單片機(jī)技術(shù)智能充電器設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、摘要本文設(shè)計(jì)的充電器主要是為手機(jī)鋰電池充電的智能充電器。所謂智能充電器，是指可以根據(jù)用戶需要自主選擇充電方式，并能在充電過(guò)程中保護(hù)被充電電池，防止過(guò)壓、過(guò)流和高溫的智能充電器。在設(shè)計(jì)中，我們選擇了簡(jiǎn)單高效的硬件，設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的軟件，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件組成，包括單片機(jī)電路、充電控制電路、電壓轉(zhuǎn)換和光耦隔離電路以及核心部件本款充電器MAX1898充電芯片詳細(xì)介紹。闡述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，以C語(yǔ)言為開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼。總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞：充電器、微控制器、6N137、MAX1898。目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _

2、Toc257479307 HYPERLINK l _Toc257479308 概述 PAGEREF _Toc257479308 h 1 HYPERLINK l _Toc257479309 1.1單片機(jī)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用 PAGEREF _Toc257479309 h 1 HYPERLINK l _Toc257479310 1.1.1 MCU特點(diǎn)： PAGEREF _Toc257479310 h 1 HYPERLINK l _Toc257479311 1.1.2單片機(jī)應(yīng)用： PAGEREF _Toc257479311 h 2 HYPERLINK l _Toc257479312 1.2單片機(jī)實(shí)現(xiàn)充電器

3、功能的意義 PAGEREF _Toc257479312 h 2 HYPERLINK l _Toc257479313 第二章充電技術(shù) PAGEREF _Toc257479313 h 4 HYPERLINK l _Toc257479314 2.1鋰離子電池的特點(diǎn) PAGEREF _Toc257479314 h 4 HYPERLINK l _Toc257479315 2.2智能充電器 PAGEREF _Toc257479315 h 5 HYPERLINK l _Toc257479316 2.3功能模塊設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc257479316 h 6 HYPERLINK l _Toc25747

4、9317 第三章設(shè)計(jì)思路分析 PAGEREF _Toc257479317 h 7 HYPERLINK l _Toc257479318 3.1智能化的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc257479318 h 7 HYPERLINK l _Toc257479319 3.2電池充電芯片的選擇 PAGEREF _Toc257479319 h 8 HYPERLINK l _Toc257479320 3.2.1如何選擇電池充電芯片 PAGEREF _Toc257479320 h 8 HYPERLINK l _Toc257479321 3.2.2芯片MAX1898 8的特點(diǎn) PAGEREF _Toc257479

5、321 h HYPERLINK l _Toc257479322 3.2.3 MAXl 898充電工作原理 PAGEREF _Toc257479322 h 9 HYPERLINK l _Toc257479323 第4章硬件電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc257479323 h 11 HYPERLINK l _Toc257479324 4.1主要組成部分 PAGEREF _Toc257479324 h 11 HYPERLINK l _Toc257479325 4.2電路原理圖和說(shuō)明 PAGEREF _Toc257479325 h 13 HYPERLINK l _Toc257479326 第 5

6、章 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc257479326 h 16 HYPERLINK l _Toc257479327 5.1程序流程 PAGEREF _Toc257479327 h 17 HYPERLINK l _Toc257479328 5.2程序說(shuō)明 PAGEREF _Toc257479328 h 18 HYPERLINK l _Toc257479329 第 6 章 調(diào)試和測(cè)試 PAGEREF _Toc257479329 h 20 HYPERLINK l _Toc257479330 6.1硬件調(diào)試 PAGEREF _Toc257479330 h 20 HYPERLINK l _Toc25

7、7479331 6.1.1靜態(tài)測(cè)試 PAGEREF _Toc257479331 h 20 HYPERLINK l _Toc257479332 6.1.2在線調(diào)試 PAGEREF _Toc257479332 h 20 HYPERLINK l _Toc257479333 6.2軟件調(diào)試 PAGEREF _Toc257479333 h 21 HYPERLINK l _Toc257479334 6.2.1程序的編輯、匯編（或編譯） PAGEREF _Toc257479334 h 21 HYPERLINK l _Toc257479335 6.2.2程序調(diào)試 PAGEREF _Toc257479335 h

8、 21 HYPERLINK l _Toc257479336 6.3系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc257479336 h 22 HYPERLINK l _Toc257479337 6.4現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 PAGEREF _Toc257479337 h 22 HYPERLINK l _Toc257479338 6.4.1標(biāo)準(zhǔn)條件下的電氣特性、試驗(yàn)和判斷 PAGEREF _Toc257479338 h 22 HYPERLINK l _Toc257479339 6.4.2電性能、試驗(yàn)方法和判斷規(guī)則 PAGEREF _Toc257479339 h 23 HYPERLINK l _Toc257479340 6

9、.4.3電荷保持能力 PAGEREF _Toc257479340 h 24 HYPERLINK l _Toc257479341 6.4.4電池安全性能 PAGEREF _Toc257479341 h 24 HYPERLINK l _Toc257479342 總結(jié) PAGEREF _Toc257479342 h 26 HYPERLINK l _Toc257479343 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc257479343 h 27 HYPERLINK l _Toc257479344 附錄一： PAGEREF _Toc257479344 h 28 HYPERLINK l _Toc257479345

10、 附錄二： PAGEREF _Toc257479345 h 28第一章概述1.1 單片機(jī)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)小型化的需要，微型計(jì)算機(jī)的基本組成部分：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）接口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等多種資源集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上，這樣一個(gè)集成的電源芯片就可以組成一個(gè)完整的微機(jī)。這種集成電路芯片稱為單片機(jī)（Single Chip Microcomuper），簡(jiǎn)稱單片機(jī)。在單片機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，其軟硬件系統(tǒng)和I/O接口控制能力獨(dú)樹(shù)一幟，功能強(qiáng)大有效。從其組成和邏輯功能來(lái)看，單片機(jī)具有微機(jī)系統(tǒng)的基本組成部分。目前，單片機(jī)的應(yīng)用以8位高端計(jì)算

11、機(jī)和16位計(jì)算機(jī)為主。產(chǎn)品眾多，幾十個(gè)系列，上百個(gè)型號(hào)。除了通用的單片機(jī)外，還集成了更多的資源，如A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、“看門(mén)狗”（Watchdog）電路、LCD控制器、網(wǎng)絡(luò)控制模塊等，已成為單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接的趨勢(shì)。還有專(zhuān)用的MCU產(chǎn)品，比如專(zhuān)用于數(shù)據(jù)處理（圖像和語(yǔ)言處理等）的MCU?？傊?，單片機(jī)正朝著小型化、低功耗、高速化、集成化、高集成化、多資源化、網(wǎng)絡(luò)化、專(zhuān)用型的方向發(fā)展。1.1.1微控制器的特點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)將微機(jī)所需的基本部件集成在單片機(jī)上。它在硬件結(jié)構(gòu)、指令功能等方面具有獨(dú)特的特點(diǎn)，其特點(diǎn)如下：具有成本效益。該單片機(jī)性能穩(wěn)定、功能強(qiáng)大、價(jià)格低廉。體積小、集成度高、可靠性

12、高。單片機(jī)將計(jì)算機(jī)所需的基本元器件集成在一個(gè)芯片上，減少了元器件之間的連接，可以大大提高運(yùn)行速度和抗干擾能力。強(qiáng)大的控制功能。為了滿足工業(yè)控制的需要，單片機(jī)具有強(qiáng)大的位處理功能。在邏輯控制功能等其他方面，也優(yōu)于一般的8位微處理器。單片機(jī)系統(tǒng)配置靈活方便。由于單片機(jī)具有一定數(shù)量的接口電路，很容易形成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。有許多類(lèi)型的微控制器。單從ROM類(lèi)型來(lái)看，單片機(jī)的只讀存儲(chǔ)器包括ROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。1.1.2單片機(jī)應(yīng)用：由于單片機(jī)具有上述特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等諸多領(lǐng)域。單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：工業(yè)控制，如參數(shù)（如

13、溫度、壓力、流量、液位等）控制，數(shù)據(jù)處理功能集于一體，如速度測(cè)試儀、噪音測(cè)試儀、振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)試儀和電子秤。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信，單片機(jī)上有并行I/O接口和串行I/O接口，可用于通信接口，如單片機(jī)控制的自動(dòng)呼叫應(yīng)答系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信等。系統(tǒng)、遙測(cè)和遙控系統(tǒng)等。家用電器因其體積小、控制能力強(qiáng)、芯片和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于家用電器中。如空調(diào)、洗衣機(jī)、微波爐和防盜報(bào)警器。本設(shè)計(jì)是單片機(jī)在智能充電中的應(yīng)用。1.2 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)充電器功能的意義因?yàn)槌潆娖鞔蠖嗖捎么箅娏鞯目斐浞绞剑绻姵爻錆M電，如果不及時(shí)停止，電池會(huì)變熱，過(guò)度充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一些低成本充電器使用電壓比較法。為防止過(guò)充，

14、一般充電到90%后就停止大電流快充，用小電流涓流補(bǔ)充充電。手機(jī)電池的壽命和單次使用時(shí)間與充電過(guò)程密切相關(guān)。鋰電池是手機(jī)最常用的電池。它具有很高的能量重量比、能量體積比、記憶效應(yīng)，可以多次充電，使用壽命長(zhǎng)，而且價(jià)格越來(lái)越低。鋰電池對(duì)充電器的要求更嚴(yán)格，需要保護(hù)電路。為了有效利用電池容量，鋰電池需要充電到最大電壓，但過(guò)壓充電會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞，對(duì)控制精度要求較高。另外，對(duì)于電壓過(guò)低的電池，需要進(jìn)行預(yù)充電，充電器最好有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供額外的保護(hù)。有的充電器不僅能在短時(shí)間內(nèi)將電池充滿電，還能起到一定的保養(yǎng)電池的作用，修復(fù)因使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即容量降低現(xiàn)象（電池活性下降） .設(shè)計(jì)比較科學(xué)的

15、充電器往往采用專(zhuān)用的充電控制芯片和單片機(jī)控制方式。專(zhuān)用充電芯片具有業(yè)界公認(rèn)的-v檢測(cè)，可檢測(cè)電池充滿電時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào)，更準(zhǔn)確地結(jié)束充電工作。通過(guò)單片機(jī)對(duì)這些芯片的控制，可以實(shí)現(xiàn)智能充電過(guò)程。例如，充電后增加定時(shí)關(guān)機(jī)、蜂鳴器報(bào)警、液晶顯示等功能。充電器的智能化可以縮短充電時(shí)間，同時(shí)可以保養(yǎng)電池，延長(zhǎng)電池壽命。51系列MCU也是目前應(yīng)用最廣泛的8位MCU系列。豐富的開(kāi)發(fā)資源和低廉的開(kāi)發(fā)成本，讓51系列MCU在現(xiàn)在和未來(lái)都依然具有強(qiáng)大的生命力。在眾多的51系列單片機(jī)中，AT89系列單片機(jī)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)是芯片內(nèi)含F(xiàn)lash Memory。 Flash Memory是一種可以用電進(jìn)

16、行讀寫(xiě)的閃存（簡(jiǎn)稱FPEPROM）。在該系列的開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以方便地修改程序，使開(kāi)發(fā)和調(diào)試更加容易。為了方便。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)中使用的各種家用電器、儀器儀表和數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備正在逐漸智能化，因此充電器有其巨大的發(fā)展空間。同時(shí)，電子產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，51單片機(jī)在手機(jī)充電器實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用更有意義。為了完成智能充電器的設(shè)計(jì)，我將做以下工作：1、分析充電的實(shí)現(xiàn)和智能實(shí)現(xiàn)方法，選擇合適的充電電池芯片。2、設(shè)計(jì)硬件電路，畫(huà)出充電電路原理圖。3、進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)程序代碼。4. 調(diào)試硬件和軟件電路并驗(yàn)證整個(gè)設(shè)計(jì)。第二章充電技術(shù)2.1 鋰離子電池的特點(diǎn)鋰離子電池的正極材料通常由鋰活性化合物組

17、成，負(fù)極是具有特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常用正極材料的主要成分是LiCoO2。充電時(shí)，施加在電池兩級(jí)上的電位迫使正極化合物釋放鋰離子，鋰離子嵌入碳中，負(fù)極分子以層狀結(jié)構(gòu)排列。放電時(shí)，鋰離子從層狀結(jié)構(gòu)的碳中析出，與正極的化合物復(fù)合。鋰離子的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流。雖然化學(xué)反應(yīng)原理很簡(jiǎn)單，但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，需要考慮很多實(shí)際問(wèn)題：正極材料需要添加劑來(lái)維持多次充放電的活性，而負(fù)極材料需要設(shè)計(jì)在分子結(jié)構(gòu)水平以容納更多的鋰離子；充填在正負(fù)兩級(jí)之間的電解液，除了要保持穩(wěn)定外，還需要有良好的導(dǎo)電性，降低電池內(nèi)阻。雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應(yīng)，但記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶，在鋰電池中幾乎不發(fā)生。但鋰離子電池在多次充放電后

18、容量仍會(huì)下降，原因復(fù)雜多樣。主要是正負(fù)極材料本身的變化。從分子層來(lái)看，正負(fù)極上容納鋰離子的孔洞結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸塌陷和堵塞；從化學(xué)角度看，是正負(fù)極材料的主動(dòng)鈍化，產(chǎn)生穩(wěn)定的副反應(yīng)。的其他化合物。物理上，正極材料會(huì)逐漸剝落，最終導(dǎo)致電池中鋰離子在充放電過(guò)程中可以自由移動(dòng)的數(shù)量減少。過(guò)充過(guò)放會(huì)對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久性損壞。從分子水平上可以直觀的理解，過(guò)度放電會(huì)導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋放鋰離子，導(dǎo)致其層狀結(jié)構(gòu)瓦解。過(guò)度充電會(huì)迫使如此多的鋰離子進(jìn)入負(fù)碳結(jié)構(gòu)，以至于其中一些無(wú)法再釋放出來(lái)。這就是為什么鋰離子電池通常配備有充放電控制電路的原因。鋰離子電池一般都有管理芯片和充電控制芯片。其中，管理芯片中有一系列寄存器

19、，存儲(chǔ)容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等值。這些值會(huì)在使用過(guò)程中逐漸變化。充電控制芯片主要控制電池的充電過(guò)程。鋰離子電池的充電過(guò)程分為兩個(gè)階段，恒流快充階段（電池指示燈變?yōu)辄S色時(shí)）和恒壓電流下降階段（電池指示燈閃爍綠色。在恒流快充階段）充電階段，電池電壓逐漸升高，達(dá)到電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓，再轉(zhuǎn)入控制芯片下的恒壓階段，電壓不會(huì)升高，保證不會(huì)過(guò)充，電流會(huì)隨著電池電量的增加逐漸減弱到0，最后完成充電。電量統(tǒng)計(jì)芯片可以通過(guò)記錄放電曲線（電壓、電流、時(shí)間）對(duì)電池的電量進(jìn)行采樣計(jì)算。鋰離子電池的放電曲線在多次使用后會(huì)發(fā)生變化。如果芯片沒(méi)有機(jī)會(huì)再次讀出完整的放電曲線，則計(jì)算出的功率將不準(zhǔn)確。所以我們需要深度充

20、放電來(lái)校準(zhǔn)電池的芯片。鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比，無(wú)記憶效應(yīng)，可多次充電，使用壽命更長(zhǎng)，價(jià)格更低。鋰離子電池的這些特性促進(jìn)了便攜產(chǎn)品的發(fā)展，隨著體積更小、更輕的發(fā)展，越來(lái)越多的產(chǎn)品采用單節(jié)鋰離子電池供電。鋰離子電池的缺點(diǎn)是對(duì)充電器要求更高，需要保護(hù)電路。鋰離子電池所需的充電方式是恒流恒壓。為了有效利用電池容量，鋰離子電池需要充電到最大電壓，但過(guò)壓充電會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞，需要更高的控制精度。另外，對(duì)于電壓過(guò)低的電池，需要進(jìn)行預(yù)充電，充電器最好有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供額外的保護(hù)?？梢?jiàn)，實(shí)現(xiàn)安全高效的充電控制已成為鋰離子電池推廣應(yīng)用的瓶頸。針對(duì)這些應(yīng)用特性，MAX1898，這款充電

21、器具有高充電控制特性、低成本、高性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，是一款理想的單節(jié)鋰離子電池充電器。2.2 智能充電器在人們的日常工作和生活中，充電器的使用越來(lái)越廣泛。從便攜式數(shù)碼相機(jī)到手機(jī)再到筆記本電腦，幾乎所有使用電池的電子設(shè)備都需要充電器。充電器為人們的出行和出差提供了極大的便利。單片機(jī)在充電器領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，利用其處理和控制能力可以實(shí)現(xiàn)充電器的智能化。充電器的種類(lèi)很多，但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，只有經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理和控制的充電器才能稱為智能充電器。隨著手機(jī)在世界范圍內(nèi)的普及，手機(jī)充電器的使用也越來(lái)越廣泛。本設(shè)計(jì)將通過(guò)一個(gè)典型例子介紹5.1單片機(jī)在手機(jī)充電器實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用。所設(shè)計(jì)的充電器為智能充電器，在單片機(jī)的控制下，

22、具有預(yù)充電、充電保護(hù)、自動(dòng)斷電、充電完成報(bào)警等功能。2.3 功能模塊設(shè)計(jì)單片機(jī)模塊：實(shí)現(xiàn)充電器的智能控制，如自動(dòng)關(guān)機(jī)、充電完成報(bào)警提示等。充電過(guò)程控制模塊：使用專(zhuān)用的電池充電芯片來(lái)控制充電過(guò)程。充電電壓供電模塊：使用電壓轉(zhuǎn)換芯片將外部+1 2V電壓轉(zhuǎn)換為所需的+5V電壓。這個(gè)電壓需要經(jīng)過(guò)一個(gè)光耦模塊才能被送到充電控制模塊。C51程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電池充電芯片實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的自動(dòng)化，并根據(jù)充電狀態(tài)給出相關(guān)輸出指令。第三章設(shè)計(jì)思路分析充電的實(shí)現(xiàn)包括兩部分：一是充電過(guò)程的控制；另一種是提供基本充電電壓。3.1 智能化的實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的控制引入充電器電路。為什么要實(shí)現(xiàn)充電器的智能化？充電器的實(shí)現(xiàn)方式會(huì)導(dǎo)致不

23、同的充電效果。因?yàn)槌潆娖鞔蠖嗖捎么箅娏鞯目斐浞绞?，如果電池充滿電，如果不及時(shí)停止，電池會(huì)變熱，過(guò)度充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一些低成本充電器使用電壓比較法。為了防止過(guò)充，一般在充電到90%時(shí)就停止大電流快充，用小電流涓流補(bǔ)充充電。手機(jī)電池的壽命和單次使用時(shí)間與充電過(guò)程密切相關(guān)。鋰電池是手機(jī)最常用的電池。它具有很高的能量重量比、能量體積比、記憶效應(yīng)，可以多次充電，使用壽命長(zhǎng)，而且價(jià)格越來(lái)越低。鋰電池對(duì)充電器的要求更嚴(yán)格，需要保護(hù)電路。為了有效利用電池容量，鋰電池需要充電到最大電壓，但過(guò)壓充電會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞，對(duì)控制精度要求較高。另外，對(duì)于電壓過(guò)低的電池，需要進(jìn)行預(yù)充電，充電器最好有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)

24、，為電池提供額外的保護(hù)。好的充電器不僅能在短時(shí)間內(nèi)將電池充滿電，而且還能起到一定的保養(yǎng)電池的作用，修復(fù)因使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即容量下降現(xiàn)象（電池活性下降） ）。設(shè)計(jì)比較科學(xué)的充電器往往采用專(zhuān)用充電控制芯片和單片機(jī)控制的方式。專(zhuān)用充電芯片具有業(yè)界公認(rèn)的-v檢測(cè)，可檢測(cè)電池充滿電時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào)，更準(zhǔn)確地結(jié)束充電工作。這些芯片由單片機(jī)控制，可以實(shí)現(xiàn)智能充電過(guò)程。例如，增加了隨時(shí)間關(guān)機(jī)、蜂鳴器報(bào)警、充電后液晶顯示等功能。充電器的智能化可以縮短充電時(shí)間，同時(shí)可以保養(yǎng)電池，延長(zhǎng)電池壽命。3.2 電池充電芯片的選擇3.2.1如何選擇電池充電芯片目前市面上有大量的電池充電芯片，可以直接用于充電器的設(shè)

25、計(jì)。在選擇特定的電池充電芯片時(shí)，需要參考以下標(biāo)準(zhǔn)。電池類(lèi)型：不同的電池（鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等）需要選擇不同的充電芯片。電池?cái)?shù)量：可充電電池的數(shù)量。電流值：充電電流的大小決定充電時(shí)間。充電方式：無(wú)論是快充、慢充還是可控充電過(guò)程。本設(shè)計(jì)想要實(shí)現(xiàn)的是手機(jī)單節(jié)鋰離子電池充電器，需要快速充電和出色的電池保護(hù)能力?；诖?，選用Maxim的MAXl898作為電池充電芯片。3.2.2芯片MAX1898的特點(diǎn)MAXl898可外接PNP或PMOS晶體管構(gòu)成完整的單節(jié)鋰電池充電器。MAXl898提供精確的恒流/恒壓充電，電池電壓調(diào)節(jié)精度為0.75%，提高電池性能，延長(zhǎng)電池壽命。充電電流可由用戶設(shè)定，使用外接

26、電流檢測(cè)電阻，無(wú)需外接電流檢測(cè)電阻。 MAXl898提供充電狀態(tài)輸出指示、輸入電源是否接入充電器的輸出指示、充電電流指示。 MAXl898還具有一些其他功能，包括輸入關(guān)斷控制、可選的充電循環(huán)重啟（無(wú)需重新上電）、可選的充電終止安全定時(shí)器和過(guò)放電電池的低電流預(yù)充電。MAXl898的關(guān)鍵特性如下。簡(jiǎn)單安全的線性充電方式。 使用低成本的 PNP 或 PMOS 裝飾元件。輸入電壓：4.512V。設(shè)置電流檢測(cè)電阻。0.75%電壓精度。 可編程充電電流。自動(dòng)檢測(cè)輸入功率。LED充電狀態(tài)指示。 可編程安全定時(shí)器。 電流檢測(cè)監(jiān)控輸出。 可選/可調(diào)自動(dòng)重啟。小尺寸uMAX封裝。3.2.3MAXl 898的充電工

27、作原理充電芯片MAX1898的部分電路包括輸入電流調(diào)節(jié)器、電壓檢測(cè)器、充電電流檢測(cè)器、定時(shí)器、溫度檢測(cè)器和主控制器。輸入電流調(diào)節(jié)器用于限制電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流和充電電流。當(dāng)檢測(cè)到輸入電流大于設(shè)定的閾值電流時(shí)，通過(guò)減小充電電流來(lái)控制輸入電流。由于系統(tǒng)工作時(shí)電源電流變化很大，如果充電器沒(méi)有輸入電流檢測(cè)功能，輸入電源必須能夠提供最大負(fù)載電流和最大充電電流之和，這樣會(huì)增加成本和電源的體積。使用輸入電流限制功能可以降低充電器對(duì)直流電源的要求，簡(jiǎn)化輸入電源的設(shè)計(jì)。 MAX1898外接限流充電電源和P溝道場(chǎng)效應(yīng)管，可以安全有效地對(duì)單節(jié)鋰電池進(jìn)行快速充電。它最大的特點(diǎn)是在不使用電感的情況下仍然可

28、以實(shí)現(xiàn)非常低的功耗。 ，可實(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過(guò)壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能，限制最長(zhǎng)充電時(shí)間，可為鋰電池提供二次保護(hù)。 MAX1898 的浮動(dòng)模式允許電池充電至最大容量。當(dāng)充電電源和電池處于正常工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)充電過(guò)程；充電結(jié)束條件為平均脈沖充電電流達(dá)到快充電流的1%，或時(shí)間超過(guò)片內(nèi)預(yù)設(shè)的充電時(shí)間。 MAXl898可自動(dòng)檢測(cè)充電電源，無(wú)電源時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)，減少電池漏液。啟動(dòng)快充后，開(kāi)啟外接P型場(chǎng)效應(yīng)管。當(dāng)檢測(cè)到電池電壓達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，進(jìn)入脈沖充電模式，P型場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通的時(shí)間會(huì)越來(lái)越短。充電結(jié)束時(shí)， MAX1898的典型充電電路如圖1所示指示燈將以 12% 的周期閃爍。 MAX1898的典型

29、充電電路如右圖1所示。該電路如下所述。(1) 輸入電壓范圍為4.512v。鋰電池所需的充電方式是恒流恒壓方式。電源的輸入需要使用恒流恒壓源。一般采用直流電源加變壓器即可。(2) 鋰電池的充電接口是通過(guò)外接的場(chǎng)效應(yīng)管提供的。(3) 充電時(shí)間 tCHG 由外部電容 CcT 設(shè)置。這里的充電時(shí)間是指快速充電時(shí)的最大充電時(shí)間，它與定時(shí)電容CcT的關(guān)系如下式所示。CcT=34.33tCHG式中tCHG的單位是小時(shí)，CcT的單位是nF。大多數(shù)情況下，快充時(shí)的最長(zhǎng)充電時(shí)間不超過(guò)3小時(shí)，因此CcT常取為100nF。(4) 在限流模式下，最大充電電流 IFSTCHG 通過(guò)外部電阻 RSET 設(shè)置。關(guān)系如下式所示

30、： 1fstchg=1400/Rset 式中，RSEI-的單位為Q，IFsTCHG的單位為A。當(dāng)充電電源和電池處于正常工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)充電過(guò)程。當(dāng)平均脈沖充電電流低于設(shè)定快速充電電流的20%，或充電時(shí)間超過(guò)芯片預(yù)設(shè)的最大充電時(shí)間時(shí)，充電周期結(jié)束。 MAXl898可自動(dòng)檢測(cè)充電電源，無(wú)電源時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)，減少電池漏液。啟動(dòng)快充后，開(kāi)啟外接P型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)電池電壓達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)進(jìn)入脈沖充電模式，P型場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)啟的時(shí)間會(huì)越來(lái)越短。充電結(jié)束后，LED指示燈會(huì)周期性閃爍，具體閃爍含義如表1所示。表1 MAX1898典型充電電路LED指示燈狀態(tài)說(shuō)明收費(fèi)LED指示燈未安裝電池或充電器熄滅預(yù)充電或

31、快充明亮的充電結(jié)束熄滅充電錯(cuò)誤以 1.5Hz 閃爍第四章硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)主要圍繞充電芯片MAXl898進(jìn)行，單片機(jī)控制部分電路簡(jiǎn)單。4.1 主要組成部分本設(shè)計(jì)的核心器件是MAXl898。 MAX1898 可以安全地為所有化學(xué)成分的 Li+ 電池充電。它集成度高，體積小，功能集成多，基礎(chǔ)應(yīng)用電路盡可能多，外圍元件少。 AXl898為10腳超薄MAX封裝，其管腳分布如圖2所示圖 2 MAX1898 引腳排列其引腳功能如下：IN（引腳1）：傳感器輸入，檢測(cè)輸入電壓或電流；CHG（2腳）：充電狀態(tài)指示腳，同時(shí)驅(qū)動(dòng)LED；EN/OK（引腳 3）：使能輸入引腳/輸入電源“OK”輸出指示引腳。 EN

32、為輸入引腳，可通過(guò)輸入禁止芯片工作； OK為輸出引腳，用于指示輸入電源是否連接到充電器；ISET（4腳）：充電電流調(diào)節(jié)腳。通過(guò)將電阻串聯(lián)到地來(lái)設(shè)置最大充電電流；CT（引腳 5）：安全充電時(shí)間設(shè)置引腳。連接一個(gè)時(shí)間電容來(lái)設(shè)置充電時(shí)間。當(dāng)電容為 100nF 時(shí)，幾乎是 3 小時(shí)。此引腳直接接地將禁用此功能；RSTRT（6腳）：自動(dòng)重啟控制腳。當(dāng)此引腳直接接地時(shí)，如果電池電壓下降到低于參考電壓閾值 200mV，則將開(kāi)始新的充電周期。當(dāng)該引腳通過(guò)電阻接地時(shí)，其電壓閾值可以降低。當(dāng)該腳懸空或CT腳接地（充電時(shí)間設(shè)置功能禁用）時(shí)，自動(dòng)重啟功能禁用；BATT（引腳 7）：電池感應(yīng)輸入引腳，連接到單節(jié) Li+

33、 電池的正極。該引腳需要連接一個(gè)大電解電容到地；GND（8腳）：接地端；DRV（9腳）：外接三極管驅(qū)動(dòng)器，接三極管的基極；CS（引腳 10）：電流檢測(cè)輸入，連接到晶體管的發(fā)射極。本設(shè)計(jì)的單片機(jī)芯片選用Atmel公司的AT89C52，完全可以滿足要求。另外，由于充電器外接電源為+12V，需要通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換芯片將+12V電壓轉(zhuǎn)換為+5V電壓。這里使用三端電壓轉(zhuǎn)換芯片LM7805來(lái)完成這個(gè)功能。為減少電源干擾，保持電路穩(wěn)定，在LM7805完成電壓轉(zhuǎn)換，送+5v充電電源給MAXl898之前，對(duì)光耦模塊6N137進(jìn)行一次處理，即可控制光耦模塊由單片機(jī)，可隨時(shí)間關(guān)閉。充電器。 6N137 的引腳排列如圖 3

34、 所示。圖3 6N137引腳圖其引腳功能如下NC（1腳、4腳）：浮動(dòng)；+（2腳），-（3腳）：發(fā)光二極管正負(fù)極；GND（5腳）：接地端；OUTPUT（引腳 6）：輸出引腳；EN（引腳 7）：使能引腳。低電平時(shí)，無(wú)論有無(wú)輸入，輸出都為高電平。不使用時(shí)，可懸空放置；V CC （引腳 8）：電源輸入引腳。4.2 電路原理圖及說(shuō)明硬件電路由單片機(jī)電路、電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離電路、充電控制電路組成。微控制器部分的電路原理圖如下圖4所示。圖4 單片機(jī)部分示意圖圖中，u1為單片機(jī)AT89C52，工作時(shí)鐘為11.0592MHz； u2為蜂鳴器，由單片機(jī)的P2.1管腳控制發(fā)出報(bào)警聲； O腳輸出控制光耦器件，需要時(shí)可

35、關(guān)閉充電電源；單片機(jī)的外部中斷O由充電芯片MAXl898的充電狀態(tài)輸出信號(hào)/CHG反相后觸發(fā)。下圖5為電壓轉(zhuǎn)換與光耦隔離電路原理圖。圖5 電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離部分電路示意圖U3為輸出+5V的電壓轉(zhuǎn)換芯片M7805，將12V輸入電壓轉(zhuǎn)換為固定的5V輸出； u4為光耦隔離芯片6N137，輸入為L(zhǎng)M7805產(chǎn)生的5V電壓，輸出為隔離的5V電壓，U4單片機(jī)的2腳接單片機(jī)的P2.0，充電電源在單片機(jī)的控制下及時(shí)關(guān)閉。圖6為充電控制部分的電路原理圖，圖6 充電控制部分電路原理圖它的核心器件是充電芯片MAXl898，其充電狀態(tài)輸出引腳/CHG經(jīng)過(guò)。 74LS04反相后接單片機(jī)INT0，觸發(fā)外部中斷。 LED_

36、R為紅色發(fā)光二極管，紅燈亮表示通電； LED-G為綠色發(fā)光二極管，綠燈亮表示處于充電狀態(tài)。 Q1是一個(gè)P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，由MAxl898驅(qū)動(dòng)。圖中R4為設(shè)定充電電流的電阻，阻值為2.8kQ，最大充電電流設(shè)定為500mA，C11為設(shè)定充電時(shí)間電容，電容值為100nf，最長(zhǎng)充電時(shí)間設(shè)置為3小時(shí)。在MAXl898和外接單片機(jī)的共同作用下，實(shí)現(xiàn)了以下充電過(guò)程。預(yù)充電電池安裝好后，連接輸入直流電源，當(dāng)充電器檢測(cè)到電池時(shí)復(fù)位定時(shí)器，進(jìn)入預(yù)充電過(guò)程，在此過(guò)程中充電器以10%的快充電流給電池充電，使電池電壓，溫度恢復(fù)正常。預(yù)充電時(shí)間由外部電容 CcT 決定（100nF 為 45 分鐘）。如果在預(yù)充電時(shí)間內(nèi)電

37、池電壓達(dá)到2.5V且電池溫度正常，則充電進(jìn)入快充過(guò)程；如果超過(guò)預(yù)充電時(shí)間，電池電壓仍然很低。如果低于2.5V，則認(rèn)為電池不可充電，充電器顯示電池故障，LED指示燈閃爍?？斐淇焖俪潆娺^(guò)程也稱為恒流充電，充電器以恒定電流為電池充電。在恒流充電過(guò)程中，電池電壓緩慢上升。一旦電池電壓達(dá)到設(shè)定的終止電壓，恒流充電終止，充電電流迅速減小，充電進(jìn)入滿充電過(guò)程。滿的在充滿電的過(guò)程中，充電電流逐漸衰減，直到充電率下降到設(shè)定值以下，或滿充電時(shí)間結(jié)束，充電轉(zhuǎn)向頂端。當(dāng)頂部被切斷充電時(shí)，充電器以非常小的充電電流補(bǔ)充電池。由于充電器檢測(cè)電池電壓是否達(dá)到終止電壓，充電電流通過(guò)電池電阻，雖然充電電流在滿充和高端截止充電過(guò)程

38、中逐漸減小，減少了電池電阻的影響和電池端電壓上的其他串聯(lián)電阻。但是，充電回路中串聯(lián)的電阻所形成的壓降仍然會(huì)影響電池終止電壓的檢測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，完全充電和高端截止充電可以延長(zhǎng)電池壽命5%到10%。停電當(dāng)電池充滿電后，MAXl898芯片的2腳發(fā)出的脈沖電平由低變高，被單片機(jī)檢測(cè)到，引起單片機(jī)中斷。 P2.0口控制光耦6N137，切斷LM7805到MAXl898的供電，從而保證芯片和電池的安全，降低功耗。報(bào)警當(dāng)電池充滿電后，MAXl898芯片本身會(huì)關(guān)閉外部LED綠燈。但為了安全起見(jiàn)，單片機(jī)不僅會(huì)在檢測(cè)到充滿電的脈沖后自動(dòng)切斷MAXl898芯片的電源，還會(huì)通過(guò)蜂鳴器向用戶報(bào)警，提醒用戶取出電池。適當(dāng)?shù)臅r(shí)

39、候。當(dāng)發(fā)生充電錯(cuò)誤時(shí)，MAX1898芯片本身會(huì)控制LED綠燈以1.5Hz左右的頻率閃爍。此時(shí)不要切斷芯片的電源，讓用戶一直看到這個(gè)提示。第 5 章 軟件設(shè)計(jì)充電器的充電過(guò)程主要由MAXl898控制，單片機(jī)主要保護(hù)電池。本課題的軟件設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，主要功能如下。當(dāng)MAXl898完成充電時(shí)，其/CHG引腳會(huì)產(chǎn)生從低到高的跳變，該跳變導(dǎo)致單片機(jī)的INTO截止。 / CHG輸出高有三種情況：一是電池沒(méi)到位或沒(méi)有充電輸入；顯然，前兩種情況，單片機(jī)可以直接控制光耦切斷充電電源，因此程序只需對(duì)第三種充電錯(cuò)誤情況區(qū)別對(duì)待即可。因此，在本次中斷中，如果判斷不是充電錯(cuò)誤，則控制P2.0引腳切斷電源，控制P2.1引腳

40、啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。5.1 程序流程單片機(jī)控制智能充電器工作的程序流程如圖7所示：初始化While(1)Int0 count為0啟動(dòng)定時(shí)器D t_count=0Int0_count+返回關(guān)閉T0計(jì)數(shù)重設(shè)主數(shù)初值Int0_count+t_count6Int0 count為1充電完畢，蜂鳴器報(bào)警，切斷充電電源關(guān)閉T0中斷和外部中斷0返回啟動(dòng)TO計(jì)數(shù)充電出錯(cuò)開(kāi)始外部中斷D服務(wù)子程序啟動(dòng)定時(shí)器D服務(wù)子程序圖7 單片機(jī)控制智能充電器運(yùn)行的程序流程圖5.2 程序說(shuō)明主要程序代碼及其說(shuō)明（見(jiàn)注釋說(shuō)明）如下：#define uchar 無(wú)符號(hào)字符#define uint 無(wú)符號(hào)整數(shù)sbitGATE=P20;sbi

41、t BP=P21；uint t_count，int 0_count；/+ 定時(shí)器 0 中斷服務(wù)程序 */void timer0()interrupt1 使用 1(TR0=0； /停止計(jì)數(shù)TH0=一個(gè) 5000/256； /重置5ms計(jì)數(shù)的初始值TL0=5000% 256：t_count+;if ( i t_count600) /第一個(gè)外部中斷0產(chǎn)生后3S(if(int0_count=1) /第二次外部中斷0沒(méi)有發(fā)生，認(rèn)為充電完成(門(mén)=0； /關(guān)閉充電電源血壓=0； /開(kāi)啟蜂鳴器報(bào)警)e1 s e 否則為計(jì)費(fèi)錯(cuò)誤(門(mén)=1;BP=1； )ET0 =0; /關(guān)閉TO中斷EX0 =0; /關(guān)閉外部中斷

42、0int0_count = 0;t_count = 0; )別的TR0=1； /TO開(kāi)始計(jì)數(shù))/* 外部中斷 0 服務(wù)子程序 +/void int0()interrupt 0 使用 1（如果（int0_count=0）(TH0=a 5000f256; /5ms定時(shí)TL0 = 5000% 256；TRO=1: /開(kāi)始定時(shí)器/計(jì)數(shù)器O計(jì)數(shù)t_count=0； /產(chǎn)生定時(shí)器0中斷的計(jì)數(shù)器被清除)intO計(jì)數(shù)+；）/*初始化*/無(wú)效初始化（）( EA = 1; / 開(kāi)啟 cpu 中斷PTO =1 /T0中斷設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)TMOD =0X01; /模式1，TO為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器ETO = 1; /打

43、開(kāi)中斷ITO =1; /外部中斷O設(shè)置為邊沿觸發(fā)EXO = l; /打開(kāi)外部中斷O門(mén)=1； /光耦正常輸出電壓Bp = 1; /關(guān)閉蜂鳴器int 0_count =O /產(chǎn)生外部中斷O的計(jì)數(shù)器清零)無(wú)效的主要（）(/* 調(diào)用初始化函數(shù) */初始化（） ； /*無(wú)限循環(huán)*/ while(1); )第 6 章 調(diào)試和測(cè)試6.1硬件調(diào)試調(diào)試硬件時(shí)，可以先檢查印制電路板和焊接的質(zhì)量。檢查無(wú)誤后，可以打開(kāi)電源檢查L(zhǎng)ED顯示屏的點(diǎn)亮狀態(tài)。如果不理想，可以調(diào)整電阻的大小，以獲得滿意的亮度效果。您還可以結(jié)合示波器測(cè)試晶振和波形進(jìn)行綜合測(cè)試分析。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是息息相關(guān)的。在軟件調(diào)試中會(huì)發(fā)現(xiàn)很多

44、硬件錯(cuò)誤，但一般都是盡量排除硬件故障，然后再進(jìn)行在線調(diào)試。6.1.1靜態(tài)測(cè)試在樣機(jī)上電前，首先要進(jìn)行一次靜態(tài)測(cè)試，主要包括：1. 檢查接線。通過(guò)目測(cè)和使用萬(wàn)用表檢查樣機(jī)的連接是否正確，并注意電路板之間連接的完整性。2. 檢查組件。檢查所有組件是否插入錯(cuò)誤或損壞。3、檢查電源系統(tǒng)。從插座中拔下原型中的所有芯片并為原型通電。檢查完整的流量調(diào)節(jié)電路后，一一檢查每個(gè)芯片插座上的電源引腳電壓是否異常。一切正常后，斷電，插上芯片，再次檢查電壓，試看芯片是否發(fā)熱。電源電壓正常，芯片沒(méi)有過(guò)熱。插入芯片后，對(duì)電源系統(tǒng)沒(méi)有影響。4、外圍電路調(diào)試。調(diào)試所有可以硬件獨(dú)立調(diào)試的外圍電路，如檢測(cè)信號(hào)放大電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路

45、等。進(jìn)行本地電路調(diào)試，并提供相關(guān)的模擬信號(hào)或開(kāi)關(guān)信號(hào)。6.1.2在線調(diào)試在線調(diào)試是軟件和硬件調(diào)試相結(jié)合，即使用簡(jiǎn)單的調(diào)試程序?qū)τ布到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。進(jìn)行在線調(diào)試，用專(zhuān)用的仿真插頭連接原型機(jī)和仿真器，分別打開(kāi)原型機(jī)和仿真器的電源，按照以下步驟進(jìn)行具體調(diào)試：1. 測(cè)試擴(kuò)展 RAM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）。用開(kāi)發(fā)設(shè)備將一批數(shù)據(jù)寫(xiě)入原型的擴(kuò)展RAM，然后讀出進(jìn)行驗(yàn)證。如果任一區(qū)域的讀寫(xiě)內(nèi)容一致，則說(shuō)明擴(kuò)展RAM工作正常，否則為故障。 RAM讀寫(xiě)失敗的可能原因有：工作電源未接好；地址線、數(shù)據(jù)線開(kāi)路、短路或接錯(cuò)；讀寫(xiě)信號(hào)線連接不好，IC芯片損壞等。2. 測(cè)試 I/O 端口和 I/O 設(shè)備。對(duì)于單片機(jī)本身的輸出端口，使用

46、仿真器的特殊功能寄存器修改命令，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸出端口或運(yùn)行程序給輸出端口賦值，然后檢查輸出端口的相應(yīng)狀態(tài)，連接設(shè)備的狀態(tài)。如果內(nèi)容相同，說(shuō)明輸出端口和輸出設(shè)備工作正常。對(duì)于單片機(jī)本身的輸入口，通過(guò)輸入設(shè)備給輸入口設(shè)置一定的狀態(tài)，然后使用read special function register命令讀取對(duì)應(yīng)的輸入接口寄存器的狀態(tài)，與設(shè)置狀態(tài)一致，并且輸入端口工作正常。擴(kuò)展的 I/O 端口大多是可編程的。檢查時(shí)先將控制字寫(xiě)入其控制（命令）寄存器，設(shè)置接口的工作狀態(tài)，然后使用外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)命令檢查I/O口的狀態(tài)。 I/0端口狀態(tài)與讀寫(xiě)數(shù)據(jù)一致，工作正常。3、測(cè)試預(yù)充電、充電保護(hù)、自動(dòng)斷電、充電完

47、成報(bào)警等功能。在程序的幫助下做到這一點(diǎn)。6.2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試在編譯器下進(jìn)行。首先，用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序要經(jīng)過(guò)編輯、匯編（或編譯），變成目標(biāo)程序（機(jī)器碼程序），然后進(jìn)行調(diào)試，最后結(jié)合硬件實(shí)時(shí)調(diào)試.因此，軟件調(diào)試實(shí)際上可以分為編輯、匯編（或編譯）和調(diào)試。6.2.1 程序的編輯、匯編（或編譯）源程序的編輯在 PC 上進(jìn)行。一般使用仿真系列系統(tǒng)提供的編輯環(huán)境，也可以使用PC端的某種編輯軟件。6.2.2 程序調(diào)試應(yīng)用程序應(yīng)該分成幾個(gè)功能模塊來(lái)編寫(xiě)和調(diào)試。各個(gè)程序模塊調(diào)試完成后，應(yīng)組合起來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。模塊程序按調(diào)試方式分為兩類(lèi)。一是各種計(jì)算程序、代碼轉(zhuǎn)換程序、靜態(tài)I/O程序。如果這類(lèi)程序

48、不能正常運(yùn)行，程序中的錯(cuò)誤是靜態(tài)固定錯(cuò)誤，所以可以單槍調(diào)試，也可以斷點(diǎn)運(yùn)行。這里我準(zhǔn)備了幾組有代表性的原始數(shù)據(jù)，這樣程序中的每個(gè)分支都可以運(yùn)行，調(diào)試工作也不會(huì)錯(cuò)過(guò)。另一種是I/0實(shí)時(shí)處理程序和通訊程序。調(diào)試此類(lèi)程序不能使用單次或慢速斷點(diǎn)，而必須使用全速斷點(diǎn)或全速連續(xù)運(yùn)行。這是因?yàn)閷?shí)時(shí)事件的發(fā)生是隨機(jī)的或無(wú)法停止。如果出現(xiàn)問(wèn)題，需要從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行檢查和解決。6.3 系統(tǒng)調(diào)試硬件調(diào)試和軟件子模塊調(diào)試完成后，即可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，應(yīng)連接所有硬件電路，結(jié)合應(yīng)用程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行整體軟硬件調(diào)整。系統(tǒng)調(diào)試的任務(wù)是消除軟件和硬件中的殘留錯(cuò)誤，使整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)能夠完成預(yù)定的工作任務(wù)，達(dá)到所要求的技

49、術(shù)性能指標(biāo)。調(diào)試系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1、對(duì)于帶電控負(fù)載的系統(tǒng)，先空載測(cè)試，空載正常后再測(cè)試負(fù)載情況。2、對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試，避免遺漏。仔細(xì)調(diào)整相關(guān)的軟件或硬件，以達(dá)到檢測(cè)和控制所需的精度。3、系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，仿真器采用全速斷點(diǎn)或連續(xù)運(yùn)行方式，綜合調(diào)試最后階段應(yīng)使用原型中的晶振。4、系統(tǒng)要連續(xù)運(yùn)行相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，以測(cè)試硬件部分的穩(wěn)定性。6.4 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試6.4.1 標(biāo)準(zhǔn)條件下的電氣特性、試驗(yàn)和判斷(1) 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境條件溫度為205；相對(duì)濕度為6015%；大氣壓為86-106Kpa。(2) 計(jì)量器具要求電壓表要求：儀器測(cè)量電壓的精度不低于0.5，電阻不低于lOK/V。電流表要求：儀表測(cè)量電流的精度不應(yīng)

50、低于0.5。溫度計(jì)要求：儀器測(cè)溫精度不低于O.5。恒流源電流恒定可調(diào)，電流變化應(yīng)在1%以內(nèi)。恒壓源電壓恒定可調(diào)，其電壓變化應(yīng)在0.5%范圍內(nèi)。(3)充放電方式。充放電方法如下表2所示。表2 充放電方式項(xiàng)目方法標(biāo)準(zhǔn)排放充電電源以O(shè).2C5A的恒流充電，直到電池電壓達(dá)到4.20V，然后改為恒壓充電，直到電流低于O.01C5A并終止?？焖俪潆姵潆婋娫匆?C5A的恒流充電，直到電池電壓達(dá)到4.20V，然后改為恒壓充電，直到電流低于0.01C5A。標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)充電后，保持0.5h-lh，然后以0.2C5A的恒流放電至3.0V?？焖俜烹姌?biāo)準(zhǔn)充電后，保持0.5h至1h，然后以1C5A的恒流放電至3.0V。6

51、.4.2 電性能、試驗(yàn)方法及判斷規(guī)則(1) O.2C5A放電容量測(cè)試方法：電池按標(biāo)準(zhǔn)充電方式充電后，擱置一段時(shí)間（0.5h-1h），以0.2C5A電流在205放電至終止電壓.判斷規(guī)則：以上測(cè)試可重復(fù)5次。當(dāng)循環(huán)中有不少于300分鐘的電池放電時(shí)間時(shí)，測(cè)試時(shí)取該時(shí)間的放電容量。(2) lC5A放電容量測(cè)試方法：在環(huán)境溫度為（205）的條件下，對(duì)電池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)充電后，將電池放入（552）的高溫箱中2小時(shí)，然后放電至2.75V，1C5A恒流。取出電池，在（205）環(huán)境溫度下放置2小時(shí)，目測(cè)外觀。判斷規(guī)則：放電時(shí)間不少于51分鐘，外觀應(yīng)無(wú)變形、滲漏、爆裂。(3)低溫放電試驗(yàn)測(cè)試方法：在環(huán)境溫度為（205）

52、的條件下，對(duì)電池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)充電后，將電池放入202的低溫箱中16-24h，放電至2.75 V 0.2C5A 電流，取出電池，在環(huán)境（205）條件下放置2小時(shí)，然后目測(cè)電池外觀。判斷規(guī)則：放電時(shí)間不應(yīng)少于60%（180）分鐘，外觀應(yīng)無(wú)變形、滲漏、爆裂。6.4.3 電荷保持能力電池標(biāo)準(zhǔn)充電完成后，在（205）環(huán)境溫度下放置2小時(shí)，讓電池開(kāi)路28d，然后以0.2C5A電流放電，放電時(shí)間不應(yīng)少于 255 分鐘。(1) 循環(huán)壽命測(cè)試方法：在環(huán)境溫度（205）條件下，以1C5A恒流充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到4.2V時(shí)，改為恒壓充電，直到充電電流小于等于20mA，停止充電，靜置0.5-1h，然后以1C5A的恒流放

53、電至2.75V的終止電壓。放電完成后，保持0.5-1h，然后進(jìn)行下一個(gè)充放電循環(huán)。電池按上述方法充放電，直至連續(xù)兩次放電時(shí)間小于48分鐘，即視為壽命終止。判斷規(guī)則：循環(huán)壽命超過(guò)400次。(2) 電阻值測(cè)試方法：使用AC lKHZ檢測(cè)方法和精度不低于0.5的儀器，在電池接口處測(cè)量正負(fù)極間的電阻。減去固定引線的電阻值并記錄最大值和最小值之間的差值。判斷規(guī)則：電池內(nèi)阻小于150m ，同批次電池最大和最小電阻值之差不大于30m 。6.4.4 電池安全性能所有測(cè)試均在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行。(1) 過(guò)充電壓保護(hù)使用最高電壓通過(guò) DCl5V 電源給電池充電。當(dāng)電池電壓高于（ 4.275O.1）V時(shí)，應(yīng)禁止充電，保護(hù)啟動(dòng)延時(shí)時(shí)