天天实时：智能铅酸蓄电池充电器如何设计？又是怎么实现的？

哈喽小伙伴们，今天给大家科普一个小知识。在日常生活中我们或多或少的都会接触到智能铅酸蓄电池充电器的设计与实现方面的一些说法，有的小伙伴还不是很了解，今天就给大家详细的介绍一下关于智能铅酸蓄电池充电器的设计与实现的相关内容。

详细设计说明

(资料图片仅供参考)

辅助电源：由工频变压器、整流元件、滤波元件和三端稳压集成电路L7812组成，为单片机供电部分和运算放大器提供工作电压。采用这种为单片机单独供电的方式，可避免负载(蓄电池)电压波动对单片机供电部分的影响，增强系统的抗干扰能力，提高可靠性。

开关电源：以电流控制型脉宽调制器UC3842为核心，由三端可调分流基准源TL431和光耦EL817构成反馈回路，实现稳定的电压输出。电路因为采用了光电耦合器，实现了输出和输入、弱电和强电的隔离，减少了电磁干扰，增强了抗干扰能力，而且是对输出电压采样，具有很好的稳压性能。

需要注意的是，使用TL431和EL817时，必须注意外围参数的设计。对于TL431，要保证TL431工作的必要条件，即通过阴极的电流要大于1mA;对于EL817，要使其工作在比较宽的线性带内，否则电路对运行参数的敏感度太强，不利于电路的稳定工作。

MXT8051单片机控制部分。主要由单片机最小系统、充电电压电流控制、电压电流检测、液晶显示、风扇和蜂鸣器控制部分组成。

1. 单片机最小系统。以MXT8051为核心，配合3.3V系统电源、2.5V数字核电压、11.0592MHz系统时钟晶振以及32.768kHz RTC晶振构建最小系统。

2. 充电电压、电流控制。根据开关电源部分的实现原理，通过改变TL431参考端的电压可获得不同的电压输出，从而获得不同的充电电压。充电电流的控制也是通过控制充电电压来实现的。程序中，通过控制单片机内建的PWM0输出PWM波的占空比，即可控制充电电压和电流。

根据铅酸蓄电池三段式充电原理，每个阶段对应一种充电电压。对48V型号的蓄电池而言，预充、直充和浮充阶段的充电电压分别设定为47.5V、57.5V和54.5V。分别计算三种电压对应的PWM0H和PWM0L寄存器的值，存入数组中，作为三种充电电压的设定值。程序中，根据不同的充电阶段调用相应的设定值写入PWM*H和PWM*L寄存器，实现对充电电压和电流的控制。程序流程如图4所示。

3. 风扇、蜂鸣器控制。单片机输出脉宽调制信号控制三极管的导通与关断，实现风扇和蜂鸣器的开关控制;同时，通过调整PWM波的占空比可以控制三极管集电极电流，从而实现对风扇风速和蜂鸣器鸣声大小的控制。蜂鸣器控制采用PWM1，风扇控制采用PWM2。

4. 充电电压、电流检测。MXT8051内嵌一个五通道的10位逐次逼近型ADC，电压采样信号送入AIN0通道，电流采样信号送入AIN1通道。电压采样信号由开关电源电压输出经分压电阻获得，经AD转换后由程序换算处理得到充电电压;电流采样信号由与电池组串接的水泥电阻获得，AD转换后经过程序换算处理得到充电电流。

5. 液晶显示。MXT8051内嵌36×4 LCD DRIVER，可直接驱动液晶屏，因此只需将单片机的SEGMENT和COMMON引脚与LCD的相应管脚连接即可。本设计采用36×4段式LCD。程序中，通过设置LCD控制寄存器LCDCON来设定内部分压电阻的阻值和刷新频率;由LCD数据寄存器LCDDATA17~0来控制要显示的数据。

6. 计时。主要功能是在充电器开始工作时启动计时，为用户判断充满剩余时间提供参考。最大计时时间为9小时59分59秒。程序实现主要由启动定时器T0、重载计数初值和软件计数变量控制三部分组成。

7. 看门狗监控。主要功能是防止程序跑飞导致系统死机，发生不可预料的后果。由看门狗初始化和喂狗程序组成。初始化程序负责选择看门狗定时器时钟，设置定时时间;喂狗程序负责向看门狗定时器重载数据。

天天实时：智能铅酸蓄电池充电器如何设计？又是怎么实现的？

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