发布时间 : 星期二 文章简易数控充电电源更新完毕开始阅读4baf4235f111f18583d05a1d
电器对电压、电流的波动范围限制很严格，因此不宜采用。 方案二：采用双积分式的11路独立输入的A/D转换器TLC2543。A/D的分辨率为12位，可实现精确到0.1毫安级精度的控制。作为一款双积分式AD，其抑制高频噪声和固定低频干扰（50HZ或60HZ）的能力很强，us级的转换速率也完全满足系统要求，因此选用方案二。 1.3.2 D/A的选择
D/A转换器是指将数字量转换成模拟量的集成电路，它的模拟量输出（电流或电压）与 参考量（电流或电压）以及二进制数成比例，可方便实现数字量到模拟量的转化。
方案一：用凌阳自带的DAC通道。凌阳自带两路DAC通道，但由于本系统要求语音输出，DA通道已被占用，放弃此方案。
方案二：采用D/A转换器AD7564。AD7564为12位的数模转换芯片，转换速度快，精度高。由于其线性度和稳定性都非常好，在硬件上保证了系统不会出现过大的震荡和超调，能显著提高充电器的品质。 1.4 控制器的选择
方案一：采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、IO资源丰富、系统处理速度快，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据处理速度的要求也不高。从器件功能利用率及经济的角度考虑，放弃此方案。 方案二：采用AT89C51单片机进行控制。本设计需要使用的软件资源比较简单，采用AT89C51进行控制也就比较简单，但是51单片机资源有限，集成度比较低，控制输入输出，需要外接8279之类的芯片进行I/O
扩展，需要的外围电路比较多，实现起来就比较复杂。
方案三：采用SPCE061A单片机进行控制。SPCE061A凌阳单片机具有强大功能的16位微控制器，具有驱动能力强、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点且I/O口资源丰富。采用SPCE061A单片机，能将相当一部分外围器件结合在一起，使用方便，抗干扰性能提高，故本系统采用了SPCE061A单片机。 1.5 充电模式切换开关的选择
题目要求充电模式要能从恒流状态转为恒压状态，为了避免相互干扰，恒流电路和恒压充电电路分别独立设计。要实现两个电路在电池上的切换，必须引入可靠的开关。 方案一：采用CD4051 COMS模拟开关
此方案的优点是开关速度快，缺点是引入该开关后，电池两端的地线选择困难。实际应用中开关本身对模拟信号的支持不佳，极大影响充电电路整体精度。由于恒流向恒压切换的频率要求很低（往往只有恒流向恒压的一次切换），模拟开关的开关速度优势在这里无法体现。 方案二：继电器开关
继电器是最可靠的电气隔离方式，采用继电器开关后，电池充电电路的地线选择非常方便，切换和工作非常可靠，对模拟信号传递没有任何障碍。在开关速度不高的场合，首选应是继电器开关。 综上考虑，充电模式的切换采用继电器作为开关。 1.6 温度传感器的选择
为同时实现对系统内部和电池的温度监控，需采用两点测温。
方案一：采用PT100/PT1000或NTC热敏电阻进行温度测量。PT100、NTC测温精度较高，且测温范围很广。但由于其输出为阻值信号，需通过电桥电路、信号放大电路、AD转换电路才能实现温度测量，硬件电路复杂，在需要两点测温时硬件开销较大。且由于输出的是模方案。 方案二：采用单总线数字传感器DS18B20。DS18b20的测温精度可拟信号较易受干扰，因此不采用此以达到0.5度，分辨率可达0.0625度。采用独特的单总线接口，仅需一条总线即可测量多点的温度，方便构成两点测温系统。同时由于其为全数字量输出，可以方便的与单片机进行接口，并具有较强的抗干扰的能力。综上考虑，采用方案二。 1.7 辅助功能组件 辅助功能包括：
（1）键盘控制：通过键盘选择电池容量（以判断充满条件），充电模式（快冲慢充等）。
（2）液晶显示：显示键盘控制选项，实时显示充电状态，包括电流电压温度等。
（3）语音播报：电池的过热警报，电池充满提示等 （4）上位机显示：显示充电状态，描绘充电曲线等。
（5）GSM通信：可通过普通GSM手机发送接受短信方式监视和控制充电器
（6）充满后自动断电：以充电电流降为1/10电池容量为判断充满依据，自动停止充电。
二 系统电路设计
参考图2.1所示系统结构框图，“充电电源”框图部分包括恒流源、恒压源。“控制部分”框图包括单片机及外围的AD、DA转换电路和继电器开关部分。“电压、电流以及温度检测”框图包括信号的采集和放大电路。所有框图大都需要供电，未避免连线混乱，供电电路未在系统框图中画出。
图2.1 系统框图 2.1 系统供电部分
系统供电部分主要为单片机等芯片提供直流电源。由于题目对纹波电压和纹波电流的要求比较高，故分别设计了芯片的供电和充电电源的供电。
2.1.1 芯片的供电
单片机、继电器、LM338和其它芯片的供电，需要+5V和±15V电源。我们选用78，79系列三端稳压管构成线性稳压电源，如图2.2-2.3所示。变压器参数为30W，±18V。