全自動智能充電機(jī)的電源和顯示的設(shè)計(jì)介紹
智能充電機(jī)隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，智能充電機(jī)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(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全地充電，因此，需要對充電過程進(jìn)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(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。
智能充電機(jī)的設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩大部分，本人的主要任務(wù)是完成充電器設(shè)計(jì)的LCD顯示部分，其主要涉及的知識包括：
(1)??? 自學(xué)AVR單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容。
(2)??? 設(shè)計(jì)電源電路。
(3)??? 設(shè)計(jì)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(shù)。
(4)??? 手工焊接和ICCAVR編譯器的應(yīng)用。??? ???
第二章? 硬件電路設(shè)計(jì)
經(jīng)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(xiàn)在就可以開始進(jìn)入硬件電路的設(shè)計(jì)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(xì)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(shè)計(jì)思想和同組人所設(shè)計(jì)的兩部分結(jié)合，達(dá)成統(tǒng)一。???????????????
通過比較再結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)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(shí)現(xiàn)，所以最終決定采用間接控制的方式來設(shè)計(jì)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(shù)字電路的電源
GND 地
端口A(PA7～PA0) 端口A 作為A/D 轉(zhuǎn)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(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)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(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)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(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)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(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。
RESET 復(fù)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(fù)位。
XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)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(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時，該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用ADC時應(yīng)通過一個低通濾波器與VCC相連。
AREF A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。
2.1.2 Atmega16L的存儲器
AVR結(jié)構(gòu)有兩個主要的存儲空間：數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。這三個存儲器都為線性的平面結(jié)構(gòu)。
(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?yàn)锳VR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(jù)Flash程序存儲器的兩個區(qū)：引導(dǎo)(Boot) 程序區(qū)和應(yīng)用程序區(qū)，分開來考慮。
(2) 數(shù)據(jù)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(yù)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(shù)據(jù)存儲器。它是作為一個獨(dú)立的數(shù)據(jù)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(jī)的時鐘用于產(chǎn)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(nèi)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(fù)位
Atmega16L有五個復(fù)位源：
(1)??? 上電復(fù)位。電源電壓低于上電復(fù)位門限Vpot時，MCU復(fù)位。如果在單片機(jī)加Vcc電壓的同時，保持RESET引腳為低電平，則可延長復(fù)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(jī)的復(fù)位電平 ????????????????????????單片機(jī)的復(fù)位電平
(2)??? 外電復(fù)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(fù)位。
