利用PIC單片機的蓄電池充電智能管理器設計實例

為了在蓄電池充滿電后能夠自動斷電，利用PIC單片機設計了蓄電池充電專用管理器。該管理器具有自我學習的功能，智能記憶蓄電池滿充狀態(tài)，能適應現(xiàn)有的各種蓄電池充電器，對蓄電池進行智能充電，最大限度地保護電池，延長使用壽命。在無人看管的情況下，蓄電池充滿電后自動斷電，有效避免火災隱患和電器故障的發(fā)生，也能節(jié)約寶貴的電能。

現(xiàn)有的蓄電池充電器中有很多質量低劣的不合格產(chǎn)品，有的劣質充電器實際上就是一個沒有安全保證的簡易變壓器，大部分充電器在蓄電池充滿電后不進行智能斷電而長期處于浮充狀態(tài)，對電池的壽命會有一定的影響;現(xiàn)有的充電管理器普遍不具備自我學習功能，無法判斷電池的充電狀態(tài)，不能在蓄電池已充滿電的情況下智能的切斷電源。本文設計一種蓄電池充電專用管理器，能適應現(xiàn)有的各種蓄電池充電器，具有自我學習的功能，智能記憶蓄電池滿充狀態(tài)，對蓄電池進行智能充電，最大限度地保護電池，延長使用壽命。

1 硬件電路組成及工作原理

1.1 系統(tǒng)硬件結構

智能充電管理器系統(tǒng)硬件結構如圖1所示，本文設計的電路包括充電電流檢測電路，以單片機PIC12F675為核心的智能控制電路，繼電器驅動電路和為各電路提供工作電源的開關電源電路。

1.2 PIC12F675單片機

PIC12F675單片機是PIC12系列單片機，采用RISC型CPU內核，僅需學習35條指令，除了跳轉指令以外所有指令都是單周期的，由于采用哈佛總線結構，以及指令的讀取和執(zhí)行采用流水作業(yè)方式，使得PIC單片機的運行速度大大提高;PIC單片機是最節(jié)省程序存儲器空間的單片機，驅動能力強，PIC單片機每個I/O口的吸人和輸出電流最大值可達25 mA。PIC系列單片機集成了上電復位電路、I/O引腳上拉電路、看門狗定時器等，可以最大程度的減少或免用外接器件，以便實現(xiàn)“純單片”應用。本文中PIC12F675單片機負責對系統(tǒng)的工作進行實施調度，實現(xiàn)外部輸入?yún)?shù)的設置、蓄電池及負載的管理、工作狀態(tài)的指示等。為了在蓄電池充滿電后能夠自動斷電，利用PIC單片機設計了蓄電池充電專用管理器。該管理器具有自我學習的功能，智能記憶蓄電池滿充狀態(tài)，能適應現(xiàn)有的各種蓄電池充電器，對蓄電池進行智能充電，最大限度地保護電池，延長使用壽命。在無人看管的情況下，蓄電池充滿電后自動斷電，有效避免火災隱患和電器故障的發(fā)生，也能節(jié)約寶貴的電能。

現(xiàn)有的蓄電池充電器中有很多質量低劣的不合格產(chǎn)品，有的劣質充電器實際上就是一個沒有安全保證的簡易變壓器，大部分充電器在蓄電池充滿電后不進行智能斷電而長期處于浮充狀態(tài)，對電池的壽命會有一定的影響;現(xiàn)有的充電管理器普遍不具備自我學習功能，無法判斷電池的充電狀態(tài)，不能在蓄電池已充滿電的情況下智能的切斷電源。本文設計一種蓄電池充電專用管理器，能適應現(xiàn)有的各種蓄電池充電器，具有自我學習的功能，智能記憶蓄電池滿充狀態(tài)，對蓄電池進行智能充電，最大限度地保護電池，延長使用壽命。

1 硬件電路組成及工作原理

1.1 系統(tǒng)硬件結構

智能充電管理器系統(tǒng)硬件結構如圖1所示，本文設計的電路包括充電電流檢測電路，以單片機PIC12F675為核心的智能控制電路，繼電器驅動電路和為各電路提供工作電源的開關電源電路。

1.2 PIC12F675單片機

PIC12F675單片機是PIC12系列單片機，采用RISC型CPU內核，僅需學習35條指令，除了跳轉指令以外所有指令都是單周期的，由于采用哈佛總線結構，以及指令的讀取和執(zhí)行采用流水作業(yè)方式，使得PIC單片機的運行速度大大提高;PIC單片機是最節(jié)省程序存儲器空間的單片機，驅動能力強，PIC單片機每個I/O口的吸人和輸出電流最大值可達25 mA。PIC系列單片機集成了上電復位電路、I/O引腳上拉電路、看門狗定時器等，可以最大程度的減少或免用外接器件，以便實現(xiàn)“純單片”應用。本文中PIC12F675單片機負責對系統(tǒng)的工作進行實施調度，實現(xiàn)外部輸入?yún)?shù)的設置、蓄電池及負載的管理、工作狀態(tài)的指示等。1.5 繼電器驅動電路

繼電器驅動電路如圖4所示。繼電器K1的線圈一端接5 V開關電源的輸出端，另一端與三極管Q1的集電極連接，三極管Q1的基極通過電阻R9與單片機PIC12F675的繼電器驅動輸出端連接，三極管Q1的發(fā)射極接地，繼電器K1的常閉觸點串接在交流電壓的一個輸入端，另一個輸入端與電流互感器T2初級連接。繼電器K1線圈的