智能型充电器的电源和显示设计-开题报告

高等教育自学考试本科毕业论文开题报告

论文题目：考生姓名：专业层次：指导教师：

智能型充电器的电源和显示设计 准考证号：

本科 院 （系）：机械与动力工程学院 职 称： 讲师

重庆科技学院

二O一O年十月二十日

本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 本课题目的及意义： 本文主要设计的是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。可对采样数据进行各种计算，排除和减少干扰以提高充电器的性能，通过软件硬件相结合，确保电源运行可靠以及广泛应用于国内外生产、科研、实验等领域。此充电器具有电路简单、结构紧凑、价格低廉、操作使用方便等优点，可以更好的提高利用率，节约能源。 国内外研究现状分析： 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池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）和密封铅酸电池（SLA）四种类型 近年来，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，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量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、安全地充电，因此，需要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。因此，智能型充电电路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。 本课题的任务、重点内容、实现途径 本课题的任务： 这次设计要解决的关键问题是如何用Atmega16L芯片控制LCD模块及用C语言编制相应的显示程序．随着单片机的开发应用，其相应的汇编编程和所暴露的问题也越来越多，逐渐引入了高级语言，C语言就是其中的一种。同时完成充电器设计的LCD显示部分，主要对充电器的电源电路设计，检测电路的设计在产品的设计，生产测试及日常使用的过程中，配置及监控。 重点内容： 智能充电器的设计包括硬件和软件两大部分，本人的主要任务是完成充电器设计的LCD显示部分，其重点内容包括： （1）设计电源电路。 （2）设计128*64液晶显示控制电路和用C语言编制LCD显示程序，用图形方式显示充电器电压、电流等参数。 （3）手工焊接和ICCAVR编译器的应用。 实现途径： 使用原理图编辑器设计原理图，进行电气检查(ERC)并生成原理图的网络表。进入电路板(PCB)环境，使用电路向导确定电路板的层数、尺寸等电路板参数，使用Design/Netlist菜单，调入网络表。布置元件，就是将元件合理地分布在电路板上。自动布置元件或人工布置元件，多次布置直到自己满意为止。人工布线是画电路板的基础，但比较耗时和费力，另外由于自身经验的不足，只得先采用自动布线，在此基础上作了适当的修改。完成修饰等工作，完成整个电路板的设计。 预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 遇到问题： （1）在设计过程中，由于时间有限，可能在选择CPU接口的选择不恰当影响输出。 （2）LCD显示设计时二极管的选用可能会选择出错，从而使输出不能正常输出。 （3）C程序的掌握不够全面，可能会导致C程序的编写遇到困难。 解决问题的方法和措施： （1）选项：可对芯片的种类、频率、是否使用INT0和INT1等进行选择。在这里选择M16芯片，7.3728频率。 （2）用发光二极管作为主要输出工具，重复试验选取发光二极管。 （3）查找资料对C程序进行学习探讨，请教老师及同学。 完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法 SPCE061A精简开发板、键盘与显示电路、压控恒流源电路、校正电路、电源电路原理图，计算机。 （1）查阅《PIC单片机C语言开发入门》、《AVR单片机C语言开发入门指导》指导书。 （2）实验使用50Hz、220V民用电，经减压器减压后输出电源作为实验工作电源。 （3）由集成电路组成的数字电压面板表改装成的欧姆表用于电阻检测。 （4）实验:学校实验室，电力电子实验室。 主要参考文献（由指导教师指定）： [1] 谭浩强著 C程序设计(第二版) 清华大学出版社 1999 [2] 沈文、Eagle、詹卫前编著 《 AVR单片机C语言开发入门指导》 清华大学出版社 2003 [3] 金春林、邱慧芳、张皆喜编著 《AVR系列单片机C语言编程与应用实例 》 清华大学出版社 2003 [4] 武锋、陈新建编著 《PIC单片机C语言开发入门》 北京航空航天大学出版社 2005 [5] 夏路易、石宗义编著 《电路原理图与电路板设计教程》 北京希望电子出版社 2002 [6] 郭永贞主编 《数字电子技术》 西安电子科技大学出版社 2000 [7] 吴国经主编 《单片机应用技术》 中国电力出版社 2004 [8] 徐泳龙主编 《单片机原理及应用》 机械工业出版社 2004 [9] 陆坤、奚大顺等编著 《 电子设计技术》 1997 [10] 卢胜利主编 《智能仪器设计与实现》 重庆大学出版社 2003

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