畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目鉛酸蓄電池充電裝置設(shè)計(jì)學(xué)院名稱電氣工程學(xué)院指導(dǎo)教師職稱班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名06月03日 南華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院：電氣工程學(xué)院題目：鉛酸蓄電池充電裝置設(shè)計(jì)起止時(shí)間：12月20日至06月日學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：教研室主任：院長(zhǎng)：12月20日論文(設(shè)計(jì))內(nèi)容及規(guī)定：一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原始根據(jù)牽引式鉛酸蓄電池是應(yīng)用廣泛蓄電池之一，蓄電池放電后充電問(wèn)題一直是一有爭(zhēng)議問(wèn)題，目前諸多所配充電機(jī)由于性能技術(shù)不完善，常常導(dǎo)致蓄電池提前損壞現(xiàn)象，例如蓄電池生產(chǎn)廠家標(biāo)明蓄電池循環(huán)使用次數(shù)為750次，其使用年限應(yīng)當(dāng)為2～3年左右，但登記表明，目前電池平均壽命僅為一年多，這里面除了有蓄電池使用不妥原因外，另一重要原因就是充電機(jī)原因。針對(duì)牽引式鉛酸蓄電池特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種恒流-恒壓-恒流充電裝置，自動(dòng)完畢充電過(guò)程，減小對(duì)蓄電池傷害，以延長(zhǎng)電池使用壽命。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）重要內(nèi)容運(yùn)用單片機(jī)軟、硬件技術(shù)，設(shè)計(jì)一臺(tái)具有IUIa特性牽引式鉛酸蓄電池智能充電裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)、鑒別，按IUIa特性曲線進(jìn)行充電，對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和SCR控制措施，完畢對(duì)蓄電池恒流-恒壓-恒流充電過(guò)程自動(dòng)控制。設(shè)計(jì)出系統(tǒng)總體方案，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集、放大、轉(zhuǎn)換電路，給出硬件電路和軟件流程圖。設(shè)計(jì)單片機(jī)接口電路；設(shè)計(jì)充電控制電路；設(shè)計(jì)蓄電池電壓、充電電流、蓄電池溫度等參數(shù)測(cè)量轉(zhuǎn)換電路；設(shè)計(jì)電壓、電流、溫度等參數(shù)顯示電路；設(shè)計(jì)充電過(guò)程軟件流程并調(diào)試程序；繪制符合原則設(shè)計(jì)圖紙；編寫(xiě)設(shè)計(jì)資料、論文。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本規(guī)定按設(shè)計(jì)任務(wù)、內(nèi)容規(guī)定完畢充電裝置軟、硬件設(shè)計(jì)工作。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文字?jǐn)?shù)規(guī)定在15000字以上，論文格式規(guī)范，應(yīng)包括目錄、摘要、關(guān)鍵詞、正文、參照文獻(xiàn)等。摘要和關(guān)鍵詞譯成英文。畫(huà)出電路原理圖，原理框圖及程序流程圖，圖文符合規(guī)范規(guī)定。論文所有電路圖規(guī)定所有打印裝訂。程序清單作為附錄附在最終。翻譯一篇有關(guān)英文專業(yè)論文，字?jǐn)?shù)不少于3000單詞。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排設(shè)計(jì)第1周，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，理解對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)內(nèi)容；第2~4周，查閱資料階段；第5~6周，寫(xiě)文獻(xiàn)綜述，大體確定設(shè)計(jì)方案，在第六周完畢開(kāi)題匯報(bào)；運(yùn)用寒假期間完畢英文文獻(xiàn)翻譯工作。第7~9周，硬件電路設(shè)計(jì)階段，包括各電路參數(shù)計(jì)算，元器件選擇，儀表選型，并繪制各單元電路和總電路圖；第10~12周，軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試階段；第13~15周，設(shè)計(jì)論文撰寫(xiě)階段，在設(shè)計(jì)第十四面前完畢論文草稿。五、重要參照文獻(xiàn)[1]高飛燕.智能牽引式蓄電池IUIa特性充電機(jī)[J].電子技術(shù)，30(7)，10～13，[2]黃俊、王兆安.電力電子變流技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[3]賈英江、王立冬、王維斌.鉛酸蓄電池充電措施初探[J].電源技術(shù).2月:27~28[4]郭亮.電動(dòng)車(chē)用蓄電池充電技術(shù)進(jìn)展[J].電池.8月：245~246[5]郭鑫、袁海文、黃進(jìn)文.電池充電控制技術(shù)研究[J].電力電子.4期：24~27[6]張幸、楊偉民、李綱園.智能化電池充電裝置研究[J].上海理工大學(xué)學(xué)報(bào).11月：381~384[7]趙禹唐、王希業(yè).鉛酸電池充電技術(shù)[J].電源技術(shù).10月：375~377[8]李學(xué)海．PIC單片機(jī)原理、PIC單片機(jī)實(shí)踐[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，指導(dǎo)老師：（簽名）年月日南華大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題匯報(bào)設(shè)計(jì)（論文）題目鉛酸蓄電池充電裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）題目來(lái)源自選課題設(shè)計(jì)（論文）題目類型工程設(shè)計(jì)類起止時(shí)間.12.20~.6設(shè)計(jì)（論文）根據(jù)及研究意義：中國(guó)在全球試鉛酸蓄電池產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó)，鉛酸蓄電池已經(jīng)有200數(shù)年歷史，是應(yīng)用廣泛一種動(dòng)力電源。具有價(jià)格低廉、原材料易得、可靠性好等長(zhǎng)處，目前約有96％市場(chǎng)擁有率。鉛酸蓄電池作為穩(wěn)定電源和直流電源，需求廣泛，用量巨大，與我們社會(huì)生活息息有關(guān)。由于鉛酸蓄電池維護(hù)簡(jiǎn)樸、供電可靠、價(jià)格低廉、使用壽命長(zhǎng)，廣泛作為飛機(jī)、汽車(chē)、輪船等機(jī)動(dòng)車(chē)輛或發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)電源，也在各類便攜式儀器儀表和需要不間斷供電電子設(shè)備中用作某些電器及控制回路工作電源。蓄電池放電后充電問(wèn)題一直是具有爭(zhēng)議問(wèn)題，目前諸多充電機(jī)由于性能技術(shù)不完善，常常導(dǎo)致蓄電池?fù)p壞現(xiàn)象。伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展，蓄電池應(yīng)用迅速增長(zhǎng)，人們但愿能快捷、安全地對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。因此，為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，我們需要設(shè)計(jì)一種恒流-恒壓-恒流鉛酸蓄電池智能充電器。設(shè)計(jì)（論文）重要研究?jī)?nèi)容、預(yù)期目：（技術(shù)方案、路線）本次設(shè)計(jì)運(yùn)用單片機(jī)軟、硬件技術(shù)，設(shè)計(jì)一臺(tái)具有恒壓-恒流特性牽引式鉛酸蓄電池智能充電裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)、鑒別，按U-I特性曲線進(jìn)行充電，對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。基本內(nèi)容有：1、有關(guān)鉛蓄電池電化學(xué)原理和充放電原理。2、有關(guān)充電器對(duì)鉛蓄電池充電原理及其電路設(shè)計(jì)。3、涓電流對(duì)電池充電原理及其特點(diǎn)。4、充電器對(duì)充電過(guò)程檢測(cè)及其自動(dòng)轉(zhuǎn)換。5、充電器在充電過(guò)程中對(duì)電池保護(hù)功能。6、電路設(shè)計(jì)及其元件選擇調(diào)試等。本次設(shè)計(jì)采用方案是分階段充電措施，充電曲線圖如下：在快充階段（0～t1），充電器以恒定電流1C對(duì)蓄電池充電，由單片機(jī)控制快充時(shí)間，防止過(guò)量充電；在慢充階段（t1～t2），單片機(jī)輸出PWM控制信號(hào)，控制斬波開(kāi)關(guān)通斷，以恒定電壓對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，此時(shí)充電電流按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)電池電壓上升到規(guī)定值時(shí)，結(jié)束慢充，進(jìn)入涓流充階段；在涓流充階段（t2～t3），單片機(jī)輸出PWM控制信號(hào)，使充電器以約0.09C充電電流對(duì)蓄電池充電，在這種狀態(tài)下，可長(zhǎng)時(shí)間對(duì)蓄電池充電，從而能最大程度地延長(zhǎng)蓄電池壽命。系統(tǒng)構(gòu)造框圖如下：鉛酸蓄電池?cái)夭娐?20V交流電源鉛酸蓄電池?cái)夭娐?20V交流電源隔離、驅(qū)動(dòng)電路電源變換電路隔離、驅(qū)動(dòng)電路電源變換電路 電流、電壓檢測(cè)電路單片機(jī)輔助電源電流、電壓檢測(cè)電路單片機(jī)輔助電源設(shè)計(jì)（論文）研究重點(diǎn)及難點(diǎn)：1、重點(diǎn)（1）、濾波電路中電容和電感選擇（2）、開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)（3）、單片機(jī)程序設(shè)計(jì)（4）、恒流恒壓閉環(huán)反饋回路設(shè)計(jì)2、難點(diǎn)（1）、電路圖和PCB圖繪制（2）、仿真調(diào)試（3）、采樣電路設(shè)計(jì)（4）、控制程序編寫(xiě)設(shè)計(jì)（論文）研究措施及環(huán)節(jié)（進(jìn)度安排）：1、第1周：選題，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，理解對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)內(nèi)容；2、第2-6周：查閱和搜集資料，確定設(shè)計(jì)方案，完畢開(kāi)題匯報(bào)；3、第7-8周：根據(jù)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)硬件電路，選擇合適元件、儀器儀表，進(jìn)行電路參數(shù)計(jì)算，完畢電路圖繪制；4、第9-12周：進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試，優(yōu)化硬件及軟件系統(tǒng)；5、第13-14周：開(kāi)始撰寫(xiě)論文，完畢草稿并提交；6、第15周：論文修改階段；闡明：特殊狀況下日程安排可作彈性調(diào)整。進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件：1、參照文獻(xiàn)[1]揚(yáng)幫文.實(shí)用電池充電器與保護(hù)器電路集錦[TM].北京：電子工業(yè)出版社..[2]王鴻鈺.實(shí)用電源技術(shù)手冊(cè)[TM].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社..[3]梁廷貴.現(xiàn)代集成電路實(shí)用手冊(cè)（集成運(yùn)算放大器電壓比較器分冊(cè)）[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社..[4]張占松，蔡宣三.開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)[TN].北京：電子工業(yè)出版社..[5]MartyBrown著，徐德鴻，沈旭譯.開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)指南[TN].北京：機(jī)械工業(yè)出版社..[6]王兆安,黃俊.電力電子[TM].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,.[7]周志敏,周紀(jì)海,紀(jì)愛(ài)華.充電器電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用[TM].北京：人民郵電出版社,.[8]楊鄭成.智能充電器設(shè)計(jì)[J].湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),.(6):120～123.[9]丁志亮等.智能鉛酸電池充電器設(shè)計(jì)[J].電源技術(shù)應(yīng)用,.9(4):17～18.[10]胡湘娟,楊毅.多功能充電器設(shè)計(jì)[J].湖南技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),.26(11):53～54.2、所需計(jì)算機(jī)軟件有：protel99，keil，Proteus,altiumdesigner指導(dǎo)教師意見(jiàn)：簽名：年月日摘要：鉛酸蓄電池容量大、制導(dǎo)致本低、價(jià)格低廉，使用廣泛。由于其固有特性，若使用不妥，使用壽命將大大縮短。諸多原因都會(huì)影響鉛酸蓄電池使用壽命，為延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，必須采用對(duì)充電方式。因此，設(shè)計(jì)一種全新智能型鉛酸蓄電池充電器是十分必要。設(shè)計(jì)鉛酸蓄電池智能充電器，包括對(duì)充電措施選擇和充電裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)對(duì)鉛酸蓄電池充電特性分析，集合恒流、恒壓、涓流三個(gè)充電方式長(zhǎng)處，采用單片機(jī)PIC16C54控制，根據(jù)電流、電壓自動(dòng)反饋，采用脈寬調(diào)制技術(shù)來(lái)調(diào)整電壓，分為快充、慢充、涓流充電三階段。這種充電措施可以使充電電流在總體上迫近蓄電池可接受充電電流曲線。試驗(yàn)證明，基于單片機(jī)PIC16C54控制鉛酸電池智能充電器，它能有效發(fā)揮迅速調(diào)整時(shí)間和充電特性，可以提高電池使用容量并延長(zhǎng)電池使用壽命，它通過(guò)提供了一種全新有效方式來(lái)提高電池性能和可靠性，將會(huì)有一種好應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：鉛酸蓄電池；智能充電；單片機(jī)；脈沖寬度調(diào)制(PWM)Abstract:Lead-acidbatteryhasmanyadvantages,suchaslargecapacity,lowmanufacturingcost,lowpriceandwidescopeofapplication.Becauseofitsinherentcharacteristics,ifitusedimproperly,theservicelifewillbegreatlyshortened.Alotoffactorswillaffectthelifeoflead-acidbatteries,toprolongthebatterylife,choosingacorrectchargingmethodisnecessary.Therefore,itisnecessarytodesignanewintelligentlead-acidbatterycharger.Aintelligentlead-acidbatterychargerwasdesigned,includingtheselectionofthechargingmethodandthechargingdevicesystem.Gatheringthreechargingway’sadvantages,threechargingwayincludsconstantcurrentcharging,constantvoltagechargingandtricklecharging.Accordingtoautomaticalfeedbackofthecurrentandvoltage,thesinglechipmicrocomputerPIC16C54isusedtocontrolandthepulsewidthmodulationtechniquesareusedtoregulatethevoltage,thewholechargingprocesscanbedividedintothreestages,theyarequickcharging,slowchargingandtricklecharging.Thischargingmethodcanbemadetoapproachthebatterychargingcurrentontheoverallacceptablechargingcurrentcurve.Experimentsshowthatthelead-acidbatterysmartchargerwhichisbasedonsinglechipmicrocomputerPIC16C54’scontrolcaneffectivelyadjustthetimeandchargefastly,asthesametime,itcanimprovethecapacityofthebatteryandprolongtheservicelifeofthebattery.Thesmartchargerprovidesaneweffectivewaytoimproveperformanceandreliabilityofthebattery,itwillbeagoodapplicationprospect.Keywords:lead-acidbatteries;intelligent-charging;singlechipcomputer;pulsewidthmodulation目錄TOC\o"1-3"\h\u24658引言 174541概述 244181.1課題研究背景 2205211.2課題研究意義 2124622充電方案選擇及系統(tǒng)整體構(gòu)造 3107212.1課題總體設(shè)計(jì)方案 3221932.2充電措施選擇 333212.2.1恒流充電 3251352.2.2恒壓充電 3122402.2.3浮充方式 4324642.2.4涓充方式 4192232.2.5分階段充電方式 5224342.3系統(tǒng)整體構(gòu)造 6180022.4本章小結(jié) 6174033充電器硬件部分設(shè)計(jì) 765933.1充電器充電過(guò)程及工作原理 7267173.1.1充電過(guò)程分析 761973.1.2充電器工作原理 7213373.2充電控制電路設(shè)計(jì) 8104553.2.1單片機(jī)選擇 978903.2.2控制電路設(shè)計(jì) 1082043.3開(kāi)關(guān)電源PWM控制電路設(shè)計(jì) 1279973.3.1TL494簡(jiǎn)介 13177633.3.2TL494工作原理 1323553.3.3TL494外圍電路設(shè)計(jì) 17303783.4開(kāi)關(guān)電源主回路設(shè)計(jì) 19124173.4.1功率開(kāi)關(guān)元件選用 19136883.4.2濾波電路設(shè)計(jì) 2091063.4.3開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 22258413.5輔助電源電路設(shè)計(jì) 24137573.6顯示電路設(shè)計(jì) 2573753.7本章小結(jié) 27211564軟件部分設(shè)計(jì) 27188704.1軟件功能 28199034.2PIC系統(tǒng)指令設(shè)計(jì) 28115404.2.1指令系統(tǒng)基本闡明 2859424.2.2指令尋址方式 2884794.3程序流程圖 29185365總結(jié) 3527058參照文獻(xiàn) 3619926謝辭 3724850附錄一主電路圖 3824914附錄二程序清單 39引言電池是一種化學(xué)電源，是通過(guò)能量轉(zhuǎn)換而獲取電能器件。化學(xué)電源是在氧化還原電化學(xué)過(guò)程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。一次電池是一次性使用電池，二次電池是可多次反復(fù)使用電池。二次電池又稱可充電電池或蓄電池，能將化學(xué)能和直流電能互相轉(zhuǎn)化且放電后能經(jīng)充電復(fù)原反復(fù)使用裝置叫蓄電池。常用蓄電池有鉛酸、福鎳、氫鎳和銼離子電池。目前所有二次電池中使用最廣泛、技術(shù)最成熟是鉛酸蓄電池。整個(gè)電池使用中鉛酸蓄電池占有很大比重，據(jù)記錄大概在65%以上。鉛酸蓄電池具有電動(dòng)勢(shì)高、能進(jìn)行大電流放電、使用溫度范圍寬、性能穩(wěn)定、工作可靠、價(jià)格低廉、原材料來(lái)源豐富等長(zhǎng)處，因此廣泛應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，尤其在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電源、工礦電機(jī)車(chē)動(dòng)力電源、汽車(chē)起動(dòng)電源等方面。鉛酸蓄電池因其可循環(huán)再充電特性，以及成本低廉、使用安全、無(wú)污染等長(zhǎng)處，在目前生活中需求正日益增大。對(duì)應(yīng)，蓄電池充電技術(shù)也引起了普遍地關(guān)注。首先，老式充電措施正常充電時(shí)，以10h或20h率電流進(jìn)行充電。這時(shí)需要時(shí)間一般為10多種小時(shí)，甚至20多種小時(shí)，充電時(shí)間長(zhǎng)，并且使用不便。另首先，充電技術(shù)不能適應(yīng)鉛酸蓄電池特殊規(guī)定，會(huì)嚴(yán)重影響蓄電池壽命。國(guó)內(nèi)外數(shù)年來(lái)實(shí)踐證明，鉛酸蓄電池浮充電壓偏差5%，電池浮充壽命將減少二分之一。在其他方面，由于充電措施不對(duì)，鉛酸蓄電池也很難到達(dá)規(guī)定循環(huán)壽命。衡量蓄電池性能指標(biāo)，常常以①工作電壓;②電池容量;③工作溫區(qū);④循環(huán)壽命四方面性能參數(shù)來(lái)表征。其中影響電池循環(huán)壽命最關(guān)鍵有二點(diǎn)，一是使用時(shí)不過(guò)放不過(guò)充，二是蓄電池充電機(jī)性能好壞，充電機(jī)充電措施選擇不妥，會(huì)直接影響電池循環(huán)壽命。目前諸多所配充電機(jī)由于性能技術(shù)不完善，常常導(dǎo)致蓄電池提前損壞現(xiàn)象。因此，研究怎樣延長(zhǎng)蓄電池壽命，提高蓄電池使用效率，設(shè)計(jì)一種全新智能型鉛酸蓄電池充電器顯得十分重要。針對(duì)鉛酸蓄電池特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種恒流-恒壓-恒流充電裝置，自動(dòng)完畢充電過(guò)程，減小對(duì)蓄電池傷害，以延長(zhǎng)電池使用壽命。1概述1.1課題研究背景電池是一種化學(xué)電源，是通過(guò)能量轉(zhuǎn)換而獲得電能設(shè)備。也被稱為可再充電電池或蓄電池被激活充電電池放電后活性物質(zhì)繼續(xù)使用二次電池。當(dāng)對(duì)電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，實(shí)現(xiàn)向負(fù)荷供電，伴隨吸熱過(guò)程。應(yīng)用過(guò)程中可充電電池，充電器是使用設(shè)備，是其成功關(guān)鍵，可充電電池一問(wèn)世，充電器設(shè)計(jì)就是一種關(guān)鍵問(wèn)題，由于直接影響充電電池兩個(gè)重要方面：充電電池使用容量及循環(huán)壽命。因此，直到二十世紀(jì)中葉，充電器技術(shù)都沒(méi)有獲得大進(jìn)展，常用恒流或恒壓充電措施，效果比較差。這種狀況一直持續(xù)，直到六十年代MASCC博士基于最低出氣率曲線原理，發(fā)現(xiàn)可接受電池充電電流大小隨時(shí)間而減少這一規(guī)律，證明恒流或恒壓充電是不是最合適措施。根據(jù)MASCC曲線，提出了兩階段，三階段多段充電方式。所謂兩階段第一階段以恒定電流或恒定電壓對(duì)電池進(jìn)行充電，當(dāng)電池電壓到達(dá)一定水平，然后涓流充電；所謂三階段充電先以恒定電流充電，直到電池電壓到達(dá)一定值時(shí)，轉(zhuǎn)入第二階段，即恒定電壓充電階段，當(dāng)電流降到某種程度時(shí)，進(jìn)入第三階段涓流充電。通過(guò)幾十年發(fā)展，鉛酸蓄電池充電技術(shù)已較為成熟。由于使用這種電池性能靠近鎳鎘電池，并且不需要維護(hù)，國(guó)內(nèi)鉛酸電池使用量逐漸增長(zhǎng)。充電器在近幾年進(jìn)步已經(jīng)獲得明顯進(jìn)步標(biāo)志就是世界上最半導(dǎo)體制造商紛紛推出自己充電芯片，其中某些還帶有中央處理器。本文也將應(yīng)用單片機(jī)PIC16C54，設(shè)計(jì)一款智能型鉛酸蓄電池充電器。1.2課題研究意義由于鉛酸電池有許多原因影響電池壽命和容量，為了提高效率，消除偏振，縮短充電時(shí)間，在分析鉛酸電池充電特性基礎(chǔ)上，集合涓流充電和恒定電流，恒定電壓充電，PIC16C54微控制器，脈寬調(diào)制技術(shù)長(zhǎng)處，根據(jù)電壓、電流反饋?zhàn)詣?dòng)調(diào)整充電脈沖寬度，設(shè)計(jì)一種可以在系統(tǒng)控制下進(jìn)行三階段充電鉛酸蓄電池智能充電器。該充電器根據(jù)設(shè)計(jì)充電措施對(duì)12V、4AH蓄電池充電。該充電器某些技術(shù)指標(biāo)有：a）基本輸入：?jiǎn)蜗?20VAC±5%，50HZ±2%；b）充電參數(shù)：快充時(shí)充電電流為4A，慢充時(shí)充電電壓為14.7V，涓充時(shí)充電電壓為14.1V；c）環(huán)境溫度：-10℃到50℃：空氣相對(duì)濕度不超過(guò)85%。2充電方案選擇及系統(tǒng)整體構(gòu)造2.1課題總體設(shè)計(jì)方案該設(shè)計(jì)采用逐一功能模塊分析再組合措施來(lái)實(shí)現(xiàn)方案。分別對(duì)充電控制電路，開(kāi)關(guān)電源PWM控制電路，開(kāi)關(guān)電源主回路中濾波電路、開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路以及輔助電源電路和顯示電路進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。然后對(duì)每一部分詳細(xì)電路特點(diǎn)進(jìn)行組合。軟件方面論述了軟件實(shí)現(xiàn)功能，闡明了PIC系統(tǒng)指令，繪制了程序流程圖，分析和解釋了程序。2.2充電措施選擇鉛酸蓄電池充電措施選擇是至關(guān)重要，不一樣充電措施差異很大，充電效果有很大差距，對(duì)電池性能影響也不相似。選擇最合適充電措施，你應(yīng)當(dāng)考慮使用充電電池頻率，放點(diǎn)放大倍率以及其他原因。下面是對(duì)不一樣充電措施簡(jiǎn)要概述：2.2.1恒流充電充電器交流電源電壓一般是波動(dòng)，充電需要是直流恒流電源。當(dāng)使用恒定電流充電時(shí)，電池可以具有高充電效率，可以很輕易地根據(jù)充電時(shí)間來(lái)決定與否充電中斷，并且還可以變化電池?cái)?shù)目。恒流電源充電電路如圖2.1所示。圖2.1恒流電源充電電路2.2.2恒壓充電在該充電模式中，充電電路隨電池兩端電壓波動(dòng)而變化，初始充電電流比較大，到最終階段，充電電流變小。充電電流中最大充電電流應(yīng)設(shè)置為最高充電電壓，以便將電池過(guò)度充電。此外，在用恒壓方式充電時(shí)，充電電壓在充電末期到達(dá)峰值后會(huì)有所下降。電池充電電流會(huì)加大，會(huì)導(dǎo)致電池溫度上升。當(dāng)電池溫度上升時(shí)，電壓下降將導(dǎo)致熱失控電池，電池性能損壞，因此，不提議使用恒壓充電。如圖2.2所示：圖2.2恒壓充電電路2.2.3浮充方式在浮充模式下，電池以小電流（C/30號(hào)C/20）充電，以保持電池在完全充電狀態(tài)。浮充法合用于電池作為應(yīng)急電源或備用電源電氣設(shè)備。常規(guī)浮充方式充電電路如圖2.3所示。圖2.3浮充方式充電電路2.2.4涓充方式電池與負(fù)載并聯(lián)，同步電池與直流電源（充電器）相連。一般狀況下，作為負(fù)載工作電源，直流電源以涓流充電模式對(duì)電池進(jìn)行充電，只有當(dāng)負(fù)載變大，在直流電源端電壓低于電池端電壓或直流電源停止供電時(shí)，電池對(duì)負(fù)載放電。在這種方式下，充電電流由使用模式?jīng)Q定。它一般使用在緊急電源、備用電源或電子表等不容許斷電場(chǎng)所。如圖2.4所示是簡(jiǎn)樸涓充方式示意圖。圖2.4涓流方式簡(jiǎn)樸示意圖2.2.5分階段充電方式在分階段充電方式中，在電池充電初始階段充電電流較大。當(dāng)電池電壓到達(dá)控制點(diǎn)時(shí)，電池轉(zhuǎn)為以涓流方式充電。分階段充電模式是最佳電池充電模式，但缺陷是，所述充電電路復(fù)雜性和更高成本。此外，需增設(shè)控制點(diǎn)電池電壓監(jiān)測(cè)電圖。如圖2.5所示：圖2.5分階段充電簡(jiǎn)樸示意圖鉛酸蓄電池往往采用恒壓充電或恒流充電。恒壓充電初始充電電流過(guò)大，影響電池壽命鉛酸電池，甚至也許導(dǎo)致極板彎曲，損壞電池。因此，大量鉛酸蓄電池充電電路以恒流充電方式充電，恒流充電電路一直是一種恒定充電電流給電池充電，直到電池充斥后關(guān)斷電路，或進(jìn)入浮充形式。相比而言，恒流充電對(duì)蓄電池壽命是有好處。并且恒流充電具有較大電流充放電，使充放電速度大大加緊。不過(guò)，假如恒定電流充電，充電電流，以保持原始值，大部分電流消耗在分解水上，使冒氣非常強(qiáng)大，電解液沸騰十分劇烈，不僅消耗能量，并且輕易使極板活性脫落，對(duì)極板極其不利。因此，對(duì)于鉛酸蓄電池分階段充電措施是一種更好措施，由于在充電過(guò)程中，充電電流逐漸下降。使用這種措施中，充電結(jié)束電解質(zhì)沸騰現(xiàn)象減弱，能量損失少，并且保護(hù)極板，以防止過(guò)度充電和水解帶來(lái)功率損耗。分析幾種充電方式，綜合快充和慢充鉛酸電池充電器設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。使用微控制器控制充電器，充電過(guò)程分為迅速充電，慢速充電，涓流充電三個(gè)階段，充電更好。2.3系統(tǒng)整體構(gòu)造鉛酸蓄電池?cái)夭娐?20V交流電源鉛酸蓄電池?cái)夭娐?20V交流電源隔離，驅(qū)動(dòng)電路電源變換電路隔離，驅(qū)動(dòng)電路電源變換電路 電流、電壓檢測(cè)電路單片機(jī)輔助電源電流、電壓檢測(cè)電路單片機(jī)輔助電源圖2.6系統(tǒng)整體構(gòu)造充電系統(tǒng)構(gòu)造框圖如圖2.6所示。整個(gè)充電裝置由單片機(jī)控制系統(tǒng)，斬波電路，輔助電源電路，電流電壓反饋電路，隔離驅(qū)動(dòng)電路和電源變換電路構(gòu)成。單片機(jī)控制系統(tǒng)由PIC16C54及其外圍電路構(gòu)成，單片機(jī)接受到電壓電流檢測(cè)電路反饋信號(hào)后，控制斬波電路導(dǎo)通，使電壓或電流穩(wěn)定。斬波電路由晶體管構(gòu)成，重要作用是可以實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)整從而到達(dá)電流電壓穩(wěn)定效果。輔助電源電路是將整流電壓降壓，濾波，為單片機(jī)提供工作電壓。電流電壓檢測(cè)電路是檢測(cè)蓄電池兩端充電電壓或充電電流與否穩(wěn)定設(shè)定值。電源變換電路由濾波電路和整流電路構(gòu)成，將市網(wǎng)電處理。驅(qū)動(dòng)隔離電路重要作用是有基極驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)變壓器輸出。2.4本章小結(jié)本章著重對(duì)比多種充電方案，綜合多種充電方案長(zhǎng)處，確定了充電器設(shè)計(jì)方案，以單片機(jī)為控制關(guān)鍵恒流—恒壓—恒流三階段充電方式。搭建了系統(tǒng)總體框圖，接下來(lái)就總體框圖來(lái)進(jìn)行各部分硬件設(shè)計(jì)。3充電器硬件部分設(shè)計(jì)3.1充電器充電過(guò)程及工作原理3.1.1充電過(guò)程分析圖3.1所示為該充電器充電電流、電壓曲線。圖3.1充電器充電電流、電壓曲線可以看出，在圖3.1中：快充階段（0至t1），充電器以恒定電流1C充電，由單片機(jī)控制迅速充電時(shí)間，防止充電過(guò)量，慢充階段（t1至t2），單片機(jī)輸出PWM控制信號(hào)來(lái)控制斬波器開(kāi)關(guān)通斷，以一種恒定電壓，對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，充電電流呈指數(shù)下降，當(dāng)電池電壓上升到規(guī)定值時(shí)，慢充結(jié)束；進(jìn)入涓流充電階段（t2至t3），單片機(jī)輸出PWM控制信號(hào)，使充電器以約0.09C充電電流充電，在此狀態(tài)下，很長(zhǎng)一段時(shí)間，可以對(duì)電池進(jìn)行充電，從而延長(zhǎng)電池壽命。3.1.2充電器工作原理根據(jù)框圖中所示系統(tǒng)構(gòu)造中，鉛酸蓄電池充電裝置原理圖，重要包括開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，斬波器開(kāi)關(guān)，控制器和輔助電源四個(gè)部分，并設(shè)有過(guò)電流保護(hù)，過(guò)電壓保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)。交流電流輸入整流電路和輔助電源，輔助電源給單片機(jī)提供工作電壓，再輸入半橋式轉(zhuǎn)換器，然后通過(guò)使用TL494設(shè)計(jì)電壓控制和電流監(jiān)測(cè)，使用單片機(jī)控制半橋變換器斬波開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池充電智能控制，單片機(jī)還可以控制燈運(yùn)行和停止，可以看到目前處在那個(gè)階段充電狀態(tài)。在此示意圖中，必須先設(shè)定值，然后由微控制器控制每個(gè)階段充電。詳細(xì)原理圖如圖3.2所示：圖3.2鉛酸蓄電池充電器原理圖3.2充電控制電路設(shè)計(jì)根據(jù)本系統(tǒng)特點(diǎn)，硬件電路采用單片機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.2.1單片機(jī)選擇PIC16C54單片機(jī)簡(jiǎn)介：PIC16C54屬CMOS單片機(jī)，是一種低價(jià)位高性能8位單片機(jī)，具有體積小，功耗低，性能強(qiáng)，體密性高，價(jià)格低等特點(diǎn)。僅使用了33條精簡(jiǎn)指令集、單字節(jié)單周期指令，每條指令執(zhí)行時(shí)間最快可到達(dá)200ns。易于記憶和使用指令系統(tǒng)可大大減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。它有兩個(gè)雙向I/O口線，其中A口用來(lái)檢測(cè)四種工作方式按鍵狀況，作為輸入，B口中除RB0作為輸入，用來(lái)檢測(cè)電流強(qiáng)度控制鍵按鍵狀況外，其他都用作輸出，RB1用于輸出脈沖信號(hào)，該信號(hào)刺激隔離器，耦合到刺激電極上輸出，它振蕩源有四種，晶體振蕩（XT），低功耗振蕩（LP），高速振蕩（HP）及RC振蕩。多種時(shí)鐘振蕩電路低功耗睡眠省電模式和WDT（看門(mén)狗）代碼保護(hù)功能，這些功能有更大優(yōu)勢(shì)。RB2--RB7是用來(lái)控制六檔電流強(qiáng)度指示燈啟動(dòng)和關(guān)閉；PIC16C54系列單片機(jī)可廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制、汽車(chē)電路、家用電器等領(lǐng)域。PIC16C54單片機(jī)重要性能：RISC精簡(jiǎn)指令集，指令僅有33條，指令長(zhǎng)度為12位絕大部分均為單機(jī)器周期指令。工作速度高，最快可達(dá)200ns（20MHz時(shí)鐘時(shí)）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位片內(nèi)程序存儲(chǔ)器容量為512-2kbyte片內(nèi)靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(SRAM)為25-73byte硬件構(gòu)成7個(gè)專用寄存器兩級(jí)硬件堆棧有直接、間接、相對(duì)和位尋址功能12-20條I/O引腳，每條引腳均可設(shè)置為輸入和輸出態(tài)多種時(shí)鐘振蕩電路及WDT定期器電路寬工作電壓范圍和低功耗模式：工作電壓為2.5V-6.0V，經(jīng)典工作電流為2mA，睡眠狀態(tài)僅為3uA。PIC16C54單片機(jī)引腳圖：圖3.3PIC16C54單片機(jī)引腳圖PIC16C54單片機(jī)引腳功能為：RA0-RA3I/O輸入和輸出端口A，與內(nèi)部F5對(duì)應(yīng)，為一種4位I/O端口，可進(jìn)行位控。RB0-RB7I/O輸入和輸出端口B，與內(nèi)部F6對(duì)應(yīng)，為一種8位I/O端口，可進(jìn)行位控。RTCC實(shí)時(shí)時(shí)鐘/計(jì)數(shù)器輸入計(jì)數(shù)在這個(gè)端口輸入信號(hào)上升沿或下降沿，邊緣可通過(guò)軟件選擇。MCLR主復(fù)位端，當(dāng)MCLR為低電平時(shí)對(duì)單片機(jī)復(fù)位。OSC1振蕩信號(hào)輸入端。此端口用于外部振蕩信號(hào)輸入，使用RC振蕩，當(dāng)它連接到RC電路，使用石英晶體一端連接到一種石英振蕩電路。OSC2振蕩信號(hào)輸出端。石英晶體諧振器或陶瓷諧振器通過(guò)一種串聯(lián)電阻R連接到晶體振蕩器一端，往往RC振蕩器作為CLKOUT輸出（CLKOUT1/4fosc）。VDD電源電壓。一般為5V，其范圍在2.5-6.25V之間。Vss地端。3.2.2控制電路設(shè)計(jì)電路包括控制主芯片PIC16C54、振蕩電路、復(fù)位電路。振蕩電路是由晶體振圖3.4控制電路電路圖蕩器及電容構(gòu)成；復(fù)位電路是由二極管、電阻及極性電容構(gòu)成。迅速充電階段，IC36腳輸出高電平，通過(guò)一種電阻器R32連接Q7基極，斬波器開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路，以恒定電流對(duì)電池進(jìn)行充電。到達(dá)迅速充電時(shí)間，IC36腳輸出低電平，斬波開(kāi)關(guān)關(guān)閉，停止充電，迅速充電階段結(jié)束。慢速充電階段，IC36腳輸出PWM控制信號(hào)，斬波開(kāi)關(guān)到一種固定導(dǎo)通占空比，充電器恒壓為電池充電，充電電流隨電池電壓上升指數(shù)下降。當(dāng)電池電壓上升到一種預(yù)定值，電阻R33，R34，R35對(duì)電池電壓進(jìn)行采樣，并送到比較器IC2第3腳（同相輸入端子），跟引腳2（反相輸入端）參照電壓比較，1腳輸出高電平，IC317腳輸出高電平，軟件過(guò)濾和延遲后，以確定檢測(cè)對(duì)，慢充結(jié)束。涓流充電階段，IC36腳輸出PWM控制信號(hào)到斬波切換到較小占空比導(dǎo)通，充電電流維持在約0.09C，為電池充電。過(guò)熱保護(hù)是通過(guò)外接電池正溫度特性熱敏電阻RT2，R36，R37完畢。當(dāng)電池溫度升高，熱敏電阻RT2阻值正在增大，IC2引腳5（同相輸入端）電位升高，電池溫度上升到一種特定值，5腳電位超6腳（反相輸入端）電位，7腳高電平輸出，IC318引腳輸入高電平，IC36腳輸出PWM信號(hào)，將充電器浮動(dòng)電壓給電池充電，有效地保護(hù)電池。系統(tǒng)用發(fā)光二極管表達(dá)充電狀態(tài)。即快充和慢充階段，綠色發(fā)光二極管亮；涓流充階段，黃色發(fā)光二極管亮。3.3開(kāi)關(guān)電源PWM控制電路設(shè)計(jì)采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，其特點(diǎn)是一種高頻率，高效率，高功率密度，高可靠性。脈沖寬度調(diào)制開(kāi)關(guān)電源一般是一種模擬控制模式下，按照與對(duì)應(yīng)變化負(fù)載，通過(guò)調(diào)整偏置晶體管柵極或基極來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源輸出晶圖3.5TL494管腳分派圖體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間，這種方式變化，使得電源輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是使用單片機(jī)數(shù)字輸出來(lái)控制模擬電路一種非常有效方式。調(diào)整開(kāi)關(guān)電源占空比，輸出電壓基本上不隨負(fù)載變化或輸入電壓變化措施稱為脈沖寬度調(diào)制措施。目前有許多脈寬調(diào)制控制器，重要生產(chǎn)廠家像美國(guó)德州TI企業(yè)，其生產(chǎn)脈寬調(diào)制控制器有TL598，SG2524，TL494等，而本設(shè)計(jì)中選用是TL494型脈寬調(diào)制器，其可以產(chǎn)生兩路PWM輸出，并且具有穩(wěn)壓、限流及保護(hù)功能。3.3.1TL494簡(jiǎn)介T(mén)L494是一款固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包括了開(kāi)關(guān)電源控制所需所有功能，被廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式，半橋式，全橋式開(kāi)關(guān)電源。TL494SO-16PDIP-16兩種封裝形式，以適應(yīng)不一樣場(chǎng)所規(guī)定，其重要特點(diǎn)如下：集成了所有脈寬調(diào)制電路；芯片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外接振蕩器件只有兩個(gè)（一種電阻和一種電容）內(nèi)置誤差放大器；內(nèi)置5V參照基準(zhǔn)電壓源；可調(diào)整死區(qū)時(shí)間；內(nèi)置功率晶體管可提供500mA驅(qū)動(dòng)能力；推或拉兩種輸出方式。3.3.2TL494工作原理TL494內(nèi)部器件是由鋸齒波發(fā)生器、觸發(fā)器、比較器、誤差放大器1和2、5V基準(zhǔn)電源與兩個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管等構(gòu)成。它是一種脈寬調(diào)制型開(kāi)關(guān)電源集成控制器。管腳分派如圖3.6所示。腳1、2和腳15、16分別為兩個(gè)比較器輸入端；腳3為相位控制端；腳4為死區(qū)電平控制端；腳5、6為振蕩器R、C輸入端；8,9腳11,10腳分別為兩個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)晶體管集電極、發(fā)射極。他們所發(fā)出脈沖，可控制轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)電管。引腳13為輸出控制端子，兩個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)晶體管導(dǎo)通或關(guān)閉時(shí)，引腳13為低電平，轉(zhuǎn)換器只能控制一種開(kāi)關(guān)，以形成一種單端輸出;當(dāng)腳13為高電平時(shí)，就可推挽輸出。到達(dá)輸出脈沖寬度調(diào)制，可以通過(guò)任何一種在電容器CT側(cè)正鋸齒波形與兩個(gè)控制信號(hào)來(lái)比較。僅當(dāng)鋸齒波電壓時(shí)，NOR門(mén)電路驅(qū)動(dòng)輸出晶體管Q1和Q2，只有當(dāng)正反器時(shí)鐘輸入信號(hào)是在低水平，這個(gè)門(mén)會(huì)是在有效狀態(tài)，這種狀況發(fā)生是鋸齒波信號(hào)電壓不小于控制信號(hào)電壓期間。當(dāng)控制信號(hào)振幅增長(zhǎng)時(shí)，此時(shí)也會(huì)一致引起輸出脈波寬度線性減少。如圖3.7所示：圖3.6TL494內(nèi)部構(gòu)造圖圖3.7TL494控制器時(shí)序波形圖控制信號(hào)可以是外部輸入端子輸入在引腳4控制端子截止時(shí)間，誤差放大器輸入端腳1,2,15,16與其輸入端點(diǎn)抵補(bǔ)電壓為120mV時(shí)，限制輸出截止時(shí)間降至最低，約為最初鋸齒波周期時(shí)間約4％。當(dāng)13腳輸出模式控制接地時(shí)，獲得最大占空比為96％，當(dāng)13腳接系統(tǒng)參照電壓，最大占空比為48％。假如我們控制輸入引腳4截止時(shí)間設(shè)定一種固定電壓范圍從0V到3.3V，一種額外截止時(shí)間必須出目前輸出。PWM比較器提供了一種措施，這是確定最大比例時(shí)間做了調(diào)整輸出脈沖寬度控制輸入至零電位，但這次返回授予輸入腳電壓變化可以是0.5V到3.5V，兩個(gè)誤差放大器模態(tài)（共模）輸入范圍從-0.3V到（工作電壓）2V，可以用來(lái)檢測(cè)電源供應(yīng)器輸出電壓和電流。

誤差放大器輸出是高積極狀態(tài)，并且它們誤差放大器輸出與PWM比較器非反相輸入為或（OR）運(yùn)算，因此電路構(gòu)造，放大器需要一種最小輸出上時(shí)間，控制克制回路，一般第一種誤差放大器參照電壓和穩(wěn)定輸出電壓進(jìn)行比較，可以依托反饋控制環(huán)路增益。3腳一般用作頻率賠償，其重要目是為整個(gè)環(huán)路穩(wěn)定性，尤其注意是必須防止使用反饋引腳3輸入過(guò)載電流不小于600uA，否則最大脈沖寬度是不正常限制，兩個(gè)誤差放大器，都可以運(yùn)用正相或反相放大來(lái)穩(wěn)壓。第二誤差放大器可以用來(lái)做電流檢測(cè)電路，檢測(cè)電阻與參照電壓元比較，回路電壓在靠近地時(shí)，該誤差放大器轉(zhuǎn)換率在7V至Vcc時(shí)為2V/μs。不過(guò)，在任何狀況下，在高頻用途中。脈沖寬度比較器和控制邏輯傳播延遲，使他不能用于動(dòng)態(tài)電流限制器。它可以應(yīng)用到恒定電流限制電路或外部組件使電流回疊（電流反饋回路）限流裝置，動(dòng)態(tài)電流限值優(yōu)選為可以使用控制輸入端截止時(shí)間引腳4。

當(dāng)電容CT放電，在截止時(shí)間比較器輸出將是正脈沖信號(hào)輸出，該時(shí)鐘脈沖控制操作觸發(fā)器，克制了輸出晶體管Q1和Q2，輸出模式控制部分13腳位線連接到參照電壓電平，此時(shí)為推挽操作，這兩個(gè)輸出脈沖信號(hào)調(diào)制晶體管被交替地導(dǎo)通，那么每一種輸出開(kāi)關(guān)頻率為振蕩器頻率二分之一。當(dāng)工作在單端模式，最大占空比不得低于50％，輸出由驅(qū)動(dòng)晶體管Q1或Q2獲得，單端操作需要更高輸出電流，可把Q1和Q2晶體管連接并聯(lián)，輸出模式控制腳13必須接地，觸發(fā)器失效狀態(tài)（禁用），輸出開(kāi)關(guān)頻率等于振蕩器頻率。TL494約兩個(gè)輸出級(jí)可用于單端或推挽輸出，兩個(gè)輸出之間關(guān)系是不具約束力，雙方集電極和發(fā)射極輸出可以采用共發(fā)射極狀態(tài)，基極和發(fā)射極電流在200mA，在1.1V電壓下共基極構(gòu)造基極極和發(fā)射極飽和電壓為15V，輸出設(shè)置下兩個(gè)輸出有一定保護(hù)作用，一般兩個(gè)共發(fā)射極輸出轉(zhuǎn)換時(shí)間，因此，我們可以懂得轉(zhuǎn)換速度非?？欤ぷ黝l率高達(dá)300KHz，輸出漏電流在25℃時(shí)一般不不小于1uA。3.3.3TL494外圍電路設(shè)計(jì)圖3.8TL494外圍電路設(shè)計(jì)如圖3.8所示，TL494外圍電路設(shè)計(jì)比較固定，這里分幾種部分簡(jiǎn)樸簡(jiǎn)介。（1）軟啟動(dòng)保護(hù)由前面簡(jiǎn)介可知，TL4944腳是芯片死區(qū)控制端。該腳落地電阻R13，以及跨接在14腳（內(nèi)部參照電源端子）之間電容C19，在開(kāi)機(jī)時(shí)候，落地電阻R13上沒(méi)有電流流過(guò)，R13上無(wú)電壓。伴隨輸入電源給電容C19充電，R13上開(kāi)始流過(guò)電流，即4腳上開(kāi)始建立一定電壓，芯片開(kāi)始工作。這就是軟啟動(dòng)。可見(jiàn)，充電電容C19值決定了軟啟動(dòng)快慢。C19越大，軟啟動(dòng)過(guò)程越短。死區(qū)時(shí)間大小，是由落地電阻R13電壓值決定，電壓越高，死區(qū)時(shí)間越長(zhǎng)。（2）恒流控制開(kāi)關(guān)電源輸出電壓電流穩(wěn)定是一種很重要規(guī)定。TL494提供內(nèi)部基準(zhǔn)電源和兩個(gè)誤差放大器可以很以便實(shí)現(xiàn)這些功能。在這個(gè)系統(tǒng)中，電阻R28串聯(lián)連接在次級(jí)繞組N2和N3T1之間中間抽頭和輸出地之間，用來(lái)監(jiān)測(cè)迅速充電電流和過(guò)電流保護(hù)。當(dāng)充電電流超過(guò)一種恒定值1C，R28兩端電壓降增大，通過(guò)度流電阻R24、R25反饋到IC115腳，其電勢(shì)變?yōu)樨?fù)值，低于IC1管腳16，內(nèi)部電流誤差放大器輸出為高電平，IC1引腳8和引腳11PWM信號(hào)輸出脈沖變窄，從而使Q1和Q2導(dǎo)通時(shí)間縮短，因此，當(dāng)輸出電壓下降，以保持恒定充電電流；伴隨充電時(shí)間延長(zhǎng)，電池電壓逐漸上升，充電電流呈指數(shù)下降，IC115腳電位指數(shù)增長(zhǎng)，IC1引腳8和引腳11輸出PWM信號(hào)脈沖展寬，從而延長(zhǎng)Q1和Q2導(dǎo)通時(shí)間，輸出電壓升高，充電電流保持恒定。（3）恒壓控制同恒流控制類似，恒壓控制也是運(yùn)用了內(nèi)部電壓誤差放大器和輸出電壓之間構(gòu)成負(fù)反饋。如圖3.8所示，電阻R15、R16、R17、R18及電容C16、C17構(gòu)成電壓取樣電路，取樣電壓輸入到IC11腳。當(dāng)輸出電壓在容許范圍內(nèi)電壓值，誤差放大器輸出驅(qū)動(dòng)晶體管輸出一種固定占空比脈沖信號(hào);一旦輸出過(guò)電壓，反饋到1腳電壓高于2腳電壓，則放大器輸出高電平，減少驅(qū)動(dòng)晶體管輸出脈沖占空比，使IC18腳和11腳輸出PWM信號(hào)脈寬變化，從而使Q1、Q2導(dǎo)通時(shí)間變化，維持輸出電壓恒定。（4）其他IC15、6腳分別接定期元件C13和R12，構(gòu)成三角波震蕩器，其中R12=22，C13=1uF。三角波振蕩頻率為：。3腳和15腳，3腳和2腳之間RC網(wǎng)絡(luò)濾波電路，根據(jù)電容電阻設(shè)置值，濾除對(duì)應(yīng)頻段干擾。13腳直接連接到14引腳（5V參照電壓），這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器晶體管工作方式為推挽輸出。芯片驅(qū)動(dòng)晶體管發(fā)射極9,10腳接地，集電極8,11腳輸出驅(qū)動(dòng)外部電路晶體管Q3，Q4，放大，然后輸出驅(qū)動(dòng)變壓器，鼓勵(lì)主開(kāi)關(guān)Q1，Q2。3.4開(kāi)關(guān)電源主回路設(shè)計(jì)3.4.1功率開(kāi)關(guān)元件選用目前在開(kāi)關(guān)電源中用得比較多開(kāi)關(guān)器件重要有電力晶體管GTR、門(mén)極可關(guān)斷晶體管GTO、場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET和絕緣柵極雙極型晶體管IGBT等。IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)是MOS構(gòu)造雙極型器件，屬于具有功率M0SFET高速性能與雙極型器件低電阻特性功率元件。但目前由于價(jià)格方面原因，還只能用在高功率變換場(chǎng)所。一般我們選擇MOSFET管，重要考慮漏源擊穿電壓和導(dǎo)通電阻。漏源擊穿電壓就是漏區(qū)和溝道體區(qū)PN結(jié)上反偏電壓。這個(gè)電壓決定了器件最高工作電壓。導(dǎo)通電阻是一種非常重要參數(shù)，它是等效于雙極性晶體管功率器件飽和電阻。漏源擊穿電壓值高，導(dǎo)通電阻大，限制了功率場(chǎng)效應(yīng)管在高反向電壓開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用。場(chǎng)效應(yīng)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，漏源極之間電壓也是必須考慮一種參數(shù)。鑒于目前工藝狀況導(dǎo)通電阻稍大，約1歐姆左右。低導(dǎo)通電阻管子價(jià)格偏高。啟動(dòng)電壓，相稱于雙極晶體管飽和電壓，選擇雙極型晶體管E13007最大飽和電壓為0.25V。綜上所述，雙極型晶體管飽和壓降還是比較小。尤其是成本也比MOSFET要低得多。雙極型晶體管由兩個(gè)背靠背PN構(gòu)導(dǎo)致具有電流放大作用晶體三極管。來(lái)源于1948年發(fā)明點(diǎn)接觸晶體管，在20世紀(jì)50年代初，發(fā)展成一種目前被稱為雙極型晶體管結(jié)型晶體管。這種晶體管有兩種基本構(gòu)造：PNP和NPN型雙極晶體管。在這3層半導(dǎo)體中，中間一層稱基區(qū)，外側(cè)兩層分別稱發(fā)射區(qū)和集電區(qū)?；鶇^(qū)注入少許電流時(shí)，發(fā)射區(qū)和集電區(qū)之間形成一種更大電流，即晶體管放大作用。下面是雙極型晶體管特點(diǎn)：輸入特性曲線：描述了管壓降UCE目狀況下，作為輸入伏安特性提到基極電流IB和發(fā)射極結(jié)電壓降UBE之間關(guān)系，可以表達(dá)為：硅管導(dǎo)通電壓約0.7V，鍺管導(dǎo)通電壓約0.3V。輸出特性曲線：基極電流IB為一常數(shù)時(shí)，集電極電流iC與管壓降uCE之間函數(shù)關(guān)系?？煞譃槿齻€(gè)區(qū)：截止區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反向偏置。IE=0，IC=0，UCE=EC，管子失去放大能力。假如把三極管當(dāng)作一種開(kāi)關(guān)，這個(gè)狀態(tài)相稱于斷開(kāi)狀態(tài)。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正向偏置。在飽和區(qū)IC不受IB控制，管子失去放大作用，UCE=0，IC=EC／RC，把三極管當(dāng)作一種開(kāi)關(guān)，這時(shí)開(kāi)關(guān)處在閉合狀態(tài)。放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。特性頻率：由于在晶體管PN結(jié)結(jié)電容存在下，晶體管交變電流放大系數(shù)隨工作頻率增大而減小，該值下降到1時(shí)，信號(hào)頻率被稱為特性頻率。此外尚有直流參數(shù)、交流參數(shù)也是選擇晶體管時(shí)要考慮原因。如：─指發(fā)射極開(kāi)路，集電結(jié)穿透電流。─指集電極開(kāi)路，發(fā)射結(jié)穿透電流。極間反向電流越小，闡明管子特性越好，受溫度影響會(huì)小些。─發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集-基極間反向擊穿電壓。這是集電極所容許加最高反向電壓。自然這個(gè)參數(shù)值是越高越好，同步考慮價(jià)格原因。─基極開(kāi)路時(shí)，集電極、發(fā)射極間擊穿電壓。─集電極-發(fā)射極飽和壓降從上述分析中，在考慮到本設(shè)計(jì)規(guī)定，選用了N型硅雙極型晶體管E13007。詳細(xì)參數(shù)如下：（，）；(3.1)（，）；(3.2)（，）；(3.3)（，）；(3.4)（，）。(3.5)3.4.2濾波電路設(shè)計(jì)濾波電路常用于濾除整流之后輸出電壓中紋波，一般由電抗元件構(gòu)成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容C，或與負(fù)載串聯(lián)電感L，以及由電容，電感構(gòu)成多種復(fù)式濾波電路。在設(shè)計(jì)交流濾波電路時(shí)，電源線引入電磁噪聲會(huì)對(duì)整個(gè)電路有影響。電源線噪聲分為兩大類：共模干擾、差模干擾。考慮差模干擾和共模干擾區(qū)別，使用差模或共模濾波器元件設(shè)置電源線濾波器電路克制其在它傳播信道干擾，以到達(dá)最佳濾波效果。圖3.9開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源濾波電路在圖3.9中C1和C4叫做差模電容，LF1叫做共模電感，C2和C3叫做共模電容。差模濾波元件和共模濾波元件，有較強(qiáng)差模和共模干擾衰減效應(yīng)。共模電感LF1是同一種磁環(huán)上由繞向相反、匝數(shù)相似兩個(gè)繞組構(gòu)成。一般使用環(huán)形磁芯，磁通泄露小，效率高，不過(guò)繞線困難。當(dāng)市網(wǎng)工頻電流在兩個(gè)繞組中流過(guò)時(shí)，一進(jìn)一出，產(chǎn)生磁場(chǎng)恰好抵消了，使得共模電感對(duì)市網(wǎng)工頻電流不起任何阻礙作用，可以無(wú)損傳播。假如市網(wǎng)中包具有共模噪聲電流，通過(guò)共模電感時(shí)，由于這種共模噪聲電流是同方向，流經(jīng)兩個(gè)繞組時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)同相疊加，使得共模電感對(duì)干擾電流展現(xiàn)出較大感抗，由此起到了克制共模干擾作用。實(shí)際使用中，兩個(gè)共模電感線圈由于卷繞過(guò)程差異，但這種差異只是用來(lái)作為差模電感。因此，一般電路沒(méi)有設(shè)置獨(dú)立差模電感。共模電感差值電感和電容器C1和C4構(gòu)成了一種∏型濾波器。這種濾波器對(duì)差模干擾有很好衰減。除了共模電感，電容C2和C3也用于過(guò)濾出共模干擾。共模濾波器衰減重要是由工作在低頻率電感器，而在高頻時(shí)由電容器C2和C3功能。電容器C2，C3選擇，根據(jù)實(shí)際狀況來(lái)定，由于電容C2，C3之間連接電源線和地線耐壓是比較高，因此需要高壓力，低漏電流特性。差模干擾克制器一般使用低通濾波器組件，最簡(jiǎn)樸是兩根電源線之間連接一種濾波電容形成輸入濾波電路，只要選擇合適電容，是可以克制高頻干擾。此電容對(duì)高頻干擾是低阻抗，兩個(gè)電源線之間高頻干擾可以通過(guò)它，其工頻信號(hào)阻抗是高，因此，沒(méi)有影響工頻信號(hào)傳播。電容器選擇重要考慮原因是耐壓值，只要滿足耐壓等級(jí)，并能承受預(yù)期電壓沖擊即可。為防止放電電流引起危害，C1，C4電容不應(yīng)過(guò)大，一般選擇0.01?0.1uF之間陶瓷電容或聚酯薄膜電容器。3.4.3開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)在3.4.1節(jié)中，我們選擇功率元件為雙極型晶體管E13007，由于雙極型晶體管驅(qū)動(dòng)電流波形不是一種完美脈沖，起步時(shí)驅(qū)動(dòng)電流是比較大，圖3.10基極驅(qū)動(dòng)電流波形然后慢慢衰減。如圖3.10所示：不過(guò)，驅(qū)動(dòng)變壓器輸出是一種方波信號(hào)。選擇一種合適驅(qū)動(dòng)電路，以便驅(qū)動(dòng)變壓器輸出信號(hào)盡量適應(yīng)晶體管基極驅(qū)動(dòng)電流波形。這對(duì)于一種開(kāi)關(guān)管迅速啟動(dòng)和安全使用是非常重要。本設(shè)計(jì)基極驅(qū)動(dòng)電路如圖3.11所示:圖3.11基極驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)管加速開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，提供了較為理想驅(qū)動(dòng)電流波形。電路如圖3.11所示。電容C10、D3、R4、C11、D4、R8構(gòu)成了開(kāi)關(guān)管加速開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。變壓器一開(kāi)始輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，不僅給加速開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)中電容C10、C11充電，并且還通過(guò)二極管流向開(kāi)關(guān)管基極。因此流過(guò)晶體管基極驅(qū)動(dòng)電流Ib比較陡，幅值大；伴隨充電進(jìn)行，電容上電壓逐漸建立，當(dāng)電容充斥電后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)只能通過(guò)二極管回路，顯而易見(jiàn)此時(shí)基極驅(qū)動(dòng)電流幅值比電容未充斥電之前要低，構(gòu)成基極驅(qū)動(dòng)電流后半部分較平緩。電阻R1、R3、R5、R7是為了使開(kāi)關(guān)管處在微導(dǎo)通狀態(tài)。假如兩個(gè)開(kāi)關(guān)管Q1、Q2均處在關(guān)斷狀態(tài)，只有集電極漏電流存在，而開(kāi)關(guān)管Q1、Q2集電極漏電流Ic10、Ic20是不也許完全一致，從而導(dǎo)致A點(diǎn)電壓不是位于中點(diǎn)電壓，有一種較大誤差；例如300V輸入，理想狀況下每個(gè)開(kāi)關(guān)管各應(yīng)承受150V電壓；假如沒(méi)有設(shè)定均壓電路不會(huì)使開(kāi)關(guān)管處在微導(dǎo)通狀態(tài)，有也許會(huì)讓開(kāi)關(guān)管承受較大電壓，如200V，下一種管子只承受100V，而半橋電路中輸出變壓器原邊電壓也許高于這個(gè)值，這無(wú)疑減少了轉(zhuǎn)換器電路輸出效率，由于在這種狀況下電路沒(méi)有輸出。假如有了分壓網(wǎng)絡(luò)，能給開(kāi)關(guān)管Q1、Q2基極提供電流Ib1、Ib2，并使得Ib1=Ib2，在集電極上就有Ic1=Ic2，而Ic1>Ic10，Ic2>Ic20，使得由于漏電流不一致性導(dǎo)致對(duì)中點(diǎn)電位影響微乎其微。例如：Ic10=0.5mA，Ic20=0.4mA，分壓網(wǎng)絡(luò)使得Ib1=Ib2=0.05mA，假設(shè)晶體管電流放大倍數(shù)，則有Ic1=Ic2=5mA>Ic10=0.5mA，從而消除了由于開(kāi)關(guān)管特性不一致而導(dǎo)致影響，A點(diǎn)電壓等于輸入電壓中值。驅(qū)動(dòng)變壓器產(chǎn)生脈沖信號(hào),TL494脈寬調(diào)制器8腳和11腳輸出分別驅(qū)動(dòng)晶體管Q3、Q4,通過(guò)三極管放大之后,再驅(qū)動(dòng)變壓器。這樣也實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電和弱電信號(hào)隔離。圖中D7、D8是射極自舉電路，C12是旁路電容。3.5輔助電源電路設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)三端穩(wěn)壓器集成電路有正電壓輸出lm78xx系列和負(fù)電壓輸出lm79xx系列。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓器用集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端子、接地端子和輸出端子。它看起來(lái)像一般三極管TO-220原則封裝，也有l(wèi)m9013樣子TO-92封裝。三端穩(wěn)壓IClm78/lm79系列穩(wěn)壓電源需要很少外部元件，并有一定電壓、電流輸出，可以得到不一樣電壓和電流，內(nèi)部尚有過(guò)熱、過(guò)流及調(diào)整管保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、以便，并且價(jià)格廉價(jià)。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中l(wèi)m78或lm79背面數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路輸出電壓，如lm7806表達(dá)輸出電壓為正6V，lm7909表達(dá)輸出電壓為負(fù)9V。圖3.12輔助電源電路而lm7805輸出電流可達(dá)1A，輸出電壓有5V，具有過(guò)熱保護(hù)和短路保護(hù)特點(diǎn)，根據(jù)這些特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了本設(shè)計(jì)輔助電源電路如圖3.12所示。輔助電源由三端穩(wěn)壓集成電路LM7805、整流元件、工頻變壓器、濾波元件構(gòu)成，為單片機(jī)提供（+5V）電源電壓。采用這種為單片機(jī)單獨(dú)供電方式，可以增強(qiáng)抗干擾能力，提高可靠性。同步為單片機(jī)提供50Hz計(jì)時(shí)脈沖信號(hào)。3.6顯示電路設(shè)計(jì)顯示電路采用是由ICL7107構(gòu)成全數(shù)字電壓、電流表。下面論述ICL7107引腳功能和外圍元件參數(shù)選擇。ICL7107雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器引腳功能、外圍元件參數(shù)選擇。圖3.13ICL7107芯片引腳圖ICL7107芯片引腳圖如圖3.13所示，它與外圍器件連接圖如3.14所示。圖3.14中它和數(shù)碼管相連腳以及電源腳是固定，因此不加詳述。芯片第32腳為模擬公共端，稱為COM端；第34腳Vr+和35腳Vr-為參照電壓正負(fù)輸入端；第31腳IN+和30腳IN-為測(cè)量電壓正負(fù)輸入端；Cint、Rint分別是積分電容、積分電阻，Caz是自動(dòng)調(diào)零電容，它們分別與芯片27、28和29腳相連，電阻R1和C1與芯片內(nèi)部電路結(jié)合可以提供時(shí)鐘脈沖振蕩源，通過(guò)40腳可以用示波器測(cè)量出該振蕩源振蕩波形，該腳對(duì)應(yīng)接在試驗(yàn)儀上示波器接口CLK上，時(shí)鐘頻率大小決定了芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間及測(cè)量精度。下面我們來(lái)分析一下這些參數(shù)詳細(xì)作用：Rint為積分電阻，通過(guò)滿量程輸入電壓以及用來(lái)對(duì)積分電容充電內(nèi)部緩沖放大器輸出電流來(lái)定義，對(duì)于ICL7107，電流常規(guī)值為Iint=4uA，則Rint=滿量程/4uA。因此滿量程為200mV，即參照電壓Vref=0.1V時(shí)，Rint=50K,實(shí)際選擇47K電阻；在滿量程為2V，即參照電壓Vref=1V時(shí)，Rint=500K,實(shí)際選擇470K電阻。Cint=T1*Iint/Vint,一般為了減小測(cè)量時(shí)工頻50HZ干擾，T1時(shí)間常選為0.1S，下面再詳細(xì)分析，由于積分電壓最大值Vint=2V，因此：Cint=0.2uF,實(shí)際應(yīng)用中選用0.22uF。對(duì)于ICL7107，38腳輸入振蕩頻率f0=1/(2.2*R1*C1)，由于模數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)脈沖頻率為f04倍，即Tcp=1/(4*f0)，因此測(cè)量周期T=4000*Tcp=1000/f0，積分時(shí)間（采樣時(shí)間）T1=1000*Tcp=250/fo。因此fo圖3.14ICL7107和外圍器件連接圖大小直接影響轉(zhuǎn)換時(shí)間快慢。一般狀況下，在測(cè)量過(guò)程中，為了增強(qiáng)抗50HZ工頻干擾能力，應(yīng)當(dāng)選用A/D轉(zhuǎn)換積分時(shí)間為50HZ工頻周期整數(shù)倍，即T1=n*20ms,考慮到線性度和測(cè)試效果，我們?nèi)1=0.1m(n=5)，這樣T=0.4S，f0=40kHZ，A/D轉(zhuǎn)換速度為2.5次/秒。由T1=0.1=250/f0，若取C1=100pF，則R1≈112.5KΩ。上述電路實(shí)際上還只是一種表頭而已，為了實(shí)現(xiàn)測(cè)量電流和電壓以及可以選擇量程功能，需要再添加一種按鍵電路。圖3.15按鍵電路按鍵電路可通過(guò)按鍵來(lái)選擇測(cè)量電流或者電壓。當(dāng)選擇電流時(shí)，通過(guò)度流電阻可選擇20mA~20A量程，選擇電壓時(shí)，可通過(guò)度壓電阻作用選擇200mV~20V量程。3.7本章小結(jié)本章在上一章基礎(chǔ)上，就系統(tǒng)框圖展開(kāi)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路圖之前，首先給出了充電曲線，分析每個(gè)階段充電特點(diǎn)。然后就是分模塊設(shè)計(jì)硬件電路。硬件電路重心重要在于單片機(jī)選用以及控制回路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)通過(guò)度析，選擇了PIC16C54和TL494作為關(guān)鍵器件，成功實(shí)現(xiàn)了充電反饋回路。接下來(lái)將進(jìn)行軟件部分設(shè)計(jì)。4軟件部分設(shè)計(jì)4.1軟件功能基于單片機(jī)PIC16C54和TL494鉛酸蓄電池充電器程序需要完畢如下功能：實(shí)現(xiàn)充電器三段式充電。通過(guò)溫度和時(shí)間檢測(cè)判斷充電階段并通過(guò)數(shù)碼管顯示。4.2PIC系統(tǒng)指令設(shè)計(jì)4.2.1指令系統(tǒng)基本闡明PIC16C54每條指令長(zhǎng)度為12位，指令包括操作碼和操作數(shù)。PIC16C54共有33條指令，按操作提成三大類：面向字節(jié)操作類此類指令共有18條，包括有算術(shù)和邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位和互換等操作。它們操作都是在寄存器W和數(shù)據(jù)寄存器F之間進(jìn)行，其指令碼構(gòu)造為：高6位是指令操作碼。第6位d是方向位。d=1，則操作成果存入f（數(shù)據(jù)寄存器），d=0，則操作成果存入W。低5位是數(shù)據(jù)寄存器地址，可選中32個(gè)寄存器。面向位操作類此類指令共有4條，指令碼基本構(gòu)造為：高4位是操作碼。bit5－bit7是位地址（可尋址8個(gè)位），bit0－bit4是寄存器地址。常數(shù)操作和控制操作類此類指令共有11條，其指令碼構(gòu)造為：高4位是操作碼，低8位是常數(shù)K。4.2.2指令尋址方式PIC16C54采用精簡(jiǎn)指令集（RISC）體系構(gòu)造，尋址方式和指令很少并且簡(jiǎn)樸。根據(jù)源操作數(shù)尋址方式可分為立即尋址，直接尋址，寄存器間接尋址和位尋址4種。立即數(shù)尋址這種尋址方式操作數(shù)是以立即數(shù)形式出現(xiàn)，用長(zhǎng)字指令低8位表達(dá)，操作數(shù)可直接從指令中獲得。例：MOVLW16H;16H→W寄存器間接尋址這種尋址方式是把操作數(shù)地址放在寄存器中。PIC系列單片機(jī)可以用來(lái)作為間接地址寄存器只能是FSR。實(shí)際要訪問(wèn)寄存器序號(hào)放在FSR低5位中，而通過(guò)間接寄存器INDF進(jìn)行間接尋址。這種尋址方式通過(guò)寄存器F0、F4來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際寄存器地址放在F4中，通過(guò)F0來(lái)進(jìn)行間接尋址。例：MOVLW05H;W=5MOVWF4;W(=5)→F4MOVLW55H;W=55HMOVWF0;W(=55H)→F5上面這段程序把55H送入F5寄存器。間址尋址方式重要用于編寫(xiě)查表、寫(xiě)表程序，非常以便。直接尋址此尋址方式是直接在指令中給出要訪問(wèn)寄存器，寄存器可以是專用寄存器，也可以是一種通用寄存器，指令中直接包括寄存器地址（5位）。例：MOVWF8;W→F8寄存器

MOVF8，W;F8→W位尋址這種尋址方式是對(duì)寄存器中任一位進(jìn)行操作。例：BSF11，0;把F11第0位置為"1"4.3程序流程圖主流程圖如下：圖4.1充電器主程序流程圖軟件設(shè)計(jì)采用匯編語(yǔ)言，采用模塊化、構(gòu)造化設(shè)計(jì)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)初始化，對(duì)電池迅速充電，迅速充電階段單片機(jī)6腳輸出高電平，使斬波開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，通過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路，進(jìn)行溫度檢測(cè)，充電器以一種恒定電流給電池充電。抵達(dá)快充時(shí)間時(shí)，單片機(jī)6腳輸出低電平，關(guān)斷斬波開(kāi)關(guān)，停止充電?？斐潆A段程序如下所示：KUAI ;快充 BSF PORTB,0;6腳為1 CALL WENDU;溫度檢測(cè) MOVLW D'255';時(shí)間到否？ SUBWF RTCC,0 BTFSS STATUS,2 GOTO KUAI GOTO MAN迅速充電結(jié)束后，接著進(jìn)入慢充階段，單片機(jī)6腳輸出PWM控制信號(hào)，控制斬波開(kāi)關(guān)以一種固定占空比導(dǎo)通，充電器通過(guò)恒定電壓對(duì)電池進(jìn)行充電，當(dāng)電池電壓上升到指定值時(shí)，比較器輸出高電平，單片機(jī)17腳輸入高電平，比較判斷。慢充階段程序如下所示：MAN ;慢充 BSF PORTB,0;6腳為1 MOVLW D'100' MOVWF 10LOOP1NOP ;延時(shí)600us NOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP1 BCF PORTB,0; MOVWF 10LOOP2NOP ;延時(shí)400us DECFSZ 10,1 GOTO LOOP2 CALL WENDU;溫度檢測(cè) MOVF PORTA,0;電壓到否？ ANDLW B'00000010' BTFSC STATUS,2 GOTO MAN慢速充電結(jié)束后，進(jìn)入涓流充電階段，微控制器6腳輸出PWM控制信號(hào)，斬波開(kāi)關(guān)以較小占空比導(dǎo)通，充電電流維持在約0.09C，對(duì)電池進(jìn)行充電，涓流充階段程序如下所示：JUAN ;涓充 BSF PORTB,1;綠燈滅 BCF PORTB,2;黃燈亮JLOOP BSF PORTB,0;6腳為1 MOVLW D'100' MOVWF 10LOOP3DECFSZ 10,1;延時(shí)200us GOTO LOOP3 BCF PORTB,0;6腳為0 MOVWF 10LOOP4 NOP ;延時(shí)800us NOP NOPNOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP4 GOTO JLOOP超溫保護(hù)是通過(guò)熱敏電阻RT2、R36、R37實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電池溫度升高時(shí)，熱敏電阻RT2阻值增大，則IC25腳電位上升；假如電池溫度上升到一種指定值，5腳電位電位高于6腳，7腳輸出高電平，單片機(jī)18引腳輸入高電平，單片機(jī)6腳輸出PWM信號(hào)，充電器以浮充電壓對(duì)電池進(jìn)行充電，有效地保護(hù)了電池。溫度檢測(cè)流程圖如下：圖4.2充電器溫度檢測(cè)流程圖詳細(xì)程序如下所示：WENDU ;溫度檢測(cè)子程序 MOVF PORTA,0 ANDLW B'00000001' BTFSC STATUS,2 GOTO FANHUI1 BSF PORTB,1;綠燈滅 BCF PORTB,2;黃燈亮 BSF PORTB,0;6腳為1 MOVLW D'100' MOVWF 10LOOP5 DECFSZ 10,1;延時(shí)200us GOTO LOOP5 BCF PORTB,0;6腳為0 MOVWF 10LOOP6 NOP ;延時(shí)800us NOP NOP NOP NOP DECFSZ 10,1 GOTO LOOP6 GOTO WENDUFANHUI RETLW 05總結(jié)通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅僅是知識(shí)掌握，同步也豐富了大腦，在這個(gè)過(guò)程中，在尋找有關(guān)許多課外知識(shí)信息同步，開(kāi)拓了視野，不僅復(fù)習(xí)了此前學(xué)過(guò)專業(yè)知識(shí)，同步實(shí)踐能力已經(jīng)有了質(zhì)飛躍。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)對(duì)鉛酸蓄電池充放電特性和充電控制措施分析，綜合了恒流、恒壓及涓流充電等方式長(zhǎng)處，應(yīng)用了單片機(jī)PIC16C54以及開(kāi)關(guān)電源集成芯片TL494，采用了脈寬調(diào)制技術(shù)，根據(jù)電壓、電流反饋?zhàn)詣?dòng)控制調(diào)整充電脈沖寬度，變化充電電流及電壓大小，使充電分為快充、慢充和涓流充三個(gè)階段，到達(dá)良好充電效果。在設(shè)計(jì)中同樣也碰到了許多困難，有許多都是自己第一次碰到難點(diǎn)，我通過(guò)查閱有關(guān)資料，以及及時(shí)向指導(dǎo)老師和同組同學(xué)請(qǐng)教，對(duì)碰到每一種問(wèn)題逐一處理。讓我認(rèn)識(shí)到虛心討教，共同探討是對(duì)知識(shí)一種學(xué)習(xí)重要措施。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中有喜有愁，不停充實(shí)自己，學(xué)到了諸多專業(yè)方面知識(shí)，認(rèn)識(shí)了許多朋友，最終非常感謝高飛燕老師對(duì)我指導(dǎo)與協(xié)助！參照文獻(xiàn)[1]揚(yáng)幫文.實(shí)用電池充電器與保