基于AT89S52的智能快速充電器控制系統的設計與實現

　　1．引言

　　本控制系統是為120w智能快速穩壓電源設計的。

　　該快速充電器是為部隊在野戰條件下工作而研制的，因此要求其具有體積小、重量輕、智能化程度高、操作簡便等優點，同時對電源的可靠性和抗干擾性提出了很高的要求。有穩壓供電和充電兩種工作方式。穩壓供電時輸出恒定的24V；處于充電狀態時有四種充電方式：常規充電、快速充電、電池浮沖、電池訓練，可以為鎘鎳、氫鎳蓄電池充電。

　　2． 控制系統總體設計要求

　　根據實際情況，本控制系統要完成以下功能：

　?。?） 能自動識別電池的類型（鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池）。

　?。?） 有穩壓供電和充電兩種工作模式。

　?。?） 采用最高電壓Vmax、最高溫度Tmax、最長充電時間tmax、電壓負增長-△V、溫度變化率△T/△t等快速充電中止法。

　?。?） 具有輸入交流過壓保護、輸出直流過流保護、過充電保護等

　?。?） 通電后能自動檢測整個電源系統，有故障報警。

　?。?） 設有電池開路、短路、反接保護。

　?。?） 具有硬件和軟件相結合的雙重保護功能。

　?。?） 良好的抗干擾能力。

　　3． 統硬件電路的設計

　　3.1　AT89S52單片機簡介

　　AT89S52是ATMEL公司研制的通用單片機。它在AT89S51單片機的基礎上為P1口定義了第二功能，有六個外部中斷、三個定時／計數器，以及四個全雙工的串行通信口，同時在指令上與AT89S51兼容，對監控系統較為適用。

　　3.2　基于AT89S52的監控系統硬件電路設計

　　按照上述系統設計要求，設計了如圖1所示的監控系統。

　　圖1　AT89S52監控系統框圖

　?。?） 微處理器：AT89S52非常適用于控制，他的主要結構和特點在前面已經介紹過了，為了滿足外圍接口電路的需要，一般都要在輸出口處接鎖存驅動電路，這里我們采用的是SN74HC573。

　?。?） 壓頻變換裝置：將模擬的電壓量轉化成頻率值，這是一種A/D轉化方式，將輸出電壓U0采樣通過壓頻變換裝置傳給單片機，壓頻轉化裝置我們用的是National Semiconductor的LM331。

　?。?） 輸出控制電路：單片機的輸出控制信號通過電阻解碼網絡轉化成模擬電壓值，控制電壓和電流比較器的基準值，實現對外圍功率電路的控制。

　?。?） 上電復位電路：為了防止單片機的程序飛跑，出現死鎖，我們采用MAXIM公司的MAX813L系統監控集成芯片來實現對單片機的監控，該芯片具有看門狗電路、門限值檢測器、手動復位等功能。

　?。?） 輸入控制和數碼顯示電路：包括按鍵和顯示部分。通過簡單的按鍵選擇，實現運行方式選擇、復位及故障的顯示。顯示部分采用SN74HC573驅動兩個8位七段LED顯示；同時通過發光二極管和蜂鳴器提示運行狀態。

　?。?） 護告警電路：通過硬件電路實現保護，給單片機中斷管腳發出脈沖信號，引發中斷程序實現保護，并引發蜂鳴器告警。