1. 研究目的与意义
随着生活水平的提高,越来越多的家庭拥有了电动自行车,电动车行业数据显示,电动车年产量约2000万辆,电动自行车保有量超过2.5亿。
随之而来的就是电动车的使用安全问题,在电动自行车的所有部件中,电池是容易产生热量的地方,当热量积累到一定程度,就会导致失火事件的发生。
而引起电池发热的原因主要集中于电池的短路、电池的过充等方面,本文重点关注智能充电器的防过充设计,过充会严重影响电池的寿命,严重时会给生命财产带来威胁。
2. 课题关键问题和重难点
课题关键问题:本设计的关键问题对电压及电流传感器的检测。
电压、电流检测模块分为两个部分,第一部分为电压和电流传感器,对供电线的电压以及电流进行测量,电流变送器与传统的互感器相比,电流变送器具有输出接口灵活,线性度高,失调电压小,精度高等优点。
第二部分为模拟/数字转换器,电压以及电流传感器检测到的模拟电压信号,单片机不能直接进行处理。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧,对清洁的再生能源的开发利用越来越受到各国高度重视,电动自行车作为新型的交通工具具备了低噪声、零排放、有效的能源利用率等优点,越来越得到了人们的青睐。
它为解决能源紧缺的危机、大气环境污染治理难的两大问题,提供了重要的解决途径。
因此,电动自行车行业有着广阔的应用前景和巨大的发展空间。
4. 研究方案
设计方案:本设计是基于单片机的智能充电器设计,设计的主要模块包含单片机最小系统,采用stc89c52单片机,价格适中、性能和外设可以满足本系统所需要的资源配置;按键模块采用独立式按键方式,电路设计简单,设置目标充电电压、电流值;显示模块采用液晶显示,能够满足汉字、数字和英文字母显示;模数转换芯片采用兼容ttl或cmos电平信号的adc0832,利用分时采集的控制方式进行数据读写操作;采用蜂鸣器和三极管组成报警模块,用于过充报警;其整体的设计系统框图如下图1所示:图1 系统框图软件在keil环境下进行编程,使用c语言进行程序编写,其主函数的软件流程图如下图2所示:方法论证:1.主控器选型,需要分析mcu的运行速度、i/o数量以及系统功耗,当前单片机常用的主要有pic、avr和51系列等,根据系统功能要求选择合适的单片机。
2.传感器选型,电流互感器和电压互感器选择,需要从量程、接口方式和电路设计简化程度三个方面进行考虑,选择合适的传感器。
3.显示模块选型,从英文字母、时间、中文汉字等信息显示和io的使用情况下考虑,选择合适的显示模块。
5. 工作计划
第1周文献阅读,资料翻译,了解毕设任务。
第2周广泛收集各类充电器相关资料,分析比较。
第3周需求分析,方案初步设计开题报告。
