显示部分电路如图1所示。
图1 LED数码管显示电路原理图
LED数码管显示块是一种常用的显示器件，由发光二极管构成显示字段。在微机应用系统中通常使用的是七段LED。七段LED显示块中有8个发光二极管，故也称八段显示器，其中7个发光二极管构成七笔字形“8”，1个发光二极管构成小数点。七段LED显示块与微机接口非常容易，只要将1个8位并行输出口与显示块的发光二极管引脚相连即可，8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符。一般1个七段LED显示块可显示的内容有限。
从图1中可以看到，本设计使用的是共阳型四位一体的七段LED数码管显示块。因为在与单片机连接时，单片机的通用输出端口无法给LED数码管足够的驱动电流，所以本设计给出了一种简单的驱动电路。此驱动电路使用的是市面上价格便宜的PNP型三极管，型号为S8550。LED数码管显示系统的段选端与单片机的P0口连接，位选端连接驱动电路后，与单片机P2口的低4位连接。
硬件电路设计是整个系统最关键部分，硬件电路主要包括单片机控制电路，保护电路，输出电路等。
四、单片机最小系统电路的设计
单片机的最小系统，又可以称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对于51系列单片机来说，最小系统一般应包括：复位电路、晶振电路、单片机。STC89C52单片机最小系统图见图2。
图2 STC89C52单片机最小系统图
复位电路：是由电容串联电阻构成的，当系统一上电的时候，RST脚就会出现高电平，高电平持续的时候是由电路的RC值的大小确定的，当RST脚的高电平出现两个机器周期以上就会执行复位操作。本系统设计中，当程序运行不正常或者停止运行时，系统就要进行复位操作。
晶振电路：典型的晶振取值为11.0592MHz，晶振周期就是（1/11.0592）μs。在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。
在STC89C52单片机最小系统中，RST引脚是复位信号的输入端，复位信号是高电平有效，其有效时间维持在两个机器周期以上。X1和X2两个引脚为芯片内部振荡电路的输入端与输出端，在X1、X2 的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器便能产生自激振荡。
在设计过程中，力求硬件线路简单，充分发挥软件在编程方面灵活的特点，来满足系统设计的要求。本设计实现了低功耗、低价格，提高了系统的可靠性和可扩展性。
参考文献
[1] 张道德.单片机接口技术.第一版.中国水利水电出版社，2007.
[2] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1998.
[3] 周向红. 51系列单片机应用与实践教程.第一版.北京航空航天大学出版社，2008.
[4] 胡振宇.刘鲁源.DS18B20接口的C语言程序设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2002.