理工学院毕业设计(论文)开题报告题目：智能充电器的设计学生姓名：王策学号： 10L0751195 专业：通信工程指导教师：连华年月日文献综述充电器,英文名称Charger,通常指的是一种为蓄电装置提供能量的设备。
充电器在各个领域用途广泛，特别是在生活领域被广泛用于手机、相机等等常见电器。
充电器是采用电力电子半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。
在以蓄电池为工作电源或备用电源的用电场合，充电器具有广泛的应用前景。
充电器有很多，如铅酸蓄电池充电器、阀控密封铅酸蓄电池的测试与监测、镉镍电池充电器、镍氢电池充电器、锂离子电池充电器、便携式电子设备锂离子电池充电器、锂离子电池保护电路多功能充电器、电动车蓄电池充电器、车充等。
充电器是一种将高压交流电转化为低压直流电的设备。
充电器的用途十分广泛，许多数码产品如手机、数码相机、数码摄像机、笔记本电脑、MP3、MP4等都配有充电器，除了数码产品以外，在我国普遍使用的电动自行车也配有充电器。
根据调查研究，在我国的充电器市场上手机、数码相机、笔记本电脑、电动自行车这四种产品的充电器已经占据了整个充电器市场份额的90%以上。
最近几年，伴随着手机、笔记本电脑、数码相机等电子产品在我国市场的热销，我国充电器行业得到了迅速的发展。
在整个充电器市场中，不同产品的充电器占据不同的份额。
就中国而言，在整个充电器市场中，手机充电器所占份额居第一位，占据了绝大部分的充电器市场的份额；排第二位的是笔记本电脑充电器；数码相机充电器所占份额排在第三位；电动自行车充电器排第四位。
这四种产品的充电器占据了整个充电器市场的94%，剩下的为其它产品充电器所占的份额。
充电器的发展经历了三个阶段:（1）限流限压式充电器最原始的就是限压式充电，然后过渡到限流限压式充电，它使用的方式就是浅充浅放，其寿命表述就是时间，没有次数，比如10年。
这种充电模式的效果较差。
（2）恒流/限压式充电器这是充电器发展的第二阶段，这种模式的充电器占据了充电器市场近半个世纪。
首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。
一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。
这种充电器充电电流总是低于电池的可接受能力，造成充电效率低，大大降低了电池的寿命。
（3）自适应智能充电器随着大规模集成IC的出现，充电设备进入了一个全新的自适应、智能阶段，即称为第三代充电器。
自适应充电器遵循各类电池的充、放电规律进行充、放电。
并且具有温度补偿功能。
充电系统由具有特殊功能的单片机控制，不断检测系统参数，按模糊推理算法不断调整充电参数，同一充电器可适应不同种类电池的充电，充电器自适应调整自己的输出电流，无需人工选择，避免操作失误。
•锂电池(Li-Ion)锂电池 (Li-Ion) 和本文中所述的其他电池相比，锂电池具有最高的能量/ 重量比和能量/ 体积比。
锂电池以恒定电压进行充电，同时要有电流限制以避免在充电过程的初期电池过热。
当充电电流下降到生产商设定的最小电流时就要停止充电。
过充电将造成电池损坏，甚至爆炸。
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
（1）SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
（2）MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。
（3）单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。
主要性能：与MCS-51 兼容、4K字节可编程FLASH存储器、1000次擦写周期、全静态工作：0Hz-33MHz、三级程序存储器保密锁定、128*8位内部RAM、32条可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、6个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。
功能特性描述：AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
TLC1549系列是美国德州仪器公司生产的具有串行控制、连续逐次逼近型的模数转换器，它采用两个差分基准电压高阻输入和一个三态输出构成三线接口，其中三态输出分别为片选(CS低电平有效)，输入／输出时钟(I／O CLOCK)，数据输出(DATAOUT)。
由于TLC1549采用CMOS工艺。
内部具有自动采样保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰功能，而且开关电容设计使在满刻度时总误差最大仅为±1 LSB(4.8 mV)，因此可广泛应用于模拟量和数字量的转换电路。
TLC1549具有6种串行接口时序模式，这些模式是由I／O CLOCK周期和CS定义。
根据TLC1549的功能结构和工作时序，其工作过程可分为3个阶段：模拟量采样、模拟量转换和数字量传输。
中国是全球铅酸蓄电池的产销大国，铅酸蓄电池已有200多年的历史，是一种应用广泛的动力电源。
具有原材料易得、价格低廉、可靠性好等优点，目前约有95％的市场占有率。
铅酸蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源，需求广泛，用量巨大，与我们的社会生活息息相关由于铅酸蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长，广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。
随着经济的发展，大容量蓄电池的应用迅速增加，人们希望能快捷、安全地对蓄电池进行充电。
因此，为了适应市场的需求，我们需要设计一种铅蓄电池智能充电器。
因此，该设计的研究成果及设计理念能够很好的在别的设计中移植，做到了与实际的较好结合，具有较强的现实意义。
参考文献1 南建辉,熊鸣,王军茹.MCS-51单片机原理及应用实例.清华大学出版社,20032 张洪润主编. 单片机应用设计200例.科学出版社，20033 邹丽新等主编.单片微型计算机接口技术.苏州大学出版社,20024 李玉锋、倪虹霞主编．MCS-51系列单片机原理与接口技术．人民邮电出版社，20045 杨将新主编.单片机程序设计及应用从基础到实践．机械工业出版社，20036 王坚、秦大为编著.慢脉冲快速充电方法的研究.电池工业出版社,20027谢志萍主编.传感器与检测技术,电子工业出版社,20068朱松然.铅酸蓄电池技术.第二版.北京.机械工业出版社，2004.9胡燕燕,杨代华. 基于单片机的智能充电器设计[J]. 电子元器件应用, 2007,(05) .1 要研究解决的问题如何检测蓄电池的电压在充电过程中队蓄电池的保护功能如何提高充电效率如何控制充电状态2研究手段：将智能充电器设计分为以下几个部分：外部电源、电源转换装置、智能单元、电流控制、电压控制、温度控制以及LDC显示装置。
结构图如下。
3 拟采用的手段 单片机输出脉冲Q1电压检测温度检测输出脉冲Q2驱动驱动驱动充满指示充电指示电源指示图1 总体框架结构图2.1 硬件设计（一）温度测量部分温度检测所使用的传感器非常多，热敏电阻是其中一种用半导体材料制成的敏感元件，起主要特点是灵敏度高、体积小、功耗低而且价格低廉。
用热敏电阻构成的温度检测电路较为简单，使用电阻分压电路，将温度变化引起的电阻变化转为电压信号，可以直接传送给单片机处理。
（二） 电压检测部分蓄电池的充电电压由一分压电阻检测得，经过单片机的计算，可判断出充电电压值。
（三）A/D转换电路这里选用TI公司生产的TLC1549串行A/D转换器芯片，它是一种开关电容结构的逐次比较型10位A/D转换器。
片内自动产生转换时钟脉冲，转换时间≤21μs；最大总不可调转换误差为±1LSB；单电源供电(+5V)，最大工作电流仅为2.5mA；转换结果以串行方式输出。
（四）主控制器控制电路由一个单片机AT89S51来实现，单片机通过检测来的电压信号值作出相应的动作：输出不同宽度的脉冲电压和作出不同指示。
2.2 软件设计（一）电压测量部分蓄电池的充电电压由一分压电阻检测得，经过单片机的计算，可判断出充电电压值。
（二）A/D转换部分选用TLC1549 作为A/D转换器，在转换过程的第一阶段，模拟输入量同时关闭SC和ST进行充电采样，这一过程使所有电容的充电电压之和达到模数转换器的输入电压。
转换过程的第二阶段打开所有SC和ST，CMOS门限检测器通过识别每一只电容的电压确定每一位，使其接近参考电压。
在这个过程中，10只电容逐一检测，直到确定转换的十位数字量。
指导教师意见：指导教师：年月日。