基于单片机控制无线充电系统的研究与设计毕业论文
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基于单片机无线充电器设计摘要21世纪新科技信息化,科技技术猛速发展,无线充电技术应用发展疾速,许多新兴的无线充电产品逐渐浮现出人们眼球。
可是,我们要怎样驱动这些产品呢,我们试用过很多方法做过很多研究,发现它们都有一个共同点,是什么呢,就是这些产品需要用电来驱使,但是用到电的话,我们充电的时候必然使用到带数据线的充电器,如果家里面家用电器很多,随处可见的都是线,数据线的增加,不仅使产品成本提高,尤其是在旅行出游,外出工作时,及其麻烦。
因此,无线充电器技术猛速发展必将会取代传统充电技术,无线技术在未来必将成为推动社会发展的一个重要因素。
所以,本毕业设计设计一个,利用单片机技术制造比较简陋的无线充电器,来实现这次设计无线充电目的。
关键词:单片机;无线充电;电磁感应;电磁耦合;线圈;Abstract21st Century new technology informationization, technology rapid development, wireless charging technology application development rapidly, many emerging wireless charging products gradually emerged people eyeball. However, how we want to drive these products, we tried many ways to do a lot of research, found that they have a common denominator, what is, is that these products need to be powered by electricity, but the use of electricity, we must be charging the use of the cable with data line charger, if home appliances are many, everywhere is line, the increase of data lines, not only to improve the cost of products, especially in travel, out of work, and trouble. Therefore, the rapid development of wireless charger technology will replace the traditional charging technology, wireless technology in the future will become an important factor in promoting social development. Therefore, the graduation design and design one, using single-chip microcomputer technology to make a relatively humble wireless charger, to achieve this design of wireless charging purposes.Key words:Singlechip;wireless charging;electromagnetic induction;electromagnetic coupling ;coil;目录1.绪论 41.1国外的发展概况 41.2国内的发展概况 52.无线充电系统的硬件设计 62.1设计要求 62.2电磁感应概述 62.2.1 电磁感应原理 62.3 影响无线充电性能的各种因素62.3.1线圈选择 62.3.2系统电路的损耗72.3.3 线圈位置的摆放72.4发射部分电路设计72.5接收部分电路设计82.6主要芯片资料102.6.1.XKT-408芯片:102.6.2 NE555资料112.6.3PWM硬件电路设计:122.6.4时钟电路:A T89C52外部的时钟电路。
毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的智能充电器设计系别:电子系专业:电子信息班级:姓名:学号:指导教师:完成时间:基于单片机的智能充电器设计摘要随着电子技术的不断发展,便携式设备扮演了重要的角色,而小型款便携式的手机充电器可以便利和丰富人们的生活。
本文从锂电池的结构原理着手,通过的锂电池性能及常用充电方法的研究比较,以及结合目前手机充电器的使用情况,设计一款由新型微处理器,针对市场上常见手机锂电池的充电器智能充电电路控制功能本次设计是基于AT89C51单片机的智能充电器的设计方法。
该充电器可以实现采集电池的电压和电流,并对充电过程进行智能控制。
它可以自动计算电池的已充电量和剩余的充电时间,也可以改变参数来适应各种不同电池的充电。
系统中的管理电路还具有保护功能,可以防止电池的过充和过放对电池造成损害。
[关键词]:充电器单片机智能目录绪论 (1)第1章智能充电器的概述 (2)1.1.1充电器设计思想 (2)1.1.2锂离子电池充电模式 (2)1.2智能充电器定义 (2)1.3设计任务及要求 (3)1.4设计方案论证 (3)第2章硬件设计 (4)2.1 处理器 (4)2.1.1单片机的定义 (4)2.1.2单片机的应用领域: (4)2.1.3单片机基本组成与内部结构 (5)2.1.4 单片机的工作过程 (6)2 . 2 采样部分 (8)2.2.1 模/ 数转换器AD574 (9)2.2.2 电流传感器MAX471 (11)2.2.3 控制器 (12)第3章软件设计 (16)3.1 PWM软件技术的基本原理 (16)3.2 程序功能 (18)3.3 单片机控制程序设计 (18)3.4 定时器0和外部0程序设计 (20)心得体会 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1: (26)附录2:定时器0与外部中断0程序 (27)绪论目前, 市场上手机充电器种类繁多, 但其中也有很多质量低劣的不合格产品。
基于单片机的智能充电系统设计摘要:设计一种基于充电芯片MAX1898和单片机AT89S52的智能充电系统,通过研究系统的硬件设计与实现以及软件设计与实现,实现高效、安全、智能的电子设备充电方案,探索新型充电系统的实现途径。
在硬件设计中,实现了充电系统的电源管理、电压检测、电流检测等功能,并通过MAX1898充电芯片提高了充电速度和效率;软件设计中,通过AT89S52单片机对各种状态的监测和控制,实现了充电系统的智能化管理,使充电系统更加安全、稳定和智能化。
关键词:MAX1898;AT89S52;智能充电系统1 引言智能充电系统是一种高效、安全、节能和环保的充电解决方案,能够为各种规格的电池提供智能化的充电服务。
该系统采用单片机和芯片控制技术,可以实现全面监测和管理充电过程,以确保安全、可靠的充电效果。
智能充电系统具有多种充电接口,可以为不同类型的电子产品提供快速、高效和安全的充电服务。
同时,该系统还能够有效保护电池,延长其使用寿命,并避免资源的过度浪费。
通过智能化算法的应用,智能充电系统可以优化充电过程,减少能源消耗和环境污染,促进绿色发展。
此外,智能充电系统的设计成本相对较低,适用于大规模生产和广泛推广。
随着新技术的不断推出,智能充电系统也会不断更新和升级,以满足人们对快速、高效、安全和可靠充电的要求,同时也推动电池质量的不断提高。
因此,智能充电系统具有广阔的市场前景和应用价值。
2控制系统程序框图智能充电系统旨在通过结合MAX1898充电芯片和单片机AT89S52,实现针对锂离子电池的快速、高效、且安全的充电。
智能充电系统的总体框架如图1所示。
图1 智能充电系统的总体框架2 系统硬件电路设计3.2 充电系统的充电控制设计本系统还采用了单片机AT89S52作为主控芯片,实现了对充电控制的全面监测和管理。
通过串口通讯和LCD屏幕显示,能够准确地显示当前电池的电压、电流、温度等参数,并且能够对电池进行充电、放电和平衡控制,满足不同电池的充电需求。
信患工程采用单片机技术的无线供电系统设计讨论作者/周罗善,烟台北方星空自控科技有限公司摘要:作为_种新的供电方式,无线供电技术是对传统供电模式的颠覆。
在非金属物质的电能传输的供电连接上,采用无线传输的方法,将电能传送到电器中。
人们的生活水平不断提高,给这一技术带来了无限的发展前景,因此它的方便安全的优势,被人们所推崇。
本文对 采用电磁耦合原理进行设计的无线供电设计进行分析。
对于单片机的信号的发射,电能经电路接受和传送,最后进入供电系统进行了负载 的供电,以及单片机供电的两种信号的频率等内容进行了阐述。
关键词:无线供电;单片机;电磁感应单片机的发展是随着微机技术的不断发展而来的。
网络 技术应用在测控领域,使得多机的测控系统,利用PC机和 多片单片共同构成了网络系统,这是一个测量系统的重要发 展方向,就是在下位机的位置进行数据采集,利用单片机加 以现场的控制,面向被控对象的底层加强应用,分析和处理 功能强大的主控PC机,并且利用采集到的数据,将应用加 以处理,最终完成主控单元系统运行[1]。
1•工作原理分析生活中不乏无线电子设备,作为人们工作和娱乐不可或 缺的设备,采用电池供电的设备需要在电量用完之后,使用 充电器进行充电,但是插拔过于频繁不仅带来适用上的不变,也容易损坏充电器,而便携设备的充电器,又各不相同,因此 大量的生产资源被生产出来又被浪费着。
采用近距离无线供电 的方法就成为了迫不及待的解决良策。
这一方法利用了电磁 感应的方法,将电能通过无线的方法传输到电器中,未来的 供电方式,只要是在无线供电器的范围内,就可以对便携式 电器进行充电。
它将拥有巨大的市场,有必要对其无线供电 电路进行分析,通过程序的编写将其工作原理加以展示[2]。
无线电源的线路,面向被控对象,众多的数据被采集、分析和处理,大量的数据交换产生在单片机和PC机之中,大部分的时间却处在空闲的状态,这种情况倒置了电话号码 常常由于测控数据的模拟率不高,导致电能在连接的无线网 络里传输的过程中,需要采用单片机的技术,进行资源的布 线成本的降低,因此对这一系统进行工作原理的分析具有+ 分重要的意义[2]。
基于单片机的智能充电器毕业设计论文精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】长江学院毕业论文(设计)题目基于单片机的智能充电器院(系)机械与电子工程系专业自动化学生姓名王海成绩指导教师张胜群老师2015年06月摘要便携式应用的发展与普及提高了对充电电池性能的要求,而锂离子电池凭借其独特的有点,如能量密度高、使用寿命长、放电电压高和无记忆效应等,成为了便携式电子产品的首选电池。
然而,锂离子电池相对脆弱的特性,如过充电和高温可能对电池造成极大的破坏,对其充电电路提出了严格的要求,作为便携式产品的充电器,高集成度,高效率和准确的控制都是必须的特点。
针对锂离子电池的充电管理问题,本文采取了一种基于单片机控制的智能充电方法,通过单片机与充电管理IC的配合,设计并实现了锂离子电池充电保护电路,从而达到了提高充电效率,延长电池寿命和节能的效果。
关键词:锂离子电池;智能充电器;单片机;节能AbstractThe development and prevalence of portable applications require better performance of rechargeable batteries, while the Li-Ion battery becomes the best choice of portable electronic products because of its unique advantages, such as high energy density, long circle life, high voltage and absence of memory effects. However, the comparative fragility of Li-Ion battery, for example, to overcharging and high temperature, imposes stringent charge requirements on chargers. As portable applications, the chargers should be compact, high efficient and accurate.In order to manage the charge process of Li-Ion battery, the design and implementation of a Li-Ion battery charge protection integrated circuit based on intelligent control approach was presented by MCU assort with charge management IC. So as to achieve improved charging efficiency and prolong battery life and energy-saving effect.Keywords:Li-Ion;Intelligent charger;MCU;Energy-saving目录第一章绪论 (1)1.1 单片机技术的特点及应用 (2)1.1.1 单片机的特点 (2)1.1.2 单片机的应用 (3)1.2 飞思卡尔MC9S12XS128单片机简介 (5)1.3 实现智能充电的意义 (6)第二章充电方案选择 (7)2.1 恒流充电(CC) (7)2.2 恒压充电法(CV) (8)2.3 恒压限流充电 (8)2.4 恒流恒压充电法(CC/CV) (9)2.5 分级定电流充电法 (9)2.6 脉冲充电方法 (10)2.7 定化学反应状态充电法 (11)2.8 变电流间歇/定电压充电法 (11)第三章硬件电路设计 (12)3.1 设计思路分析 (12)3.1.1 脉宽PWM法充电 (12)3.1.2 电源管理IC控制充电 (13)3.2 电路设计 (15)3.2.1 MAX1898电源管理IC (15)3.2.2 AMT1001温湿度传感器 (17)3.2.3 其他外围设备驱动介绍 (19)第四章软件设计 (22)4.1 程序流程设计 (22)4.2 程序功能模块设计 (23)4.2.1 电池状态检测子程序 (23)4.2.2 键盘扫描子程序 (23)4.2.3 倒计时子程序 (23)4.2.4 显示子程序 (24)4.2.5 A/D转换子程序 (24)第五章调试 (25)5.1 硬件调试 (25)5.1.1 静态测试 (25)5.1.2 联机调试 (25)5.2 软件调试 (26)5.3 系统调试 (26)致谢 (29)附录 (31)附录A 系统设计源代码 (31)第一章绪论锂离子电池具有较高的重量比、无记忆效应、可重复充电多次、使用寿命长、价格低等优点。
基于MSP430单片机的无线传能充电器设计本系统设计的是一款以MSP430单片机作为控制器的无线传能充电器,主要由能量发送单元和能量接收单元组成。
本系统采用MSP430低功耗单片机,显示充电电压当前状态和当前充电时间,并实现30秒以内的快速充电时,可在6cm 的距离以内对电池进行无线充电的功能。
标签:无线传能;低功耗;MSP430Abstract:This system designs a wireless energy transmission charger based on MSP430 MCU,which is mainly composed of energy transmitting unit and energy receiving unit. The system uses MSP430 low power single-chip microcomputer to display the current state of charging voltage and current charging time,and realize the function of wireless charging the battery within 30 seconds of rapid charging,within the distance of 6cm.Keywords:wireless power transmission;low power consumption;MSP4301 系統总体设计如图1所示,本系统以MSP430单片机作控制器,主要由能量发送单元和能量接收单元组成。
能量发送单元主要包括电源电路、功率放大电路、频率震荡电路和发送线圈;能量接收单元主要有单片机控制电路、充电电路和接收线圈。
能量发射单元采用20V/50Hz交流和24V直流两种电源供电,经电源模块输出的直流电通过2MHz的有源晶振为功率放大电路的场效应管输入一个激励信号,再经初级线圈和电容组成的并联谐振回路起振后,经初级电感耦合线圈发射出去;接收单元再通过次级电感耦合线圈将输出的高频交流电压经快速二极管全波整流、稳压后变成所需的直流电,再通过充电方式的选择来控制电池的快充和慢充,最后通过MSP430单片机实时检测电池两端的电压,并在液晶屏上实时显示其充电电压、充电时间以及充电进度条。
无线充电单片机方案无线充电技术是近年来备受关注的领域之一,它为人们的生活带来了极大的便利。
而在无线充电技术中,单片机方案的应用更是不可或缺的一部分。
本文将介绍一种基于单片机的无线充电方案,希望能为相关领域的研究和开发提供一些参考。
首先,我们需要了解无线充电的基本原理。
无线充电技术通过电磁感应原理,将电能传输到接收端,从而实现对设备的充电。
在实际应用中,单片机作为控制核心,起着至关重要的作用。
它能够实现对充电器的控制和管理,保证充电的效率和安全性。
接下来,我们将介绍本方案的具体实现。
首先,我们选用了一款性能稳定、功耗低的单片机作为控制核心,通过编程实现对充电器的控制。
在电路设计方面,我们采用了高效的功率管理芯片,能够有效提高能量传输效率,减小能量损耗。
同时,我们还设计了合理的电磁感应线圈结构,使得能量传输更加稳定和高效。
在软件方面,我们编写了相应的控制程序,实现对充电器的智能管理。
通过对输入电压、输出电流等参数的监测和控制,我们能够保证充电过程的安全性和稳定性。
同时,我们还加入了温度监测和保护功能,防止因过热而造成的安全隐患。
在实际应用中,本方案已经取得了一定的成果。
我们在实验室中搭建了相应的充电系统,并进行了多次测试和优化。
实验结果表明,本方案能够稳定、高效地完成对设备的无线充电,满足了实际应用的需求。
总结来说,基于单片机的无线充电方案在实际应用中具有广阔的发展前景。
通过不断的优化和改进,我们相信这一技术将会为人们的生活带来更多的便利和惊喜。
希望本文所介绍的方案能够为相关领域的研究和开发提供一些有益的参考,推动无线充电技术的进一步发展。
单片机在无线充电技术中的应用随着科技的不断发展,无线充电技术正逐渐走进人们的生活。
而在无线充电技术中,单片机作为一种重要的嵌入式芯片,扮演着关键的角色。
本文将探讨单片机在无线充电技术中的应用。
一、概述无线充电技术是指在没有物理连接线的情况下,通过电磁感应、电磁辐射和电磁耦合等方式进行能量传输,从而实现电子设备的充电。
而单片机作为一种集成了处理器、内存和各种接口的芯片,具备强大的计算和控制能力,被广泛应用于无线充电技术中。
二、单片机在无线充电技术中的作用1. 控制信号处理单片机可以通过接收和解码无线充电设备发送的控制信号,实现对充电过程的精确控制和调节。
通过编程控制,单片机可以根据电池的容量、电压和温度等参数,自动调整充电电流和充电时间,以确保电池的安全和寿命。
2. 充电信息反馈单片机可以通过接收和发送数据信号,将充电器的工作状态、电流、电压等信息反馈给用户。
用户可以通过显示屏或者指示灯等方式,实时了解充电过程中的各项参数,以便及时调整和管理。
3. 安全保护单片机可以通过多种方式,实现对无线充电过程中的安全保护。
例如,监测充电器的工作状态和电流变化,当出现异常时,单片机可以及时停止充电,以避免火灾和电池损坏等事故的发生。
4. 充电效率提升单片机可以通过优化充电算法和控制策略,提高无线充电系统的能量传输效率。
通过对传感器和天线等元件的精确控制,单片机可以最大限度地减少能量损耗,提高充电效率,缩短充电时间。
三、实例分析以手机无线充电为例,通过单片机的应用,可以实现智能化的无线充电过程。
首先,通过单片机接收和解码手机发出的充电需求信号。
单片机根据手机的电池信息和充电需求,自动调节充电电流和充电时间。
其次,单片机可以监测充电器的工作状态和电流变化。
当检测到异常情况,例如温度过高或者充电器故障,单片机可以发送警告信号,并停止充电,保证用户和设备的安全。
此外,通过单片机的控制,可以在手机显示屏上实时显示充电过程中的电流和电压等信息。
基于MSP430单片机的无线充电器设计周功明;周陈琛【期刊名称】《绵阳师范学院学报》【年(卷),期】2011(030)008【摘要】采用MSP430F2274超低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心,通过开关选择充电的速度,实现快速充电和常态充电功能,电能充满后给出充满提示且自动停止充电。
能量发送端可用市电和直流电源供电,具有交流优先和交直流自动切换的功能,电压和充电时间显示采用低功耗OCM126864-9液晶屏。
该设计系统具有无线充电、能量传输效果好、携带方便、成本低、无需布线等优势,有着广泛的应用前景。
%This paper is to introduce the design of a wireless charger by using MSP430F2274 ultra-low power microcontroller as the monitoring control center of energy transfer,applying switches to control the charging speed,and this charger has the function of rapid charging and normal charging,it will be automatically stopped after being fully charged.AC or DC power supplies are both OK with the priority of AC,and automatic switchover of AC and DC;and using the low-power OCM126864-9 LCD as the display of voltage and charging time.This design system has advantages of wireless charging,good energy transfer effect,being easy to carry,low cost,no wiring,and it will have a broad prospect of application.【总页数】6页(P33-37,45)【作者】周功明;周陈琛【作者单位】绵阳师范学院物理与电子工程学院,四川绵阳621000;汕头大学工学院机械电子工程系研究生院,广东汕头515000【正文语种】中文【中图分类】TP368【相关文献】1.基于MSP430单片机的无线传能充电器设计 [J], 陈中瑾2.基于MSP430单片机的电动自行车充电器设计 [J], 唐小洪;唐金勇3.基于MSP430的无线充电器系统设计 [J], 曹琛;李元章;马忠梅4.基于MSP430单片机的智能充电器设计 [J], 郭伟5.基于MSP430单片机的智能锂电池充电器设计 [J], 谢志英;段荣霞;李明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于单片机控制无线充电系统的研究与设计毕业论文目录摘要....................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ...................................................... 错误!未定义书签。
第一章引言............................................................ - 1 -1.1 研究背景......................................................... - 1 -1.2 研究前景与意义................................................... - 1 -1.3 无线充电技术分类及国外现状....................................... - 3 -1.3.1 无线充电技术的分类.......................................... - 3 -1.3.2 无线充电技术的历史及现状.................................... - 7 -1.4 本文主要研究容................................................... - 9 -第二章无线电力传输原理................................................. - 10 -2.1 电磁感应原理.................................................... - 10 -2.2 基于近场磁感应无线电力传输原理.................................. - 10 -2.3 基于电磁耦合共振的无线电力传输原理.............................. - 13 -第三章影响无线电力传输效率的因素分析................................... - 16 -3.1 近场磁感应无线电力传输系统模型.................................. - 16 -3.2 距离与线圈半径对效率的影响...................................... - 17 -3.2.1 距离与效率关系............................................. - 18 -3.2.2 线圈半径与效率关系......................................... - 19 -3.3 补偿方式对效率的影响............................................ - 19 -3.4 谐振对效率的影响................................................. - 23 -3.4.1 补偿电容容值对效率的影响................................... - 23 -3.4.2 发射频率对效率的影响....................................... - 25 -第四章无线充电器硬件设计............................................... - 26 -4.1 需求与技术难点分析.............................................. - 26 -4.2 系统框架........................................................ - 26 -4.3 硬件设计........................................................ - 27 -4.3.1 硬件参数配置............................................... - 28 -4.3.2 发射逆变电路设计........................................... - 29 -4.3.3 补偿电容设计............................................... - 33 -4.3.4 线圈尺寸及线圈间距离设计................................... - 34 -4.3.5 接收整流滤波电路设计....................................... - 35 -4.3.6 锂电池充电电路设计......................................... - 37 -4.3.7 接收部分单片机及电压检测电路设计........................... - 39 -4.3.8 红外发射电路设计........................................... - 40 -4.3.9 发射线圈部分单片机、红外解码电路以及继电器电路设计......... - 41 -4.3.10 整体原理图设计............................................ - 43 -4.4 原理图及设计.................................................... - 43 -第五章无线充电器软件设计............................................... - 46 -5.1 红外数据传输解码原理............................................ - 46 -5.2 发射线圈部分软件设计............................................ - 47 -5.3 接收线圈部分软件设计............................................ - 51 -5.3.1 AD程序设计................................................. - 52 -5.3.2 红外发送程序设计........................................... - 53 -5.3.3 系统的整体软件设计......................................... - 57 -第六章系统调试......................................................... - 58 -第七章总结与展望....................................................... - 60 -参考文献.............................................................. - 61 -致谢................................................................ - 62 -附录................................................................ - 63 -1 发射线圈原理图.................................................... - 63 -2 接收线圈原理图.................................................... - 63 -3 发射部分程序...................................................... - 64 -3.1 Main.c文件................................................... - 64 -3.2红外收发.c文件............................................... - 68 -3.3 head.h文件................................................... - 71 -4 接收部分程序...................................................... - 73 -4.1 main.c文件................................................... - 73 -4.2 红外发射.c文件............................................... - 77 -4.3 head.h头文件................................................. - 82 -第一章引言1.1 研究背景给自己的手机无线充电对绝大部分人来说还是一个非常新奇的东西,但是不可否认的是这项技术正悄然向我们靠近。
其实无线充电技术不能算作一个新技术,它是基于无线电力传输技术而衍生的一项应用。
而无线电力传输可以追溯到人类刚刚拥有电力的19世纪。
人们对电能的传输有两种思路,一个是架设电缆对电能进行远距离传输;另一个就是尼古拉·特斯拉在十九世纪末提出的无线传输方式。
特斯拉当时构想通过电磁感应的方式,让电能以大地和天空电离层为介质进行低损耗的传送,并且认真做了实验,但是因为经济原因不得不终止了。
后来相当一段时间人们都没有广泛的去研究无线电力传输。
一直到百年后的今天,这种局面才被改变。
在电动牙刷,电动剃须刀等产品里我们看到了无线电力传输的应用,直到2007年马林·索尔贾希克用其称之为“WiTricity”的技术通过一个直径60cm的线圈将挂在距离1.83米的线圈上的60W灯泡点亮,极大的点燃了人们对无线电力传输技术的热情,点亮了人们对“无线”未来生活的无限憧憬,科学界也不遗余力地朝着这个方向努力。
1.2 研究前景与意义无线充电技术的研究应用涉及领域广泛,传输功率相差较大,小到用于生物移植的几十毫瓦、小型设备几十瓦功率,大到电动汽车或运动机器人的上千瓦功率以及磁悬浮列车应用的上兆瓦功率。