一种基于avr单片机的智能充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于AVR单片机的智能充电器，属于电子【技术领域】。本实用新型所述AVR单片机的PWM端口OC1A与OC1B通过整流滤波电路与充电电池的正极连接，AVR单片机的ADC0口与充电电池的正极、整流滤波电路连接、AVR单片机的ADC1口与温度传感器连接、AVR单片机的ADC2口连接在分流电阻与充电电池的负极之间、LCD显示屏通过IO口与AVR单片机相连接。本实用新型能对处于低电压的充电电池实行唤醒充电，能对多种充电电池进行充电；同时能决定PWM占空比的调整方向，控制涓流大小；能保存充电记录以提高实际使用的电池容量，大量地精简了外围电路，减少了PCB板占用空间，降低了硬件成本。
【专利说明】—种基于AVR单片机的智能充电器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于AVR单片机的智能充电器，属于电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。与此同时，对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术，可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电(NiCd)、镍氢电池(NiMH)、锂电池(L1-1on)和密封铅酸电池(SLA)四种类型。这几种类型的充电电池具有不同的充电方法，SLA电池和锂电池(L1-1on)的充电方法为恒定电压法要限流；NiCd电池和NiMH电池的充电方法为恒定电流法，且具有几个不同的停止充电的判断方法。
[0003]电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电池。
[0004]目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，一般的充电器都不能够对充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏，而且一般只能对一种充电电池进行充电。
[0005]一种智能型充电器(专利号:200920249842.5)涉及了一种智能单元控制的充电器。能够实现快速、安全地充电并且电路集成度好，体积小，重量轻，方便携带的优点，但并没给出具体的技术实现方案，而且该专利并没有说明能对多种充电电池进行充电。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本实用新型提供了一种基于AVR单片机的智能充电器。
[0007]本实用新型技术方案是:一种基于AVR单片机的智能充电器，包括AVR单片机1、充电电池2、温度传感器3、分流电阻4、整流滤波电路5、向上选择按钮6、向下选择按钮7、确认按钮8、放电指示灯9、充电指示灯10、IXD显示屏11 ;所述AVR单片机I的PWM端口OClA与OClB通过整流滤波电路5与充电电池2的正极连接，AVR单片机I的ADCO 口与充电电池2的正极、整流滤波电路5连接、AVR单片机2的ADCl 口与温度传感器3连接、AVR单片机I的ADC2 口连接在分流电阻4与充电电池2的负极之间、IXD显示屏11通过IO 口与AVR单片机I相连接。
[0008]所述分流电阻4采用高精度电流采样电阻。
[0009]所述向上选择按钮6、向下选择按钮7、确认按钮8均采用普通的轻触开关，尺寸为6*6*5mm，向上选择按钮6、向下选择按钮7、确认按钮8分别与AVR单片机I的INTl 口、ICP口、0C2 口连接。
[0010]所述放电指示灯9采用普通的红色二极发光管，放电指示灯9的一端接电源，另一端通过电阻R5与AVR单片机I的RXD 口连接，充电指示灯10采用普通的绿色二极发光管，充电指示灯10的一端接电源，另一端通过电阻R4与AVR单片机I的TXD 口连接。
[0011]所述IXD显示屏11选用带有中文字库的12864液晶显示屏。
[0012]AVR单片机I可以选用美国ATMEL公司的ATmegal6型号AVR微处理器；充电电池2可以使用镍镉电池(NiCd)、镍氢电池(NiMH)、锂电池(L1-1on)和密封铅酸电池(SLA)四种类型；温度传感器3可以选用LM35DZ温度传感器。
[0013]本实用新型的工作过程为:首先，AVR单片机I通过ADC 口采集电池电压，若电压值等于O，则证明充电器中没有放置充电电池2，AVR单片机I再次通过ADC 口采集电池电压，若电压值大于O，则证明充电器中已经装入充电电池2准备充电，这时放电指示灯9亮，充电电池2处于放电状态，将充电器插入家用220V插座中，这时充电指示灯10灯闪烁。此时，可以长按确认按钮8对充电电池2的类型及充电电流，充电电压进行设置，进入相应的设置后按下向上选择按钮6及向下选择按钮7可以进行充电电池2的类型及充电电流和充电电压进行大小选择和调节，同时，AVR单片机I通过ADC端口对充电电池2电压、温度传感器3、分流电阻4与充电电池2的负极之间的电位分别进行采样得出的电池的电压值，温度，充电电流值与电量通过LCD显示屏显示出来，若电池温度超过一定的值则调节PWM占空比减小充电电流。最后，通过检测充电电池2的电压及充电电流值判断电池是否充满，若充满，则充电指示灯10灯长亮，表示充电完成，否则重复上述过程。
[0014]本实用新型的有益效果是:此充电器通过调整AVR单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比从而控制充电电流，可以对处于低电压的充电电池实行唤醒充电，能够对多种充电电池进行充电；利用AVR单片机的ADC端口实时监控充电电池电压，温度及充电电流等状态，同时能够决定PWM占空比的调整方向，控制涓流大小；充分利用了 AVR单片机的片内EEPR0M，将其应用于保存标定系数和电池特性参数，如保存充电记录以提高实际使用的电池容量，大量地精简了外围电路，减少了 PCB板占用空间，降低了硬件成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的电路连接示意图。
[0016]图1中各标号=1-AVR单片机，2-充电电池，3-温度传感器，4-分流电阻，5-整流滤波电路，6-向上选择按钮，7-向下选择按钮，8-确认按钮，9-放电指示灯，10-充电指示灯，
11-LCD显示屏。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0018]实施例1:如图1所示，一种基于AVR单片机的智能充电器，包括AVR单片机1、充电电池2、温度传感器3、分流电阻4、整流滤波电路5、向上选择按钮6、向下选择按钮7、确认按钮8、放电指示灯9、充电指示灯10、IXD显示屏11 ;所述AVR单片机I的PWM端口 OClA与OClB通过整流滤波电路5与充电电池2的正极连接，AVR单片机I的ADCO 口与充电电池2的正极、整流滤波电路5连接、AVR单片机2的ADCl 口与温度传感器3连接、AVR单片机I的ADC2 口连接在分流电阻4与充电电池2的负极之间、IXD显示屏11通过IO 口与AVR单片机I相连接。
[0019]实施例2:如图1所示，一种基于AVR单片机的智能充电器，包括AVR单片机1、充电电池2、温度传感器3、分流电阻4、整流滤波电路5、向上选择按钮6、向下选择按钮7、确认按钮8、放电指示灯9、充电指示灯10、IXD显示屏11 ;所述AVR单片机I的PWM端口 OClA与OClB通过整流滤波电路5与充电电池2的正极连接，AVR单片机I的ADCO 口与充电电池2的正极、整流滤波电路5连接、AVR单片机2的ADCl 口与温度传感器3连接、AVR单片机I的ADC2 口连接在分流电阻4与充电电池2的负极之间、IXD显示屏11通过IO 口与AVR单片机I相连接。
[0020]所述分流电阻4采用高精度电流采样电阻。
[0021]所述向上选择按钮6、向下选择按钮7、确认按钮8均采用普通的轻触开关，尺寸为6*6*5mm，向上选择按钮6、向下选择按钮7、确认按钮8分别与AVR单片机I的INTl 口、ICP口、0C2 口连接。
[0022]所述放电指示灯9采用普通的红色二极发光管，放电指示灯9的一端接电源，另一端通过电阻R5与AVR单片机I的RXD 口连接，充电指示灯10采用普通的绿色二极发光管，充电指示灯10的一端接电源，另一端通过电阻R4与AVR单片机I的TXD 口连接。
[0023]所述IXD显示屏11选用带有中文字库的12864液晶显示屏。
[0024]上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种基于AVR单片机的智能充电器，其特征在于:包括AVR单片机(I)、充电电池(2)、温度传感器(3)、分流电阻(4)、整流滤波电路(5)、向上选择按钮(6)、向下选择按钮(7 )、确认按钮(8 )、放电指示灯(9 )、充电指示灯(10 )、IXD显示屏(11);所述AVR单片机(I)的PWM端口 OClA与OClB通过整流滤波电路(5)与充电电池(2)的正极连接，AVR单片机(I)的ADCO 口与充电电池(2)的正极、整流滤波电路(5)连接、AVR单片机(2)的ADCl 口与温度传感器(3)连接、AVR单片机(I)的ADC2 口连接在分流电阻(4)与充电电池(2)的负极之间、IXD显示屏(11)通过IO 口与AVR单片机(I)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于AVR单片机的智能充电器，其特征在于:所述分流电阻(4 )采用高精度电流采样电阻。
3.根据权利要求1所述的基于AVR单片机的智能充电器，其特征在于:所述向上选择按钮(6 )、向下选择按钮(7 )、确认按钮(8 )均采用普通的轻触开关，尺寸为6*6*5mm，向上选择按钮(6)、向下选择按钮(7)、确认按钮(8)分别与AVR单片机(I)的INTl 口、ICP 口、0C2口连接。
4.根据权利要求1所述的基于AVR单片机的智能充电器，其特征在于:所述放电指示灯(9)采用普通的红色二极发光管，放电指示灯(9)的一端接电源，另一端通过电阻(R5)与AVR单片机(I)的RXD 口连接，充电指示灯(10)采用普通的绿色二极发光管，充电指示灯(10)的一端接电源，另一端通过电阻(R4)与AVR单片机(I)的TXD 口连接。
5.根据权利要求1所述的基于AVR单片机的智能充电器，其特征在于:所述LCD显示屏(11)选用带有中文字库的12864液晶显示屏。
【文档编号】H02J7/00GK203690960SQ201320767222
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】杨晓京, 方聪聪, 彭华林 申请人:昆明理工大学