全自動智能充電機的電源和顯示的設計介紹
智能充電機隨著越來越多的手持式電器的出現，智能充電機對高性能,、小尺寸,、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。電池技術的持續(xù)進步也要求更復雜的充電算法以實現快速,、安全地充電,，因此,，需要對充電過程進行更精確地監(jiān)控(例如對充,、放電電流,、充電電壓、溫度等的監(jiān)控),，以縮短充電時間,，達到最大的電池容量，并防止電池損壞,。
智能充電機的設計包括硬件和軟件兩大部分,，本人的主要任務是完成充電器設計的LCD顯示部分，其主要涉及的知識包括：
(1)??? 自學AVR單片機的相關內容,。
(2)??? 設計電源電路,。
(3)??? 設計128*64液晶顯示控制電路和用C語言編制LCD顯示程序，用圖形方式顯示充電器電壓,、電流等參數,。
(4)??? 手工焊接和ICCAVR編譯器的應用。??? ???
第二章? 硬件電路設計
經過前面對充電器原理,、液晶模塊,、ATmega16L等的總體了解和掌握以及對各種元器件和電路圖的分析和比較后,，現在就可以開始進入硬件電路的設計了,。在本章里，首先將介紹一下液晶模塊訪問方式的兩種接口電路,，然后對LCD顯示電路原理圖作一個詳細的介紹,，接著介紹充電電路中所用到的各種芯片和元器件的原理和一些功能，最后對PROTEL99的使用和PCB板的繪制以及焊接做一簡單介紹,，然后再將自己的設計思想和同組人所設計的兩部分結合,，達成統(tǒng)一。???????????????
通過比較再結合本次設計的實際條件,，由于Atmega16L芯片沒有WR,、RD管腳，而且為了使電路簡單且方便軟件實現,，所以最終決定采用間接控制的方式來設計LCD顯示電路,。
2.1 硬件電路主要芯片
2.1.1 ATmega16L主要引腳芯片
以下是ATmega16L的引腳配置：
???????????????????圖2-1 ATmega16L芯片引腳
引腳說明：
VCC 數字電路的電源
GND 地
端口A(PA7～PA0) 端口A 作為A/D 轉換器的模擬輸入端。
端口A 為8 位雙向I/O 口,，具有可編程的內部上拉電阻,。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性，可以輸出和吸收大電流。
端口B(PB7～PB0) 端口B 為8 位雙向I/O 口,，具有可編程的內部上拉電阻,。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性，可以輸出和吸收大電流,。
端口C(PC7～PC0) 端口C 為8 位雙向I/O 口,，具有可編程的內部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性,，可以輸出和吸收大電流,。
端口D((PD7～PD0)? 端口D 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內部上拉電阻,。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性,，可以輸出和吸收大電流。
RESET 復位輸入引腳,。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復位,。
XTAL1 反向振蕩放大器與片內時鐘操作電路的輸入端。
XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端,。
AVCC AVCC是端口A與A/D轉換器的電源,。不使用ADC時，該引腳應直接與VCC連接,。使用ADC時應通過一個低通濾波器與VCC相連,。
AREF A/D 的模擬基準輸入引腳。
2.1.2 Atmega16L的存儲器
AVR結構有兩個主要的存儲空間：數據存儲器空間和程序存儲器空間,，此外,，Atmega16L還有一個EEPROM存儲器以保存數據。這三個存儲器都為線性的平面結構,。
(1) Atmega16L具有16K字節(jié)的在線編程Flash,，用于存儲程序指令代碼。因為AVR指令為16位或32位,，故Flash組織成8K16的形式,。用戶程序的安全性要根據Flash程序存儲器的兩個區(qū)：引導(Boot) 程序區(qū)和應用程序區(qū)，分開來考慮,。
(2) 數據存儲器的尋址方式分為5種：直接尋址,、帶偏移量的間接尋址、間接尋址,、帶預減量的間接尋址和帶后增量的間接尋址,。
(3) ATmega16L 包含512 字節(jié)的EEPROM 數據存儲器。它是作為一個獨立的數據空間而存在的,，可以按字節(jié)讀寫,。EEPROM 的壽命至少為100,000 次擦除周期,。
2.1.3 Atmega16L的時鐘電路
單片機的時鐘用于產生工作所需要的時序，其連接電路如下圖：
圖2-2 晶體振蕩器連接圖
XTAL1 與XTAL2 分別為用作片內振蕩器的反向放大器的輸入和輸出,，考慮到其最大頻率不超過8MHz,，這里選用的晶振為7.3728MHz。
2.1.4 Atmega16L的系統(tǒng)復位
Atmega16L有五個復位源：
(1)??? 上電復位,。電源電壓低于上電復位門限Vpot時,，MCU復位。如果在單片機加Vcc電壓的同時,，保持RESET引腳為低電平,，則可延長復位周期。
Vcc???????????????? Vpot ????????????????????????????????????Vpot
RESET???????????????Vrst??????????????????????????????????????????????? Vrst
TIME-OUT
INTERINAL????????? tTOUT????????????????????????????????????????????? tTOUT
RESET
圖2-3 RESET引腳與VCC相連時,，? ????????????圖2-4? RESET引腳由外部控制時,
單片機的復位電平 ????????????????????????單片機的復位電平
(2)??? 外電復位,。引腳RESET上的低電平持續(xù)時間大于最小脈沖寬度時MCU復位。
