攀枝花学院本科毕业设计（
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） 摘要
基于单片机的无线充电器设计
学生姓名：
学生学号：
院 （系）： 电气信息工程学院
年级专业： 电子信息工程
指导教师：
助理指导教师：
二〇一五年五月
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名： 日 期：
指导教师签名： 日 期：
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名： 日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
注 意 事 项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的
标准
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封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师
评价
LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载
：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）
年 月 日
教学系意见：
系主任： （签名）
年 月 日
摘 要
随着用电设备对供电质量、可靠性、方便性、安全性、特殊场合、特殊地理环境等要求的不断提高，接触式的电能传输方式对于满足实际需要越来越显得捉襟见肘了。与此同时，无线电能传输系统，摆脱了线路的限制，实现电器和电源的完全分离，具有无线传输电能、设备体积小、传输效率高、便于携带和集成等优点。
本课题设计介绍了一种运用新型的能量传输利用电磁波感应原理和有关的交流感应技术，采用STC12C5A60S2低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心,实现电流控制和电压控制功能，电能充满后给出充满提示且自动停止充电。基于STC12C5A60S2单片机控制发射端和接收端产生的相应交流信号来进行充电的智能无线充电器。
利用设计通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输，在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。硬件部分包括高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明，建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示,实时充电电压显示。
关键词 无线电能传输,谐振耦合,无线充电器, LCD1602,STC12C5A60S2单片机
ABSTRACT
This paper introduced the use of a power transmission technology, wireless power supply technology model, using the principle of electromagnetic induction and the induction technology,intelligent wireless charger for charging the AC signal based on the STC12C5A60S2 single-chip microcomputer to control the transmitting end and the environment and other requirements continue to increase, the power transmission mode of contact to meet the actual needs become more and more difficult. At the same time, wireless power transmission system, get rid of the limit line, completely separate electrical and power, with the wireless transmission of electrical energy, the equipment has the advantages of small volume, high transmission efficiency, easy to carry and integration. In the rapid development of science and technology in 21 Century, the prospects for the development of intelligent wireless charger .
The design through the design of the hardware part and the software part of the system to achieve the wireless energy transmission, within the specified range of the transmitting coil in small appliances such as mobile phone, MP3 and other direct charge. The hardware part includes efficient DC power module, drive module, display module, control module and so on; the software part is mainly based on the design thought of the system design of the main program and the subprogram flow chart, and through the C language to achieve the corresponding programming requirements. relationship between the circuit parameters and the output power of the system. The design and fabrication of resonant coupling wireless device, using the LCD1602 design draw progress bar shows charging, charging voltage, charging time display.
Key words radio transmission, resonant coupling, wireless charger ,LCD1602 STC12C5A60S2
目 录
I摘 要
IIABSTRACT
11 绪论
11.1课题背景
11.2 国内外研究现状、水平
21.3本课题的发展趋势
42 系统总体设计方案
42.1系统总体设计方案简述
42.1.1系统的基本功能
42.1.2主要技术参数
52.2系统设计方案选择
72.3方案分析
82.4系统的理论分析
103 系统的硬件设计
103.1单片机的选择与其控制
103.1.1 单片机概述
103.1.2 单片机STC12C5A60S2的介绍
113.1.3 单片机最小系统的介绍
133.1.4单片机控制模块设计
143.2无线发射电路模块设计
143.2.1 NE555芯片简介
153.2.2 MOS管的选择与性能分析
163.2.3振荡电路的设计
173.2.4功率放大电路的设计
183.3 电源稳压控制模块设计
183.3.1稳压器LM2940简介
193.3.2 KA7500B芯片简介
193.3.3稳压控制电路设计
203.4按键指示电路模块设计
213.5显示电路设计及实现
233.6 DC/DC转换电路设计
233.6.1 DC/DC变换器简介
243.6.2 运算放大器LM358简介
243.6.3电压/电流采样模块设计
263.7系统总体电路设计
284 系统的软件设计
284.1 整体设计思想
294.2系统的主要程序框图
294.3 主要程序模块
294.3.1电路启动初始化
304.3.2 按键采集程序
314.3.3 LCD1602显示子程序
314.3.4 数据采集及模数转换程序
324.3.5 充电子程序的设计
345 系统仿真设计与调试
345.1.仿真软件Multisim的简介
345.2电路的仿真
345.2.1方波信号的产生
365.2.2实际电路的测试
365.3测试结果及分析
365.3.1测试结构
365.3.2实际电路的测试数据
386 系统PCB设计
386.1 PCB设计软件简介
386.2 PCB板设计方法
407 组装与调试
407.1系统组装
407.2硬件调试
407.3软件调试
407.4硬件软件联合调试
407.5 调试结果
41结 论
42参 考 文 献
43附录A：无线充电控制系统源程序代码
53附录B：整体电路图和PCB板图
55附录C：设计实物图
56致 谢
1 绪论
1.1课题背景
随着科学的发展与社会的进步,人们的需求变化正在日益发生着深刻的改变,对科学技术含量的要求越来越严格。无线电能传输技术作为一种新型的传能方式，主要包含谐振耦合无线电能传输，它具有传输效率高、适合中等传输距离等特点，以磁场和谐振耦合理论为基础,能在不接触情况下,将电能高效的传输到负载，克服了传统的电能传输方式的许多不足和缺点。与普通的感应电能传输技术相比,具有传输距离相对较远,与电磁波辐射传输技术相比具有更好的传输效率。近几年来，国内外许多研究机构和公司关于无线充电的技术相继对微距及短距离的无线供电产品进行讨论和研究。无线电技术几乎普及到全球的每一个角落，融入于通信系统，从当初的简单的无线电广播和电报，发展到科学技术发达的今天的技术含量高的卫星和微波通信等，使人们的生产和生活方式极大地发生了改变。然而，无线通信传送的都是微弱的信息, 无线传输的距离越远，设备耗能越高，接收的也不是功率较大的能量。
即使目前一些知名公司已经推出一些无线充电设备，但有一些地方还不很完善，还需进一步改进。对于实施大功率的无线传输来说，比较困难了。无线充电技术在小功率的范围内还是可以显示出它的优越性的。首先，它满足了现代人们快节奏生活需要方便的要求，许多使用极为方便的便携式的移动产品，都要不定期地连接进行充电，也因此留下了各种插口和连接电缆，防水性能的密封工艺也从而不易实现。其次，由于人类对电能的消耗越来越大，带来了的诸多的环境污染等困挠，而无线非接触式充电技术顺应了现代社会的需求，提供了解决问题的有效途径，进一步加强肯定了建设可持续发展社会。在社会不断发展的今天，无线充电器设计基于一项新型的技术，应用涉及领域广泛，本课题设计增加了充电智能保护，稳定性好，电路简洁，实用性高，更加全面的丰富了充电器的实用性，方便了人们的生活，具有良好的发展前景。
1.2 国内外研究现状、水平
无线供电技术传输电力已与早期20世纪早期在电磁感应现象发现后国外就掀起了设计风潮。绕线式变压器的“E”字形状型铁心绕上铜线后，通电后发现可以感应起电，但传输效果不会很理想，感应强度减弱甚至是消失。这是由于在市电频率50Hz下，电磁波的无线传递会随着距离增加而出现能量的快速衰退。这是由于电磁感应技术用以传递能量的变化磁场，随着传输的距离的增加，消耗的磁能就越多，而在用电负载中所获得能量也越少。但无论是采取电磁还是磁电的方式进行的远距离的无线传输，根据磁能传输原理，能量都会产生流失和损耗，而且随着转换次数的增加，损耗也会越来越大，而与此次同时带来的其他不利因素也会增加用电设备的提前衰老，如电流过大等，都会对生产生活的使用带来了许多不便。随着电子产业的蓬勃发展，相继研发出了产生利用谐振耦合进行交流振荡并利用单片微机控制和利用LCD控制的无线供电系统，该系统主要由两部分组成，第一部分是驱动发射电路，第二部分是电能变换接收电路，以及产生了电压电流独立显示系统、充电智能能控制系统等。在当前的无线充电技术，能够在微短距离范围内的近磁场对电子设备进行无线充电。
国内的无线供电设备设计相对于起步较晚，市场上也出现了许多无线充电产品，但都是在用电功率比较小的领域，比如，电动剃须刀、电动玩具等，可瓶颈仍然没有实质性的突破。各厂家都在激烈的竞争着，在硬件和软件上各显神通，对于不同产品的升级，实现了无线充电技术在产品层面的功能，满足了消费者的需求。能量的传送要求能够达到负载的的用电功率，以及传输效率的问题，有别于信号的传输，后者要求其传输过程中无失真，无损坏，保持内容的完整性和真实性。虽然能量的无线传送的想法早已有之，但因为一直无法突破效率这个问题，使它一直不能进入实用领域。但是，为了充分发挥无线充电的方便性，实施大功率的无线传输，就比较困难，还需要进一步的钻研与完善，随着新材料新方法的研究也一定有所突破。利用高新技术采用比较简单易操作的设备实现较远距离下的无线电能传输，形成商业化的趋势应用，当今的移动电子设备世界将能迎来新的一次变革。
1.3本课题的发展趋势
无线供电技术在问世以来，经过几十多年的发展，已成为了美、德国等工业发达国家的重要产业之一，世界总销售额不断上升，生产厂家不断涌现，品种在不断的更新，产量产值大幅度上升而价格则不断下降。无线供电技术在传输过程中的损耗只有传统供电技术的能量损失的百万分之一，对于能源短缺的今天，具有非常重要的研究意义。它的原理在于耦合谐振，当振荡磁场的频率发送方和接收方产生的固有频率相同时,接收方会产生共振,从而实现能量的转移，是一种非常有效的传能方式。根据共振的特性，在这样一个共振系统内发生能量转移，而其他对象不会影响谐振系统。通过电磁感应来进行无线供电是非常成熟的技术，但会受到很多限制。最主要的问题是，低频磁场会随着距离的增加而快速衰减。如果要增加供电距离，只能加大磁场的强度。但同时，磁场强度的大小一方面会影响电能的消耗，另一方面可能会导致产生磁干扰信号。我们都不想自己的硬盘里面的数据被强磁场一笔勾销吧。
随着科学技术不断的发展和研究领域，新型超材料可提高无线电力传输效率。为了填补电力传输过程装置和接收装置之间的空隙，减小在传输过程中的微波或激光造成的干扰，这种超导新材料被制成一种小而薄的透镜放置在电源和用电设备之间从而提高了传输效率。随着现代科技的发展，微型单片机已普遍应用于控制系统的各种环境。控制系统由中央控制装置、终端控制设备和振荡装置等组成。根据设计指定的参数，编写程序存储于单片机中，单片机根据程序，结合终端控制发送系统指令。中央控制装置模块通过检测振荡装置模块输送来的信息，根据相应的指令程序输出控制信号，接收电路接收该信息执行指令任务，实现电能的无线传输。无线电力传输的优势在于不受其他外界因素的太多干扰在任何地方都可以实现能量传输，当然这是无线电力传输发展到一定阶段所能呈现的现象；其次能去除电池、充电线等冗杂额物品，为设备的微型化提供了有利条件，有利于缓解各种用电设备的能量的大量的消耗带来的能源短缺问题。当科技水平达到一定程度时，一种新型的无线充电系统将会应运而生，实现对多种充电设备进行无线充电。当人们可以在任何距离内都广泛实现无线供电的时，能量的应用也将会变得唾手可得。无需再抱怨没有合适的充电器，不用再为电子设备准备厚重的电池以尽量延长它们的待机时间。我们可以把手持设备做得更小更薄，甚至可以容易地植入体内。
2 系统总体设计方案
2.1系统总体设计方案简述
该无线传输供电系统是由高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等组成。通过对交流信号的振荡、分析、处理，然后输出信号来使执行部件进行动作，实现无线能量传输，在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明，建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示实时充电电压显示、电流显示。
2.1.1系统的基本功能
本设计中基本功能实现如下：
1.利用高效直流稳压电源，为无线传输电能装置提供稳定可需的电流电压，在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电；
2.利用液晶显示装置显示实时充电电压显示、充电时间显示；
3.利用继电保护电路，设定电流电压在正常范围内，充电指示灯显示，充电时，红灯亮，充满时红灯灭；
4.根据无线电能传输进行后续控制,对于充电过程中，通过按键可以设置充电电流以满足充电电池的充电需要。
2.1.2主要技术参数
按照如下图的电能无线传输装置结构框图有如下参数：
图2.1 无线传输装置结构框图
1) 按照结构框图,输入端直流电压为12V，I1、I2之差的绝对值小于I1值。
2) 按照结构框图，接收端最大充电电流值600mA，两端电压约为5V。
3) 使用STC12C5A60S2单片机，在5cm内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。
4) 使用LCD1602设计显示充电实时充电电压显示、充电时间显示。
5) 整个工作过程中充电电路的LED指示灯显示的状态如下，通过按键可以设置充电电流以满足充电电池的充电需要。
表2.1 LED指示灯显示状态
充电状态
LED指示灯
充电装置未接入
全灭
正在充电中
红灯亮，绿灯灭
充电结束
绿灯亮，红灯灭
充电出错
红绿灯交替闪烁
2.2系统设计方案选择
方波发生器方案：
1） 使用CD4011及其外围电路构成方波发生器
图2.2 CD4011方波发生器
2） 使用NE555及其外围电路构成占空比可调的方波发生器
图2.3 NE555方波发生器
前级驱动方案：
1） 使用S8550、S8050构成的推挽驱动电路
图2.4 S8050驱动电路
2） 使用IR2104构成的推挽驱动电路
图2.5 IR2104驱动电路
MOS管：
1） IRF3205，内阻0.4ohms
2） CSD19531KCS，内阻7.7mohms
恒流源方案：
1） 使用LM317构成的简易恒流驱动电路
图2.6 LM317恒流驱动电路
2） STC12C5A60S2单片机控制的可控恒流源
图2.7 STC12C5A60S2控制的可控恒流源
2.3方案分析
1）方波发生电路
在上述2种方波发生器方案中，使用CD4011构成的方波发生电路结构较为简单，方波频率=晶振频率，既想改变方波频率只能通过更换晶振来完成，且此方案中方波占空比为固定的50%，不足之处是现有晶振与LC谐振频率可能不匹配、跟换晶振较为麻烦以及实际需求中占空比不一定为50%的情况。
NE555及其外围构成的方波发生电路通过调节精密可调电阻来调节方波频率以及占空比，相比CD4011来说具有极大优势。NE555构成的方波发生器来说，具有频率比较稳定的优势，使用更加方便，输出的方波电压幅度较高，能够满足整体电路的电压需求。
2）前级驱动方案
在上述2种前级驱动方案中，区别在于使用的三极管型号不同，S8550/S8050为小功率开关三极管BD137/BD138为中功率三极管，实际使用需考虑到推动MOS管的电流需求，来采用具体的三极管。考虑到最大电流以及开关特性，采用推挽驱动电路采用BD137/BD138方案。
3）MOS管
在备选的2种MOS管中，CSD19531KCS为Ti公司的高效率N沟道MOS管，内阻为7.7mohms，IRF3205为常用的大功率N沟道MOS管，内阻0.4ohms。在保证效率的情况下，MOS管的选择与LC谐振回路的等效电阻有关，使LC等效电阻等于mos管的内阻，降低MOS管上热散功耗，提高效率。考虑到使用CSD19531KCS驱动时LC谐振回路中的电容大小，故MOS管采用IRF3205。
4）恒流源
因本设计要求给用电设备进行充电，故使用恒流源最佳，上述的2种方案中STC12C5A60S2控制的可控恒流源虽然有着精确可调的特点，但电路较为复杂。用LM317构成简易恒流驱动器电路非常简单，但是其精度不高，驱动电流不太大。因此为了获得较大的驱动电流，采用STC12C5A60S2单片机控制的可控恒流源电路。
2.4系统的理论分析
为了实现无线充电设计系统的是设计，联系实际本设计是采用的是典型的电磁感应式无线电能传输的方式，利用电磁感应原理，初级线圈与次级线圈构成一个非接触式的耦合振荡器，实现电磁能的交替转换完成无线传输。本设计的设计关键是利用线圈的耦合传递能量，保证电路的接收部分可以接收到足够大的能量，提供给充电控制电路。当然如何提高充电电路的能量利用效率是一个不得不考虑的问题，在满足设计电路的基本要求下，尽可能提高电能的传输效率，采用低功耗的设计。
设计采用NE555及其外围构成的方波发生电路通过调节精密可调电阻来调节方波频率以及占空比，相比CD4011来说具有极大优势。振荡电路使用晶体管振荡，可以产生稳定的工作频率，但频率不可调；采用RC振荡，其频率在一定的范围内可调，电路简单而且省电。因系统选择频率不高，频率在一定范围内可调，所以选择NE555与RC构成的振荡电路。功率放大电路如采用大功率开关三极管作为功放元件，但三极管管耗较大，需要大面积的散热片，成本比较高。而使用场效应管作为功放元件，功耗低于三极管，驱动功率小，使用方便，故采用IRF630的型号MOS管。线圈部分采用平板式绕法，在占空比在一定范围内减小时，平板式绕法的线圈接收端效率会变高。由于题目中提及驱动LED灯，故使用恒流源最佳，恒流源使用LM317构成的简易的恒流驱动，特点是电路结构简单，相对于使用51系列单片机控制的可控恒流源电路来仅仅驱动LED显示指示灯，更方便简洁，但是其精度不高，驱动电流不太大。通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输，在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。无线充电系统组成框图如下：
图2.8 无线充电系统组成框图
3 系统的硬件设计
3.1单片机的选择与其控制
3.1.1 单片机概述
单片机是一种集成的电路芯片，又被称为微控制器（Mirocontroller Unit）,它是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器、A/D转换器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。与通用的计算机不同，单片机的应用属于芯片级的应用，它可以单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能。通过其相应的指令系统，以及集成电路应用技术和其他设计所需的理论技术，设计特定的芯片应用程序，在软件的控制下准确、快速、高效地完成程序设计事先规定的事物。在软件方面主要以汇编、C语言、嵌入式操作系统为主，具有方便灵活的控制特点。微处理器的发展正朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机的方向发展，具有微型化、简单易用，价格低廉等优点深受广泛应用，渗透到人类生活中的各个领域。总的来说，单片机主要分为通用型和专用型两大类，通用型单片机是提供使用者全部的开发资源，一般我们使用的单片机属于通用型的单片机。专用型单片机顾名思义是针对某些应用专门设计的，例如打印机控制器、录音机机芯控制器等。单片机微控制器的出现改变了原有的传统电路设计方法，由原有的逻辑设计方法演变成现在的软件与硬件相结合的方法，从本质上改变了控制方法和设计思想，是控制技术上的一次伟大的技术改革，是一个新的里程碑跨越。
3.1.2 单片机STC12C5A60S2的介绍
STC12C5A60S2单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，具有高速、低功耗、超强抗干扰等特点的新一代的8位8051单片机，工作电压一般为5.5-3.5V，其指令代码完全兼容传统的8051系列单片机,运行速度是普通51系列单片机8-12倍，内部有集成的MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换。STC12C5A60S2单片机的功能强大可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域，尤其针对电机控制，强干扰场合。STC12C5A60S2的管脚图如下图3.1所示。
图3.1 STC12C5A60S2的管脚图
各引脚功能简单介绍如下：
1.VCC：供电电压；
2.GND：接地；
3.P0口：P0口作为一个8位漏级开路双向I/O口，能够用于外部程序数据存储器。
4.P1口：P1口是一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流；
5.P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，P2口可用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器；
6.P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，也可作为单片机某些特殊功能接口；
7.RST：复位输入接口；
8.ALE / PROG ：它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用；
9.PSEN：作为外部程序存储器的选通信号；
10.EA/VPP：当EA保持低电平时，访问外部ROM；当EA端保持高电平时，访问内部ROM；
11.XTAL1：反向振荡放大器及时钟电路的输入接口；
12.XTAL2：反向振荡器的输出端；
3.1.3 单片机最小系统的介绍
单片机最小系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统,对STC系列单片机而言，最小系统一般应该包括:单片机、时钟电路、复位电路、电源电路。STC系列单片机内部除了CPU、FPEROM ，RAM，定时/计数器T0和T1等基本结构组成外，与普通的51系列单片机相比具有以下特点：
STC12C5A60S2其内部60KB的用户应用程序空间，256B的RAM 和1024B的XRAM能满足程序代码和缓冲区定义的需求，另有与程序存储空间独立的一片闪存区域，可在应用编程中作EEPROM 使用；
在同样晶振的情况下，STC12C5A60S2的运行速度是普通51系列单片机的8-12倍，具有8路10位高精度ADC转换模块，转换速度极高可达到250K/S；有PDIP-40封装的芯片，易于方便快速的进行仿真设计，有36个通用I/O 口，大部分可位控，并具有强推挽输出的能力；
STC12C5A60S2 有双UART以及ISP串口，无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，含有4 个16 bit 定时器和一个独立的波特率发生器，另外还有两个PCA 模块， 能获得丰富的定时器资源。
单片微机内部最核心的部分是CPU，CPU主要功能是产生各种控制信号、数据传输、数据的算术运算、逻辑运算等。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，其最小系统的原理图如下图3.2所示。
复位电路图 时钟电路图
电源电路图 单机机引脚图
图3.2 最小系统的原理图
3.1.4单片机控制模块设计
本系统单片机主要完成的任务是控制指令程序来实现电能的无线传输过程，通过数据的采集和分析处理，将数据发送到显示电路。另一方面采用555方波发生器输出PWM信号控制DC/DC变换芯片。控制模块的具体流程是上电初始化，复位操作，通过设定的软件程序查询键盘，启动整个系统的运行，按键设置确定输出电流大小和恒定电压值的输出；而相应子程序通过计算分析PWM信号波的占空比，从而将采集到的输出电流或电压值数据，转送到LCD显示模块电路，实现人机信息交换。在输出的过程中通过单片机定时器定时检测输出电流或电压，与设定值比较后调节PWM占空比，保证输出的电压值趋于设定值，减小实验的误差。在充电过程中，通过检测电流大小，指示状态灯的亮暗来确定充电量的程度，实现充电过程中的智能控制。
MCU模块即为单片机部分，整个控制都是依靠单片机完成。通过单片机编程实现了充电过程的智能控制，而且大大简化了硬件电路设计，由于单片机良好的可重用性，如果需要改变电路工作状态或电路参数，只需简单的修改程序即可实现，从而使电路的升级改造变得简单易行。从功能和价位以及本题目要求来看，选择51系列STC12C5A60S2作为本方案的控制核心，P0口接液晶显示LCD1602作为输出数据显示传输，同时P24、P25、P26是液晶LCD控制端口；P13，P14口作为PWM输出,P16，P17为ADC采集端口；P10、P11、P12接三个独立键盘作为输入数据传输；其单片机控制电路图如下：
图3.3 单片机控制电路
3.2无线发射电路模块设计
电源、振荡电路、功率放大电路是组成发射模块的主要部分，电源是指将220V的交流变成直流以供给整个电路提供直流电源。由于能量发射需要通过高頻信号的耦合，因此需要有振荡电路来产生高频信号，而振荡电路产生的高频信号很微弱，因此需要有功放电路对其进行功率放大，最后经耦合线圈发射。本系统无线发射模块的发射电路由NE555构成多谐振荡器产生波形电路和谐振功率放大器两部分组成，如下图所示。
图3.4 发射电路设计
3.2.1 NE555芯片简介
NE555是一个可以产生精确定时脉冲的高稳度控制器广泛运用于电子产品的集成电路中，属于小规模集成电路，。NE555芯片同时也可以产生精确的定时脉冲信号，芯片输出的驱动电流可达200MA,其正常的工作电压一般为4.5V-16V。NE555芯片工作原理是利用内部的定时器构成时基电路，产生时钟信号，提供时序脉冲。NE555时基电路有dip双列直插8脚封装和sop-8小型（smd）两种封装形式以适应不同的设计环境。其他时钟芯片如HAL7555、LM555、CA555分属不同的公司生产的不同型号的产品，其内部结构和工作原理与NE555芯片都相同类似。NE555的内部结构主要由场效应三极管、上拉电阻、功放二极管等元器件组成了前端比较器、RS触发器等电路模块，NE555的特别之处是由电阻构成了的分压器，为内部的比较器提供了基准电压，因此又称之为NE555时基电路。
图3.5 NE555的管脚示意图
NE555引脚图介绍如下：
1.地端GND；
2.触发端；
3.输出端；
4.复位端；
5.控制电压；
6.门限(阈值）；
7.放电端；
8.电源电压端Vcc。
3.2.2 MOS管的选择与性能分析
随着开关频率的不断提高，在产品驱动设计时，如何提高产品性能、延长电池工作时间是设计过程中的关键，对于开关元件的性能也提出了更高的要求。由MOSFET设计的增强型场效应晶体管的特点是大电流、高功率、开关速度较快、导通电阻低，常用作开关稳压器、开关转换器、继电器驱动器等大电流应用的场合。两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS，原因是导通电阻小，且容易制造。以下是MOS管几种常见型号的外形图。
图3.6 MOS管外形图
在半桥逆变电路中，对MOS管的选择十分关键，在保证效率的情况下，MOS管的参数将影响系统的传输效率。具体使用型号的MOS管型号，与LC谐振回路的等效电阻有关，使LC等效电阻等于MOS管的内阻，降低MOS管上热散功耗，提高效率。对于本设计，MOS管的选择应满足如下条件：（1）较小的导通电阻（2）开关延时比较短，开关速度快。以下是常用N-channel MOS管的比较：
表3.1 几种MOS管的比较
型号
导通电阻
开关延迟ns
最大电压Vds
最大电流Id
MAX Vgs
IRF540
55毫欧
105+70
100V
22A
± 20V
IRF840
0.85欧
37+69
500V
8A
± 20V
IRF2804
2毫欧
133+260
40V
75A
± 20V
IRF2903
2.4毫欧
124+85
30V
75A
± 20V
IRF3205
8毫欧
115+115
55V
110A
± 20V
IRFB3607
7.34毫欧
110+43
75V
80A
± 20V
经比较和筛选，及考虑成本因素，N沟道MOS管最终选用了IRF3205，作为半桥的开关器件。IRF3205是IR公司设计生产的一款低阻抗，快速开关管，其主要性能有：导通电阻 7.34豪欧；工作范围-55到175摄氏度；极快的开关速度：开延时16nS,上升时间110nS,关延时43nS,下降时间96nS。
对于P沟道的MOS管，选用IRF9540。IRF9540是IR公司设计生产的一款低阻抗，快速开关管。其导通电阻 0.2欧；工作范围-55到175摄氏度；极快的开关速度：开延时16nS,上升时间65nS,关延时47nS,下降时间28nS。
3.2.3振荡电路的设计
采用NE555构成多谐振荡器产生波形电路，调节555的变阻器大小可以在一定范围内改变输出方波的频率及占空比，调节得到所需要的频率，为功放电路提供激励信号。采用555定时器组成的震荡电路结构简单，使用方便,通过改变调节变阻器的大小产生输出一定频率的方波信号，与LC电路构成耦合谐振以达到实验效果。振荡源由NE555方波发生器产生一定频率的PWM波，PWM信号经过IR2104构成的推挽式驱动电路放大推动电流以及电压幅度后驱动MOS管。为了能在小功率的推动下也能输出足够大的高频功率，输出驱动选用N沟道场效应管IRF3205，IRF3205上串联LC震荡回路，PWM信号的频率等于LC谐振频率时，LC谐振回路上获得驱动电流，将电能转换为电磁波向周围空间发射。振荡电路如图3.7所示：
图3.7 振荡电路设计
在本设计中采用NE555时基电路来产生脉冲信号输入单片机中，再由单片机STC12C5A60S2进行后续的数据处理操作。当电路上电时，电源通过驱动电路R36,R42,R40支路给电容C1充电，此时3脚输出高电平，当C1的电位充至2/3Vcc时，555内部比较器使RS触发器输出低电平，通过与非门打开放电回路，电容放电，此时输出低电平，当电容电位放到1/3Vcc时，比较器使RS触发器输出高电平，放电回路关闭，电容充电，输出高电平。实际电路的充放电波形如下图。
图3.8 方波发生器输出波形与充电波形
单个周期内，电路的充电时间
式(3.1）
放电时间
式(3.2）
输出的方波频率为
式(3.3）
理论上，在保持50%占空比的条件下，调节电阻使电路输出的方波频率
式(3.4）
3.2.4功率放大电路的设计
谐振功率放大器由LC并联谐振回路和开关管IRF3205构成。振荡线圈按要求用直径为0.80 mm的漆包线密绕2O圈，长度约为30cm，实测电感值约为90uH。本设计的功率放大电路，采用MOS管的半桥实现，其功能是可以将±12V直流电压逆变为±12V的交流电压。当接收端线圈与发射线圈不断的逐步靠近的过程中，将在接收线圈中产生感生电压，产生谐振的条件是接收线圈部分的谐振频率与发射频率相同，此时，电压达最大值，实验效果最为明显。所以，发射线圈回路与接收线圈回路均处于谐振状态时，具有最好的能量传输效果，线圈传递能量效率较高，传送间距越大。采用场效应管作为功放元件，功耗低于三极管，驱动功率小，使用方便。直接使用NE555的输出就可以直接驱动。由于功率管的电流较大，散发的热量比较多，所以需要加装散热片。
半桥的工作原理：如图，两个MOS开关管组成此半桥电路。当MOS管Q1导通时，Q2截至，电流由MOS管Q1经LC电路到地线。当MOS管Q2导通时，Q1截至，电流经Q2、LC到地线。如此循环，将直流电逆变为交流电，供给LC电路发射。
图3.9 H桥逆变电路
驱动电路工作过程：方波发生器产生的方波经过三极管驱动电路后，直接驱动MOS管，当方波为高电平时，驱动MOS管信号为低电平，Q1导通，Q5截止；当方波为低电平时，驱动信号为高电平，Q1截止，Q5导通。因此，可通过示波器观察到驱动芯片输出波形和线圈发射波形，如下图3.10：
驱动芯片输出波形 线圈发射波形
图3.10 波形图
3.3 电源稳压控制模块设计
3.3.1稳压器LM2940简介
单片机电源电路的设计以三端集成稳压器LM2940为核心，运用其器件的内部电路来实现过电压保护、过电流保护、过热保护，这使它的性能非常稳定。三端固定输出电压式稳压电源属于串联稳压电路，其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同；能够实现1A以上的输出电流，具有多种电压输出值，因此产品的应用范围很广泛。LM2940比7805的转换效率高，7805直接输入不接输出的情况下，其内部还会有3mA的电流消耗（静态电流），而2940型号元件的静态电流就比它远远小得多了。在实际运用的电路中，由于电流通过比较大时，可能导致稳压管的温度过高稳压性能变差，影响实验效果，此时应当在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器。图是三端稳压器LM2940的典型应用电路及引脚图。
图3.11 LM2940的典型应用电路及引脚图
3.3.2 KA7500B芯片简介
集成电路KA7500B芯片是一种应用于电源电路能够产生固定频率脉宽宽度调制的电路，其内部包含了一个线性锯齿波振荡器，其振荡频率可通过RC滤波电路进行调节。KA7500B芯片覆盖了控制开关电源设计的需要的各种功能，专门用于的开关电源的脉宽调制，属于集成电路控制器；它与TL494芯片可以完全兼容并几近可互换，广泛应用于各种桥式的开关电源，能适应于不同场合的需求。KA7500B具有的特点如下：
①能灵活的进行脉宽调制；
②内置误差放大器；
③工作电压为5V；
④包含两种输出方式；
⑤死区时间不定；
⑥功率晶体管有较高的驱动能力。
KA7500B主要完成的工作内容就是输出恒定的稳压电流，通过与的逻辑关系控制其内部的两路反馈回路；当输出的实时电压低于预先设定的恒定电压值时，此时电流反馈称为主导作用，一旦输出的电压电流值超过设定的预阀值后，转换为电压反馈完成了恒定电流、电压的控制功能；KA7500B的控制电路方式属于开关电源具有高效率，温升慢，适于电路实际操作等优点。
3.3.3稳压控制电路设计
为了降低电源系统自身的功耗，提高电源效率，减小整个电源系统的发热量，应选择低电压差的稳压器。本设计中选择LM7805系列稳压器来提供各级所需的电压。电源模块是让AC220V电源通过变压器降压，整流滤波后得到要调节的电源输入端；降压为AC9V整流滤波后，直接为运算放大器和DC/DC芯片供电；经过三端稳压LM7805，得到5V电压为单片机供电工作电源。
图3.12 电源电路设计
图3.13 稳压控制电路设计
3.4按键指示电路模块设计
在单片机应用系统中，按键主要有两种形式：独立按键和矩阵编码键盘。独立按键的每个按键单片机的I/O接口直接链接实现通信独立，通过判断按键端口的电位即可识别按键操作；当设计中的按键太多时，而为了减少I/O口的占用，通常采用矩阵式的键盘，由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行与列的交点上，通常所用的按键为轻触机械开关，开关在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。
在本设计中由于按键不是太多，故采用独立按键法，这样可以减小编程的难度，下图为本设计的按键接线图。系统中键盘模块设计三个按键S1、S2、S3，如图3.14所示，分别由单片机P10,P11,P12口输入。S3为进入设定按键，可以设置输出电流和电压。S1为电压/电流+,S2为电压/电流-,电压步进0.1V，电流步进100mA。
图3.14 按键指示电路设计
3.5显示电路设计及实现
在日常生产生活中，对于液晶显示器的使用已经非常普遍，在诸多的电子产品器件随处可见液晶显示模块的身影，主要显示的内容为数字、符号和图形。它的工作原理是通用过液晶分子对各种光电效应，把液晶对电场、磁场、光线和温度等外界条件的变化在一定条件下转换为可视信号。LCD作为人机交换的重要模块，在很多场合都会涉及和使用。由于软硬件都比较简单，在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：功耗低、显示精度高、数字式接口、体积小等。
LCD1602液晶显示器也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它的显示容量为16×2个字符，工作电压为4.5V-5.5V，工作电流为2.0mA(最佳工作电压时)。字符位间隔可以很好的显示字符间距和行间距，有利于数据记录。LCD1602分为两种基本的显示型号，即带背光和不带背光，由HD44780控制但在实际应用中并无差别，1602字符型液晶显示器实物如下图：
INCLUDEPICTURE "http://www.hificat.com/dpj_step/compositive_4/image124.jpg" \* MERGEFORMATINET
3.15 1602字符型液晶显示器实物图
LCD1602主要技术参数：
显示容量：16×2个字符
芯片工作电压：4.5—5.5V
最佳工作电流：2.0mA左右
模块电压：5.0V
字符尺寸：2.95×4.35mm
LCD1602引脚功能的介绍：
图3.16 LCD1602引脚图及尺寸
1602LCD采用国际标准模式化的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，其引脚接口介绍如下表3.2所示:
表3.2引脚接口说明
编号
符号
引脚说明
编号
符号
引脚说明
1
VSS
电源地
9
D2
数据
2
VDD
电源正极
10
D3
数据
3
VL
液晶显示偏压
11
D4
数据
4
RS
数据/命令选择
12
D5
数据
5
R/W
读/写选择
13
D6
数据
6
E
使能信号
14
D7
数据
7
D0
数据
15
BLA
8
D1
数据
16
BLK
背光源负极
单片机STC12C5A60S2的P2.4，P2.5，P2.6作为LCD1602显示器的控制口，把P0口作为数据输出。液晶显示电路如下图：
图3.17 LCD1602液晶显示电路
3.6 DC/DC转换电路设计
3.6.1 DC/DC变换器简介
DC-DC转换器具有效率高、输出电流大、静态电流小等优点，非常适用于为便携式设备供电,如笔记本计算机、蜂窝电话、PDA等中。它有两种类型，即线性变换器和开关变换器。在电路设计中一般采用开关变换器，因为它具有高效率、灵敏的正负极性和升降压方式灵活等特点，而备受电子设计者的偏爱。
DC/DC直流变换是将直流电能转换成另一固定电压或电压可调的直流电能，也称为直流斩波。其基本的直流变换电路包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、库克变换电路，在本设计中采用的是降压斩波电路中的典型BUCK电路。
BUCK电路属于降压斩波电路，在固定频率下通过脉宽调制的方式改变占空比，实现直流到直流的降压变换使在负载上得到的恒定可调电压。BUCK电路主要起降压和储能的作用，在本电路中由于直流供电电压一定，而负载需要不同的可变的直流电压，充电器控制系统中其输入始终大于输出输出，所以采用脉宽调制方式的BUCK变换器。其中PWM脉宽调制信号有单片机提供，控制开关管的通断，其电路如图3.18所示。这种降压变换电路的优点是电路简单、控制特性好、负载侧电流波动小；而不足之处是电源侧电流波动大，只能降压，不能升压。
图3.18 BUCK变换器电路图
3.6.2 运算放大器LM358简介
LM358 芯片是一种常用于信号放大电路中的基本模块，其内部由两个分开独立的、增益较高、具有内部频率补偿组成的双运算放大器。运算放大器LM358中由两级反馈回路组成，在正常的工作电压范围内，可运用与传感放大器的应用电路，具有直流增益模块的开关电源和其他单电源供电运算放大器的电路模块，这将得益于其极宽范围的工作电压。LM358封装通常有塑封8引线双列直插式和贴片式两种形式，在电源电路中主要用作于比较放大器，并广泛应用于电子产品设计的集成电路中。因LM358有直流电压增益高(约100dB)、单位增益频带宽(约1MHz)、电源电压范围宽、低输入失调电压和失调电流、输出电压摆幅大等特点，广泛应用于电子电路中。其引脚图如下所示：
图3.19 LM358脚位图
3.6.3电压/电流采样模块设计
STC12C5A60S2内部带AD模块有8路10位高速A/D转换器，速度可达到250KHZ。单片机内部自带8路电压输入型A/D转换模块，通常可用做于温度的检测、检测电压变化值、扫描按键、频谱的输出检测等，具有较高的转换精度。上电复位后P1口为弱上拉型I/O口，由于是自带的AD模块，可以直接把待测信号接单片机的AD引脚就可把数据读入到单片机内部的AD寄存器，而不需要作为A/D使用的口可继续做为I/0口使用。
STC12C5A60S2系列单片机的ADC属于逐次比较型ADC。逐次比较型ADC是通过直接转换模式将输入的模拟信号与设定的参考电压依次比较，当所在转换得到的数字量与输入的模拟信号的数值相差无几时完成A/D转换；逐次比较型A/D转换器主要由电压比较器和D/A转换器组成具有转换速度快。 可改变其电压的动态范围，适用范围广。
图3.20 电压采样电路
对于电流采样，电路中采用了放大电路，对微小的电流信号有一定比例的放大后处理，便于信号的采集。下面是无线电能充电器中用到的差分放大电路。其中必须满足：R2=R6，R5=R4；放大倍数为：
。
图3.21 差分运放电路图
由单片机控制产生的PWM信号方波是一种具有固定周期、占空比可调的数字信号；当PWM信号的占空比随时间变化时，通过滤波之后的输出信号的幅度将是随着时间变化的模拟信号。因此可通过控制PWM信号的占空比例，来产生不同的模拟信号。采用单片机的输出PWM信号，经过简单的变换电路实现DAC转换，为了降低本充电设备设计的成本、设备体积，提高充电效率，采用单片机自带的DAC转换模块通过控制PWM信号的输出，利用简单的RC滤波电路实现数模转换。本系统设计在理论分析的基础上，设计出了简易的DAC其输出电压范围为0～5V，满足系统的需求。简易DA转换电路如下图。
图3.22 简易DA转换电路图
3.7系统总体电路设计
本设计的无线充电器系统主要包括直流电源模块、无线发射模块、能量转换模块、控制充电四个模块组成。首先由220V的交流电经变压器降压后给直流稳压电源供电，然后由直流稳压电源输出12V的直流电压给发射电路的振荡电路和功率放大电路提供电源。通过TL082构成正交振荡电路，将得到的振荡信号加到由三极管TIP41和TIP42构成的功放电路上进行信号放大。然后把放大信号加到线圈上，线圈把能量从初级耦合到次级。次级线圈耦合到的能量经接收电路稳压、整流、滤波及功率转换。这样就可以得到适合的给用电设备充电的电压和电流。结构框图如图3.23所示。
图3.23 总体设计电路框图
整体电路设计如下，采用常用的51芯片STC12C5A60S2作为控制器，P1.7作为输出电压的采样口，P1.6口作为输出电流的采样口。KA7500B的比较电压需要模拟量，本设计中，用PWM输出经过电容电阻滤波后为直流电压的方式来充当简易的DA。液晶显示电路，该系统使用LCD1602液晶屏显示。主电路的工作原理是由微控制器产生PWM信号，经过变换，通过控制输出电压的大小，之后电流信号通过放大器，给电压、电流采样将数据传送给单片机。主要原理是由微控制器，PWM，改造后，开关电源的输出电压、电流信号通过放大器、单片机的样品。
通过单片机控制PWM波信号的占空比，同时控制DC/DC变换芯片实现输出电压电流的恒定可调的改变，将采集到的数据传送给显示电路显示实时充电的电流电压值的大小，再由单片机内部自带的ADC模块实现数据的采集及转换，单片机通过预先设定的指令做出相应的判断和处理，实现电子设备的无线智能的充电控制。下图是系统总体的电路图。
图3.24 系统总体的电路图
充电系统通过单片机软件编程实现智能控制充电过程，由于单片机具有良好的可重用性，简化了硬件电路部分设计的繁杂；如果需要改变电路工作状态或电路参数，通过简单的修改软件程序，就可以改变电路原有的工作状态以及电路设置参数，系统电路的进一步研究设计改进也会有章可循。
4 系统的软件设计
4.1 整体设计思想
软件是计算机系统的灵魂，没有软件，计算机不能充分发挥其功能，这是软件在计算机中的地位，而在计算机控制系统中，软件占有非常重要的位置。整个程序由主程序、电压/电流采样、键盘模块、控制等子程序模块组成。根据软件程序设计的基本思想，无线充电控制程序的软件设计方法是利用结构模块化化的分析与设计方法来完成整个系统的软件设计。结构化系统分析与设计贯穿整个软件设计过程，遵循“自顶向下，逐步求精”的基本原则。
本设计整体工作主要由单片机程序控制实现，根据实际需要，单片机软件主程序由若干模块组成:初始化模块、LCD显示模块、数据采集模块、数据处理模块。程序的主要模块由一些小而不可忽视的子模块组成，各个模块之间看似相互独立实际上又相互联系着，当程序运行下一级模块时，高一级的模块主要起到控制作用，实现程序的衔接。该系统的工作过程为：电路启动的初始化，按键选择，输出选择并确定输出，电压电流的采集，充电控制等，通过调节方波信号的占空比来完成充电电压的调节。无线充电控制系统软件程序总体结构如图4.1所示。
图4.1 系统软件程序总体结构
4.2系统的主要程序框图
图4.2 系统主要程序汇总图
4.3 主要程序模块
4.3.1电路启动初始化
电路启动的初始化程序是为了给单片机的运行环境进行清理，设置初始状态；主要完成以下工作的内容：清片内ROM/RAM，每次单片机上电运行后，都会引起单片机的内部数据改变；有了上电复位操作这一步骤，可以减少其他因素的干扰。复位操作的目地是为了将单片机的内寄存器以往存留的数据设置为程序预先设定的实验值，这是由于寄存器中残留的数据相当一部分是未知的值，如果将这些未知的实验值，在系统正式运行以后，可能会产生程序以外的干扰后果，影响实验效果，甚至可能会造成系统的损坏，导致实验失败。因此，在单片机运行后，首先清0使之置初始参数设定，便于程序设计人员掌握，以利系统的工作。设置系统运行所需的各个参数，设置定时器和中断设定。图为初始化程序流程。
图4.3 初始化程序流程
4.3.2 按键采集程序
键盘子程序主要是用于决定是否启动整个系统复位初始化运转，按键改变充电过程中电流电压的大小，以确定开关是否都处在有效的开关状态，完成按键的采集程序。读线、读取、相连的端口，并将其值判断处理后存于相关缓存中。其中读取端口后要做一定的延时以排除键抖引起的误动作。图4.4为按键子程序结构流程图。
图4.4 按键子程序结构流程
4.3.3 LCD1602显示子程序
1602液晶显示模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。当液晶显示模块的忙标志为低电平时，才能执行有效的指令，而为高电平时，此时执行指令将失效。在确定好要显示的字符前，要先输入显示字符地址，明确显示字符的位置，如图4.5所示为1602的内部显示地址。1602液晶模块内部的每一个指令字符都有一个固定的特殊代码，将这些不同的点阵字符图形都储存在存贮器（CGROM）中；当执行命令时，产生相应的动作。
图4.5 1602LCD内部显示地址
程序流程图如下：
图4.6 LCD1602显示程序框图
4.3.4 数据采集及模数转换程序
数据采集主要由单片机内部的模数转换模块完成，程序分为ADC寄存器初始化，发送启动转换命令，等待转换结束，产生中断 接收数据，处理并存入缓存，程序流程如图11所示。
图4.7 数据采集子程序结构流程
4.3.5 充电子程序的设计
充电过程可以分为两种模式进行，第一种模式为恒流充电方式，默认其充电电流为600mA，通过设置的独立按键控制，可设定充电电流，保护系统电路；当电压切换到4.2V时，充电过程为切换为恒定电压的充电方式，而此时恒压充电电流会随着时间逐渐减小，当充电电流降到10mA时，表明已充到充电设备的额定容量的80%～85%，此时即可认为基本充满，如果继续充下去，充电时的实时电流会慢慢降低到零，电池完全充满。具体充电曲线如下：
图4.8 充电曲线图
在系统的充电过程中，默认的充电电流为600mA，LED状态指示红灯亮；当充电完成后，充电指示红灯熄灭，通过按键设置可控制充电时的电流和电压大小，以保证充电过程的正常运行。充电子程序流程图如图12所示。
图4.9 充电子程序结构流程
5 系统仿真设计与调试
5.1.仿真软件Multisim的简介
仿真软件Multisim是一款集合电路原理图设计、仿真测试、PCB电路设计的电子设计自动化软件。为了适应不同的应用场合，multisim的版本在不断的升级，它不仅具有良好的用户界面，丰富的元器件以及强大的仿真能力，而且在强大的MCU模块的基础上能够通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为，改进和优化电路设计。在进行硬件设计实现以前，让电子设计者对电路能进行直观的观测和分析。与传统的电子设计流程相比，进行仿真测试可以最大程度的减少设计成本，优化设计结构，对下一步设计制作实物有着很好的铺垫作用；通过采用高级编程语言C语言进行编程，设计系统程序，实现系统的软件测试。
5.2电路的仿真
5.2.1方波信号的产生
555时基电路组成的多谐振荡电路，利用multisim绘制如下图的仿真实验电路。根据图中设置的各元件参数，进行软件仿真测试，从虚拟的示波器可以观察到两个输出通道的波形以及波形与输入信号的关系，如图5.1所示。
图5.1 555时基电路组成的仿真电路图
根据图中设置的各元件参数，进行软件仿真测试，从虚拟的示波器可以观察到两个输出通道的波形以及波形与输入信号的关系，如图5.2所示波形图。
图5.2波形仿真图
发送模块的整体电路利用multisim绘制如下图的发送模块的整体仿真电路
图5.3 整体仿真电路
通过multisim自带的仿真软件的虚拟示波器，可以观察到其发射部分的输出波形，如图
图5.4发射部分仿真波形
5.2.2实际电路的测试
将单片机上电复位，待整个系统正常工作时，利用示波器的实际发射电路示波器仿真波形如图：
图5.5 电路实际仿真波形
图5.6 MOS管栅极波形
5.3测试结果及分析
5.3.1测试结构
图5.7 系统的测试结构
5.3.2实际电路的测试数据
发射线圈平板式绕法其中铜线直径为0.6mm线圈外径为50mm，共计20圈，为了保证发射与接收部分能够产生耦合谐振，接收线圈的设计与发射部分相同。将无线充电系统复位上电接上12V的直流电源，默认的充电电流为600mA，通过USB接口直接为手机等小型用电器充电，测试数据如表所示。
表5.1实际电路测试数据
线圈
发射
接收
谐振电容(uF)
1.56
1.44
线圈电感(uH)
393
358
PWM频率(KHz)
7.071
PWM占空比(%)
50
接收端负载
手机电池
发射端电压(V)
12
发射端静止电流(A)
0.35
发射端静止功率(W)
4.2
接收距离(cm)
0
2
4
6
8
接收端负载电压(V)
5.32
5.20
5.16
5.00
4.85
接收端负载电流(mA)
600
450
310
210
122
发射端电流(A)
0.98
0.76
0.74
0.73
0.72
发射端功率(W)
11.76
9.12
8.88
8.76
8.64
接收端功率(W)
3.19
2.34
1.60
1.05
0.60
效率(%)
27.13
25.66
18.02
11.99
6.94
数据分析：
从上表数据可以得出，电路可以输出较为稳定的5V电压，提供给电路的正常工作。接收线圈的相距的距离越近，接收端的接收功率越高，效率越高，电路的接收效率与距离成正比，但接收的距离有限，在微距离下能够正常为手机等小型用电设备进行充电，满足本设计的设计要求；当距离在10CM及以上则无法在接收端接收到相应的电流信号；输出的稳定电压在一定程度上有的小幅度的波动，可以进行进一步的优化改进，因此本设计的系统具有一定的局限性。
6 系统PCB设计
6.1 PCB设计软件简介
Protel DXP功能强大具有方便、快捷、实用的特点大大提高了电路板设计与制作的效率，良好的工作环境界面，让这款计算机辅助电路板设计软件深受广大电子线路设计者的偏爱。Protel DXP是将所有设计工具集成于一体的板级设计系统平台，从最初的电子电路设计到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Protel DXP运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的融合，Protel DXP都提供了全优的设计解决方案。和Protel 99SE软件比较，Protel DXP有着更加完善的功能和更加成熟的风格，更加灵活的界面，尤其是在设计PLD电路和仿真方面有了重大改进。
6.2 PCB板设计方法
1.PCB的层
Protel DXP等软件中,除了导电的信号层外.还有些其它的层。这些层起着不同的作用。
2.利用向导创建PCB
创建新的PCB可以直接执行New | PCB产生已过个新的PCB图，还可以利用Protel DXP提供的向导来创建，生成PCB的规划和电路板的参数设置。
3.装入元器件及基本设置
从Project面板中打开volum.SchDoc，执行命令Update PCB volume.PcbDoc，单击Validate Changes按钮，在点击Execute Changes按钮后，可以看到元器件已经装入到volume.PcbDoc中了。
4.PCB板布局
经过上面的步骤，就可以对PCB板进行布局和布线了。执行命令Tools | Auto Placement | Auto Palce…显示Auto Place对话框（图1.24），通过此对话框可以设置两种自动布局的方式Cluster Placer和Statistical Placer。
5.PCB板布线
现在可以对布局结束后的PCB板进行布线了。Protel DXP可以支持自动布线，用户先根据电路板的布线要求设计布线规则，布线设计规则设定得是否合理直接影响布线的质量和成功率。
6.设计规则检查(DRC)
已经绘制好的PCB板图，必须进行DRC检查以检查电路板中有无违反设计规则。
现在完整的PCB设计已经结束，如图6.1所示就是本次设计的元件布局分布PCB版图。
图6.1整体电路PCB图
7 组装与调试
7.1系统组装
系统的组装我们将按照所画的电路PCB板分为两个部分，一个部分为发射电路与接收电路部分，另外一个部分则是充电控制部分。根据设计的需要准备好焊接工具和元器件，准备好所需的元器件和工具以后，根据电路原理图安装好元器件，安装是要注意，元件要平整。安装元器件以后，接下来就是焊接了，焊接要遵循先焊接小元件，在焊接大元件，先处理不容易焊接的元器件。
7.2硬件调试
在组装好以后，我们需要对整个电路进行硬件调试，电路有可能正常工作。调试的可以分为以下几步：
1.检查电路的通断和电源的供电电压；2.调试系统的供电电源；3.系统的静态调试；4.系统的动态调试；5.系统参数指标的调试；6.带负载实验。
7.3软件调试
当硬件调试完成以后下一步就是下载程序到单片机进行软件调试，软件调试很简单，当编译是哪里出现错误就在哪里修改，确保每个功能都准确以后就可以往单片机里面下载了。
7.4硬件软件联合调试
硬件调试和软件调试完成以后，下一步就是软硬件的联合调试了。联合测试可能出现下面的一些情况，根本没有显示，那么我们得先检查电源是否有电；如果电源灯亮，那么我们要检查是不是程序没有下载到单片机内部，程序下载以后，如果还是没有显示，或者没有正确的显示。需要检查一下外围电路与单片机引脚的链接是否和我们程序中设置的一样；当所有的参数都准确后，那么我们就可以加上负载进行测试，保证在仿真里面的功能全部实现。
7.5 调试结果
进过前面一系列的调试，实验结果希望达到了设计的基本要求，输出电压5V左右，能正常的为手机等用电设备进行充电，电流显示和电压显示也很准确。整个实验的结果才会令自己满意。
结论
本手机充电器系统的设计分为硬件电路设计和程序设计两个部分，本文通过严密的理论分析，实际制作了振荡电路模块、功率放大模块、发射线圈模块和电路接收模块。在硬件电路设计上遇到一些问题，关于DC/DC转换的PWM脉宽调制信号的产生问题，经过反复分析论证，最后确定用单片机通过编程来实现，这样将大大降低硬件的成本。
软件的设计采用模块化的程序设计方法，分为主程序部分、按键采集模块、AD转换采集模块以PWM脉宽信号产生模块等。程序的设计既参考了一些资料里的内容，也有相当多的自我设计，采用巧妙的算法有效避免出现双字节，从而使程序设计变得简单。在设计过程中同时发现距离对无线充电的效率影响很大，是决定效率的关键因素。如果想要获得较高的效率，则必须在一定程度上牺牲距离。更深层次的研究应该解决效率与距离的矛盾关系。
由于本次设计使用的线圈在平滑度上有所欠缺，同时由于硬件的限制使得功率放大电路的效率不高。我们自身的知识和经验的限制，导致本次设计的无线充电器的效率不高，有很多地方还需要进一步完善。总体来说，本文虽然达到了一些基本要求，但还有很多不足。而按照目前的发展趋势，相信无线充电应该是很有应用前景的。
参 考 文 献
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[2] 蔡朝洋. 单片机控制实习与专题制作[M]. .北京：北京航空航天大学出版社，2006
[3] 李朝青. 单片机原理及接口技术[M]. 北京航空航天大学出版社，2005，(05)
[4] 张伯文. 简易镍镉电池定时恒流充电器[J]. 电池，1997，(6)
[5] 康华光. 电子技术基础 (模拟部分) [M]. 北京：高等教育出版社， 2000
[6] 张红梅，尹云华. 太阳能电池的研究现状与发展趋势[J]. 水电能源科学，2008
[7] 滨川圭弘. 太阳能光伏电池及其应用[M]. 北京：科学出版社， 2008
[8] 沈德金等. 接口电路与实用程序实例[M].北京大学出版社, 2003
[9] 张军军，孙佩石，梁海涛. 智能化小区LED路灯光伏充电器的设计[J]. 电源技术，2007
[10] 柴瑞，液压冲击器的智能控制系统研究.学位论文,上海交通大学,2009
[11] 徐大诚，邹丽新，丁建强. 微型计算机控制技术及应用[M].高等教育出版社，2003
[12] 李宗烜，基于DSP的空间矢量变频器的研制.[学位论文]， 武汉理工大学，2012
[13] 何秋生,锂电池充电技术综述. [期刊论文]《电源技术》，2013
[14] 潘永雄.新编单片机原理与应用[M].第2版，西安：西安电子科技大学出版社，2008.
[15] 徐伟祥，刘旭敏.单片微型机原理及应用[M].大连：大连理工大学出版社，1996.
[16] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，1996.
[17] 周航慈.单片机程序设计基础[M].北京：航空航天大学出版社，1999.
[18] 冯建华，赵亮.单片机应用系统设计与产品开发[M].北京：人民邮电出版社，2004.
[19] 吴宇平，戴小平，程预江.锂离子电池应用与实践[M].北京：化学工业出版社，2004.
[20] 康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分[M].第4版，北京：高等教育出版社，1999.
[21] 岳静,能电源的应用与展望[J].通讯世界，、2002
[22] 康华光.电子技术基础数字部分(第四版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 1999.
[23] 阎石. 数字电子技术基础(第四版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 1988.
[24] 康华光，陈大钦. 电子技术基础[M]. 武汉：高等教育出版社，1999
[25] 段九州．电源电路实用设计手册[M]．沈阳：辽宁科学技术出版社，2002
附录A：无线充电控制系统源程序代码
/*******************************
*********STC89C51**********
**********12MHz晶振********/
#include "reg51.h"
#define uint8 unsigned char
#define uint16 unsigned int
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned in
/*****寄存器内部地址定义*****/
sfr P2M0 = 0x96;
sfr P2M1 = 0x95;
sfr P1M0 = 0x92;
sfr P1M1 = 0x91;
sfr ADC_CONTR = 0xBC;
sfr ADC_RES = 0xBD;
sfr ADC_RESL= 0xBE;
sfr P1ASF = 0x9D;
sfr CCON = 0xD8; //PCA控制寄存器
sfr CMOD = 0xD9; //PCA模式寄存器
sfr CCAPM0= 0xDA; //PCA模块0模式寄存器 //模块0对应P1.3/CEX0/PCA0/PWM0(STC12C5A60S2系列)
sfr CCAPM1= 0xDB; //PCA模块1模式寄存器 //模块1对应P1.4/CEX1/PCA1/PWM1(STC12C5A60S2系列)
sfr CL = 0xE9; //PCA 定时寄存器低位
sfr CH = 0xF9; //PCA 定时寄存器 高位
sfr CCAP0L = 0xEA; //PCA模块0的 捕获寄存器 低位
sfr CCAP0H = 0xFA; //PCA模块0的 捕获寄存器 高位
sfr CCAP1L = 0xEB; //PCA模块1的 捕获寄存器 低位
sfr CCAP1H = 0xFB; //PCA模块1的 捕获寄存器 高位
sfr PCA_PWM0 = 0xF2; //PCA PWM 模式辅助寄存器0
sfr PCA_PWM1 = 0xF3; //PCA PWM 模式辅助寄存器1
sbit CF = CCON^7; //PCA计数溢出标志位
sbit CR = 0xDE; //PCA计数器运行控制位
sbit CCF1 = CCON^1; //PCA模1中断标志
sbit CCF0 = CCON^0; //PCA模0中断标志
/************************************************************/
#define TIMER0_HIGHT 0xE5
//设置定时器0工作方式1自动装载初值，定时5ms， Fosc=12MHZ
#define TIMER0_LOW 0xF3
#define LCD_Data P0 //LCD的数据口
sbit LCD_BF=LCD_Data^7; //LCD忙信号位
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^4;
sbit RED=P2^0;
sbit YELLOW=P2^1;
unsigned int I_DATA=0;
unsigned int V_DATA=0;
unsigned char Time5ms=0;
unsigned char tp=0;
unsigned int ad_average_result,R,Vin;
unsigned char D2=0;
unsigned char D1=0;
unsigned int U_SET=500;
unsigned int I_SET=600;
unsigned char U_OR_I=0;
unsigned char MODE=0;
unsigned char I_SET_OK=0;//电流设置标志
unsigned char V_SET_OK=0;//电压设置标志 unsigned char SET_OK=0;//设置完毕标志
unsigned char Ms_flag=0;
int I_PWM=0;
/*-------------------延时子函数-------------------------*/
#define XTAL 16 //晶振频率，单位MHz
void delay_1us(void) //1us延时函数
{
// a_nop_();
}
void delay_nus(unsigned int n) //N us延时函数
{
unsigned int i=0;
for (i=0;i
15){RED=0;YELLOW=1;}//开始充电
if(I_DATA<10){
RED=1;
YELLOW=0;
}
}
//----------------主程序----------------------------
void main()
{
//------------------P1口配置---------------
P1M0=0X18;
P1M1=0XE0;
//------------------PWM配置---------------
CMOD=0X0E; //f=7.8Khz
CL=0;
CH=0;
CCAP1H=125-(float)((U_SET-420)/3.2);//128=4.2V 电压PWM
CCAP0H=232-(float)((I_SET-100)/2.54);//电流PWM
CCAPM1=0X42;
CCAPM0=0X42;
CR=1;
//------------------AD配置---------------
ADC_Power_On(); //AD转换电
//---------------中断配置----------------
TMOD &= 0xF0;
TMOD |= 0x01;
//设置定时器0，方式1:16位定时器
TH0 = TIMER0_HIGHT;
//设置定时器0高字节初值
TL0 = TIMER0_LOW;
//设置定时器0低字节初值
TR0 = 1;
//启动定时器0
ET0 = 1;
//开定时器0中断
EA = 1;
//开总中断
//---------------------------------------
SET_OK=1;
RED=1;
YELLOW=0;
LCD_initial();
LCD_cursor(0x00);//写地址
LCD_prints(" Solar Charger ");
LCD_cursor(0x40);//写地址
LCD_prints("I= ");
LCD_cursor(0x49);//写地址
LCD_prints("U= ");
EA = 1; //使能全局中断
while(1)
{
//按键检测------------------
if((P1&0x01)==0x00){
delay_nms(10);
if((P1&0x01)==0x00){
EA = 0; //关闭中断
Value_to_ASCII_I(I_SET,0x40);//液晶显示内容更新
Value_to_ASCII_U(U_SET,0x49);
EA = 1;
if(MODE==0){//电流设置
EA = 0; //关闭中断
LCD_cursor(0X00);//写地址
LCD_prints("Current set: ");
EA = 1; //使能全局中断
I_SET_OK=1;
SET_OK=0;
V_SET_OK=0;
}
if(MODE==1){//电压选择
EA = 0; //关闭中断
LCD_cursor(0X00);//写地址
LCD_prints("Voltage set: ");//液晶显示内容更新
EA = 1; //使能全局中断
V_SET_OK=1;
SET_OK=0;
I_SET_OK=0;
}
if(MODE==2){//返回
EA = 0; //关闭中断
LCD_cursor(0X00);//写地址
LCD_prints(" Solar Charger ");//液晶显示内容更新
EA = 1; //使能全局中断
V_SET_OK=0;
SET_OK=1;
I_SET_OK=0;
I_PWM=232-(float)((I_SET-100)/2.54);//设置电流PWM
if(I_PWM<1){I_PWM=1;}//进行数据计算
CCAP0H=I_PWM;//设置电流PWM
CCAP1H=125-(float)((U_SET-420)/3.2);//设置电压PWM
}
MODE++;
if(MODE==3)MODE=0;
while((P1&0x01)==0x00);//等待按键释放
}
}
//-----------------------------------------------------------
if((P1&0x02)==0x00){//+按键
delay_nms(10);//按键延时消抖
if((P1&0x02)==0x00){
if( I_SET_OK==1){
if(I_SET<600)I_SET=I_SET+100;//电流设置，从0到500ma
EA = 0; //关闭中断
Value_to_ASCII_I(I_SET,0x40);//液晶显示内容更新
EA = 1; //使能全局中断
}
if(V_SET_OK==1){
U_SET=500;
EA = 0; //关闭中断
Value_to_ASCII_U(U_SET,0x49);
EA = 1; //使能全局中断
}
while((P1&0x02)==0x00);//等待按键释放
}
}
//-----------------------------------------------------------
if((P1&0x04)==0x00){//-按键
delay_nms(10);
if((P1&0x04)==0x00){
if(I_SET_OK==1){
if(I_SET>100)I_SET=I_SET-100;//电流设置，从0到500ma
EA = 0; //关闭中断
Value_to_ASCII_I(I_SET,0x40);
EA = 1; //使能全局中断
}
if( V_SET_OK==1){
U_SET=420;
EA = 0; //关闭中断
Value_to_ASCII_U(U_SET,0x49);
EA = 1; //使能全局中断
}
while((P1&0x04)==0x00);//等待按键释放
}
}
if(Ms_flag){
Ms_flag=0;
if(SET_OK==1){
D1++;
if(D1==10){
caiyangP1_6();
D1=0;
EA = 0; //关闭中断
alue_to_ASCII_I(Vin,0x40);
EA = 1; //使能全局中断
caiyangP1_7();
EA = 0; //关闭中断
Value_to_ASCII_U(Vin,0x49);
EA = 1; //使能全局中断
}
D2++;
if(D2==5){
D2=0;
Change();//充电检测
}
}
}
}
}
/********************************************************************
函数功能：定时器/计数器0中断处理
入口参数：null
返 回：null
备 注：null
********************************************************************/
void Timer0IntProc() interrupt 1
{
TH0 = TIMER0_HIGHT;
//设置定时器0高字节初值
TL0 = TIMER0_LOW;
//设置定时器0低字节初值
Time5ms++;
if(Time5ms==10){Ms_flag=1;Time5ms=0;}
}
附录B：整体电路图和PCB板图
硬件电路设计图
整体电路仿真图
整体电路PCB图
附录C：设计实物图
设计实物图
实物效果图
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名： 日 期：
指导教师签名： 日 期：
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名： 日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）
年 月 日
教学系意见：
系主任： （签名）
年 月 日
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者（本人签名）： 年 月 日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级：
□公开
□保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)
作者签名：_______ 导师签名：_______
_______年_____月_____日 _______年_____月_____日
独 创 声 明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
致 谢
时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。
首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。
最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。
学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名： 日 期：
指导教师签名： 日 期：
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名： 日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
独 创 声 明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
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作者签名:
年 月 日
毕业设计（论文）使用授权声明
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年 月 日
基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的
心得体会
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，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。
毕业论文的基本教学要求是：
1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。
毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。
毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。
撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。
2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。
3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。
论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。
按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。
按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。
按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。
另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类：
1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。
写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。
首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。
教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。
第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。
第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。
致 谢
这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。
通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。
即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。
直流稳压
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由KA7500B芯片控制的稳压电路本质上是一个电源电路，能够输出稳定的具有恒流、恒压的直流电。电路带有电流反馈和电压反馈两种反馈方式，其中电流反馈的正、负极对应KA7500B的第1、2脚，输出电流在电流取样电阻上产生一压降，该降压经经R9、R10和R14、R15电阻回馈回来，当KA7500B的第1脚电压大于第2脚电压时，KA7500B会减小输出脉宽（第8、11脚），使电流减小，否则增加脉宽，使输出电流恒定在预设值。电路中的电压反馈的正、负极对应KA7500B的第16、15脚，在上电后，单片机输出PWM电压，提供给KA7500B的15脚作为电压基准，输出电压经过前面电压取样电阻分压后，与电压基准比较，当电压太大时，则减小脉宽，太小则增加脉宽，使之保持恒定的输出电压值。图中的D1为防止极性反相输入二极管，D3为开关电源工作的续流二极管，T1工作于开关状态。
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