专科合格论文样例(设计类)

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1、天津大学网络教育学院专科毕业论文题目：智能型充电器设计完成期限：2012年6月27日至2012年11月5日学习中心某某某年级2010级专业某某某某指导教师某某某姓名某某某学号102000000000摘要本设计以德州仪器公司的MSP430F149单片机来设计一种智能充电器。该智能充电器通过采样电路把相关电池充电状态的充电电流、电池电压和温度信号送入单片机的A/D转换口进行转换，然后单片机根据模糊控制充电算法来改变降压斩波控制器BUCK电路的PWM脉冲输入波的占空比，从而来实现对充电过程的智能控制，此外该系

2、统还包括有相应的显示电路、键盘电路以及报警电路，用来输入一些充电相关参数且通过LCD显示器和声光报警来给用户做出系统的相关提示。本智能充电器设计的模糊控制充电策略，进行智能控制，从而实现数字化、智能化、通用化和低功耗的特点。关键字：MSP430F149单片机；智能充电器；A/D转换；模糊控制；PWM智能型充电器设计一、研究背景环境污染问题目前已经成为全球性问题，全球能源形势紧张、气候变暖，这些都严重威胁着经济发展和人类生活。世界各国都在寻求新能源和循环利用等战略，以保证可持续发展并获取优势地位。电子技术

3、的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展，也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。现代社会，人们使用便携式设备包括手机、MP3、数码相机等的机会越来越多，而这些设备大部分都使用充电电池，不同设备的充电电压、电流不同使得我们要对不同的设备电池购买不同的充电器，造成不便和浪费。目前，较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。由于不同类型电池的充电特性不同，通常对不同类型，甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器，但这

4、在实际使用中有诸多不便。（一）引言可充电电池具有较高的性价比、放电电流大、寿命长等特点，广泛应用于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置中。目前现有的充电系统大都采用固定的模式对充电电池充电，市场上有许多快速充电控制芯片，如德州仪器公司的BQ2400X系列，MAXIM的MAX1679、MAX1736等等，这些芯片给设计充电器带来了方便，节省了设计时间。但其缺点是产品功能已限定，无法对其进行功能扩展，缺乏自适应能力，不能实施控制充电状态，特别是对电池充电终止缺乏高效、精确的控制，另外传统的充电器只能对一种电

5、池充电，相互之间缺乏兼容，如果配备不当可能引起电池或充电系统的损坏，满足不了特定用户的需要。针对上述背景我们利用德州仪器公司的MSP430F149单片机设计一种智能充电器。该单片机是一个十六位单片机，其片内资源丰富，对于我们所设计的智能功能充电器来说已经绰绰有余[1]。本智能充电器通过采样电路把相关电池充电状态的充电电流、电池电压和温度信号送入单片机的A/D转换口进行转换，然后单片机通过改变充电电路PWM脉冲输入波的占空比，从而达到来实现对充电过程的智能控制，从而来解决传统充电器在充电过程中出现的问题。

6、（二）常用的充电电池的特点电池的特性唯一地决定其安全性能和充电的效率。电池的最佳充电方法是由电池的化学成分决定的（锂离子、镍氢、镍镉还是SLA电池等）。尽管如此，大多数充电方案都包含下面的三个阶段：●低电流调节阶段●恒流阶段●恒压阶段/充电终止-14-所有电池都是通过向自身传输电能的方法进行充电的，一节电池的最大充电电流取决于电池的额定容量(C)例如，一节容量为1000mAh的电池在充电电流为1000mA时，可以充电1C(电池容量的1倍)也可以用1/50C(20mA)或更低的电流给电池充电。尽管如此，这

7、只是一个普通的低电流充电方式，不适用于要求短充电时间的快速充电方案。图1-1不同电池充电曲线图现在使用的大多数充电器在给电池充电时都是既使用低电流充电方式又使用额定充电电流的方法，即容积充电，低充电电流通常使用在充电的初始阶段。在这一阶段，需要将会导致充电过程终止的芯片初期的自热效应减小到最低程度，容积充电通常用在充电的中级阶段，电池的大部分能量都是在这一阶段存储的。在电池充电的最后阶段，通常充电时间的绝大部分都是消耗在这一阶段，可以通过监测电流、电压或两者的值来决定何时结束充电。同时充电时部分电能被转

8、换成热能，直至电池充满。而充满后，所有的电能将全部被转换成热能。如果此时不终止充电，电池就会被损坏或烧毁。同样，结束方案依赖于电池的化学特性，例如：大多数锂离子电池充电器都是将电池电压保持在恒定值，同时检测最低电流。镍镉、镍氢电池用电压或温度的变化率来决定充电的结束时间。通过专业人员的的研究理论，我们可以得到不同电池在进行充电过程时的一个曲线图。不同电池充电曲线图如上图1-1所示。1、镍铬电池和镍氢电池镍铬电池的容量比镍氢电池或锂离子电池低