**单片机设计介绍，基于51单片机蓄电池充电器过充过放保护控制电路系统
文章目录
一 概要
基于51单片机蓄电池充电器过充过放保护控制电路系统概要如下：
一、系统背景与意义
蓄电池作为电子设备的重要能源供应装置，在各种应用中发挥着关键作用。然而，在充电过程中，如果缺乏适当的保护措施，蓄电池可能会面临过充或过放的风险，这不仅会影响其性能，甚至可能导致损坏。因此，设计一种基于51单片机的蓄电池充电器过充过放保护控制电路系统，对于确保蓄电池的安全充电、延长其使用寿命具有重要意义。
二、系统组成
核心控制器：采用51单片机作为核心控制器，利用其强大的计算能力和丰富的外设接口，实现对蓄电池充电过程的精确控制。
电压检测电路：用于实时监测蓄电池的电压值。当检测到蓄电池电压超过或低于预设的安全阈值时，系统会采取相应的保护措施。
A/D转换电路：将电压检测电路输出的模拟信号转换为数字信号，以便于51单片机进行数据处理和判断。
液晶显示电路：用于实时显示蓄电池的电压、电流等充电状态信息，方便用户了解充电情况。
热敏电阻检测电路：用于实时监测蓄电池的温度，防止因温度过高导致的安全隐患。
继电器控制电路：根据51单片机的指令，控制继电器的开闭，从而实现对蓄电池充电电路的控制。
三、系统功能
过充保护：当蓄电池电压超过预设的安全阈值时（如14V），系统会通过继电器控制电路切断充电电路，防止蓄电池过充。
过放保护：当蓄电池电压低于预设的安全阈值时（如一定的低电压值），系统同样会切断充电电路，防止蓄电池过放。
实时监测与显示：系统能够实时监测蓄电池的电压、电流和温度等参数，并通过液晶显示电路实时显示这些参数，方便用户了解蓄电池的充电状态。
温度保护：热敏电阻检测电路能够实时监测蓄电池的温度，当温度超过预设的安全阈值（如40℃）时，系统会切断充电电路，防止因温度过高导致的安全隐患。
四、系统特点
智能化控制：通过51单片机的精确控制，系统能够实现智能化的过充过放保护，确保蓄电池的安全充电。
实时监测与显示：系统能够实时监测并显示蓄电池的充电状态信息，方便用户了解充电情况。
可靠性高：采用高性能的硬件电路和稳定的软件算法，确保系统在实际应用中具有高度的可靠性和稳定性。
易于扩展与维护：系统采用模块化设计，易于扩展和维护，可以根据实际需求进行功能升级和模块替换。
五、应用前景
基于51单片机蓄电池充电器过充过放保护控制电路系统具有广泛的应用前景。随着电动车、智能家居等设备的普及，对蓄电池的安全充电需求越来越高。该系统能够满足这些设备对蓄电池安全充电的需求，提高设备的稳定性和可靠性，具有广阔的市场前景。
二、功能设计
C52单片机、LCD1602液晶显示、A/D采样PCF8591、继电器、220V交流电转5V直流电源组成。
1、通过整流滤波将220V交流电转化为直流电给蓄电池充电。
2、通过A/D芯片检测蓄电池电压，并在液晶LCD1602上实时显示，如果蓄电池的电压大于14.4V就断开继电器进而防止蓄电池过充，如果蓄电池电压小于11.6V就闭合继电器进行充电。
3、注意：该系统属于蓄电池充电器，不包含蓄电池。
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25