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智能型充电器的电源和显示的设计

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前言

随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充

电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快

速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达

到最大的电池容量，并防止电池损坏。AVR 已经在竞争中领先了一步，被证明是

下一代充电器的完美控制芯片。Atmel AVR 微处理器是当前市场上能够以单片方

式提供Flash 、EEPROM 和10 位ADC 的最高效的8 位RISC 微处理器。由于程序存

储器为Flash ，因此可以不用象MASK ROM 一样，有几个软件版本就库存几种型号。

Flash 可以在发货之前再进行编程，或是在PCB 贴装之后再通过ISP 进行编程，

从而允许在最后一分钟进行软件更新。EEPROM 可用于保存标定系数和电池特性

参数，如保存充电记录以提高实际使用的电池容量。10位A/D 转换器可以提供足

够的测量精度，使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案为了达到此目

的，可能需要外部的ADC ，不但占用PCB 空间，也提高了系统成本。AVR 是目前

唯一的针对像 “C ”这样的高级语言而设计的8 位微处理器。C 代码似的设计很

容易进行调整以适合当前和未来的电池，而本次智能型充电器显示程序的编写则

就是用C 语言写的。

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第一章概述

第一节绪论

1.1.1课题背景

如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的

电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以

实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时

间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。与此同时，对充电电池的性能和

工作寿命的要求也不断地提高。从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池

到近几年的镍氢和锂离子技术，可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。

目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池（NiCd ）、镍氢电池（NiMH ）、

锂电池（Li-Ion ）和密封铅酸电池（SLA ）四种类型。

电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。由于使用

的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时要仔细了解这些特性以防

止过度充电而损坏电。

目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只

有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随着越来越多的手持式电

器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。电池技

术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电，因此，需要对

充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，

以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。因此，智能型充电电

路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、

外部显示电路(LED 或LCD 显示)等基本单元。其框图如下：

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图1-1 智能充电器基本框图

Atmel AVR 微处理器是当前市场上能够以单片方式提供Flash 、EEPROM 和10

位ADC 的最高效的8 位RISC 微处理器。由于程序存储器为Flash ，因此可以不用

象MASK ROM 一样，有几个软件版本就库存几种型号。Flash 可以在发货之前再进

行编程，或是在PCB 贴装之后再通过ISP 进行编程，从而允许在最后一分钟进行

软件更新。EEPROM 可用于保存标定系数和电池特性参数，如保存充电记录以提

高实际使用的电池容量。10位A/D 转换器可以提供足够的测量精度，使得充好后

的容量更接近其最大容量。而其他方案为了达到此目的，可能需要外部的ADC ，

不但占用PCB 空间，也提高了系统成本。AVR 是目前唯一的针对象 “C”这样的

高级语言而设计的8 位微处理器。

1.1.2常见充电电池特性及其充电方式

电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的，由于使

用的化学物质的不同，电池的特性也不同，其充电的方式也不大一样。

电池的安全充电现代的快速充电器( 即电池可以在小于3 个小时的时间

里充满电，通常是一个小时) 需要能够对单元电压、充电电流和电池温度进行精

确地测量，在充满电的同时避免由于过充电造成的损坏。

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充电方法 SLA 电池和锂电池的充电方法为恒定电压法要限流； NiCd 电池

和NiMH 电池的充电方法为恒定电流法，且具有几个不同的停止充电的判断方法。

最大充电电流最大充电电流与电池容量(C) 有关。最大充电电流往往以电

池容量的数值来表示。例如，电池的容量为750 mAh ，充电电流为750 mA ，则充

电电流为1C (1 倍的电池容量)。若涓流充电时电流为C/40，则充电电流即为电

池容量除以40。

过热电池充电是将电能传输到电池的过程。能量以化学反应的方式保存了

下来。但不是所有的电能都转化为了电池中的化学能。一些电能转化成了热能，

对电池起了加热的作用。当电池充满后，若继续充电，则所有的电能都将转化为

电池的热能。在快速充电时这将使电池快速升温，若不及时停止充电就会造成电

池的损坏。因此，在设计电池充电器时，对温度进行监控并及时停止充电是非常

重要的。

现代消费类电器主要使用如下四种电池：

? 密封铅酸电池 (SLA)

? 镍镉电池 (NiCd)

? 镍氢电池(NiMH)

? 锂电池(Li-Ion)

在正确选择电池和充电算法时需要了解这些电池的背景知识。

密封铅酸电池(SLA) 密封铅酸电池主要用于成本比空间和重量更重要的场

合，如UPS 和报警系统的备份电池。SLA 电池以恒定电压进行充电，辅以电流限

制以避免在充电过程的初期电池过热。只要电池单元电压不超过生产商的规定

( 典型值为2.2V)， SLA 电池可以无限制地充电。

镍镉电池(NiCd) NiCd 电池目前使用得很普遍。它的优点是相对便宜，易于

使用；缺点是自放电率比较高。典型的NiCd 电池可以充电1000 次。失效机理主

要是极性反转。在电池包里第一个被完全放电的单元会发生反转。为了防止损坏

电池包，需要不间断地监控电压。一旦单元电压下降到1.0V 就必须停机。NiCd 电

池以恒定电流的方式进行充电。

镍氢电池(NiMH) 在轻重量的手持设备中如手机、手持摄象机，等等镍氢电

池是使用最广的。这种电池的容量比NiCd 的大。由于过充电会造成NiMH 电池的

失效，在充电过程中进行精确地测量以在合适的时间停止是非常重要的。和NiCd

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电池一样，极性反转时电池也会损坏。NiMH 电池的自放电率大概为20%/ 月。和

NiCd 电池一样，NiMH 电池也为恒定电流充电。

锂电池 (Li-Ion) 和本文中所述的其他电池相比，锂电池具有最高的能量/

重量比和能量/ 体积比。锂电池以恒定电压进行充电，同时要有电流限制以避免

在充电过程的初期电池过热。当充电电流下降到生产商设定的最小电流时就要停

止充电。过充电将造成电池损坏，甚至爆炸。

1.1.3 主要芯片的选择

ATMEL 公司是世界上有名的生产高性能、低功耗、非易失性存储器和各种数

字模拟IC 芯片的半导体制造公司。在单片机微控制器方面，ATMEL 公司有AT89,

AT90和ARM 三个系列单片机的产品。由于8051本身结构的先天性不足和近年来

各种采用新型结构和新技术的单片机的不断涌现，现在的单片机市场是百花齐

放。ATMEL 在这种强大市场压力下，发挥Flash 存储器的技术特长，于1997年

研发并推出了个新配置的、采用精简指令集RISC(Reduced Instruction Set CPU)

结构的新型单片机，简称AVR 单片机。

精简指令集RISC 结构是20世纪90年代开发出来的，综合了半导体案成技

术和软例-性能的新结构。AVR 单片机采用RISC 结构，具有1MIPS/ MHz 的高速

运行处理能力。为了缩短产品进入市场的时间，简化系统的维护和支持，对于由

单片机组成的嵌入式系统来说，用高级语言编程已成为一种标准编程方法。AVR

结构单片机的开发日的就在于能够更好地采用高级语言（例如C 语言、BASIC 语

言）来编写嵌入式系统的系统程序，从而能高效地开发出目标代码。为了对目标

代码大小、性能及功耗进行优化，AYR 单片机的结构中采用了大型快速存取寄存

器组和快速的单周期指令系统。

AVR 单片机运用Harvard 结构，在前一条指令执行的时候就取出现行的指令，

然后以一个周期执行指令。在其他的CISC 以及类似的RISC 结构的单片机中，外

部振荡器的时钟被分频降低到传统的内部指令执行周期，这种分频最大达12倍

(8051)。AVR 单片机是用一个时钟周期执行一条指令的，它是在8位单片机中第

一个真正的RISC 结构的单片机。

由于AVR 单片机采用了Harvard 结构，所以它的程序存储器和数据存储器是

分开组织和寻址的。寻址空间分别为可直接访问8M 字节的程序存储器和8M 字节

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的数据存储器。同时，由32个通用工作寄存器所构成的寄存器组被双向映射，

因此，可以采用读写寄存器和读写片内快速SRAM 存储器两种方式来访问32个通

用工作寄存器。

AVR 主要有单片机有ATtiny 、AT90和ATmega 三种系列，其结构和基本原理

都相类似。本次设计所用到的Atmega16L 芯片便是ATmega 系列中的一种，在这

里作为充电器的核心部件。它是一种具有40引脚的高性能、低功耗的8位微处

理器。其功能特性如下：

(1) 8位CPU 。

(2) 先进的RISC 结构：

131 条指令– 大多数指令执行时间为单个时钟周期

32个8 位通用工作寄存器

全静态工作

(3) 非易失性数据和程序存储器：

16K 字节的系统内可编程Flash ，擦写寿命可达到10,000 次以上。具有独立

锁定位的可选Boot 代码区，通过片上Boot 程序实现系统内编程。

512 字节的EEPROM ，可连续擦写100,000 次。1K 字节的片内SRAM ，可以对锁

定位进行编程以实现用户程序的加密。

(4) 可通过JTAG 接口实现对FLASH 、EEPROM 的编程。

(5) 32个可编程的I/O 引线，40引脚PDIP 封装。

(6) 两个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时器/ 计数器，一个具有预分

频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/ 计数器。

(7) 片内/ 片外中断源。

(8) 具有一个10位的AD 转换器，能对来自端口A 的8位单端输入电压进行采样。

(9) 工作电压：2.7－5.5V 。

速度等级：0－8MHz 。

AVR 单片机的主要特点如下：

1.片内集成可擦写10000次以上的Flash 程序存储器。由于AVR 采用16位

的指令，所以一个程序存储器的存储单元为16位，即XXXX*1116(也可理解为8

位，即2*XXXX*8)。AVR 的数据存储器还是以8个Bit(位)为一个单元，因此AVR

还是属于8位单片机。

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2.采用CMOS 工艺技术，高速度(50ns)、低功耗、具有SLEEP(休眠)功能。

AVR 的指令执行速度可达50ns (20MHz)。AVR 运用Harvard 结构概念，具有预取

指令的特性，即对程序存储和数据存取使用不同的存储器和总线。当执行某一指

令时，下一指令被预先从程序存储器中取出，这使得指令可以在每一个时钟周期

内执行。

3.高度保密(LOCK)。可多次擦写的FLASH 具有多重密码保护锁死(LOCK)功

能，因此可低成本高速度地完成产品商品化，并且可多次更改程序(产品升级)

而不必浪费1C 或电路板，大大提高了产品的质量及竞争力。

4.超功能精简指令。具有32个通用作寄存器(相当于8051中的32个累加

器)，克服了单一累加器数据处理造成的瓶须现象，128~4K 字节SRAM 可灵活使

用指令计算，并可用功能很强的C 语言编程，易学、易写、易移植。

5.程序写入器件可以并行写入(用编程器写入)，也可使用串行在线编程(ISP)

方法下载写入，也就是说不必将单片机芯片从系统上拆下，拿到万用编程器上烧

写，而可直接在电路板上进行程序的修改、烧写等操作，方便产品升级，尤其是

采用SMD 封装，更利于产品微型化。

6.工作电压范围为2.7V~6.0V,电源抗干扰性能强。

7.AVR 单片机还在片内集成了可擦写100000次的2E PROM 数据存储器，等于

又增加了一个芯片，可用于保存系统的设定参数、固定表格和掉电后的数据，既

方便了使用，减小了系统的空间，又大大提高了系统的保密性。

8.有8位和16位的计数器定时器(C/T)，可作比较器、计数器、外部中断和

PWM （也可作D/A ）用于控制输出。

1.1.4液晶显示模块的选择

LCD 显示模块是一种被动显示器，具有功耗低，显示信息大，寿命长和抗干

扰能力强等优点，在低功耗的单片机系统中得到大量使用。液晶显示模块和键盘

输入模块作为便携式仪表的通用器件，在单片机系统的开发过程中也可以作为常

用的程序和电路模块进行整体设计。液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通

过电压对其显示区域进行控制，有电就显示黑色，这样即可显示出图形。

在单片机系统中使用液晶显示模块作为输出器件有以下优点:

(1)显示质量高

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液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，

因此液晶显示器画质高而且不会闪烁。

(2)数字式接口

液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单。

(3)体积小，重量轻

(4)功率消耗小

液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC 上，因此耗电量比其

它显示器要小得多。

第二节毕业设计任务和要求

智能充电器的设计包括硬件和软件两大部分，本人的主要任务是完成充电器

设计的LCD 显示部分，其主要涉及的知识包括：

(1) 自学A VR 单片机的相关内容。

(2) 设计电源电路。

(3) 设计128*64液晶显示控制电路和用C 语言编制LCD 显示程序，用图形方式

显示充电器电压、电流等参数。

(4) 手工焊接和ICCA VR 编译器的应用。

这次设计要解决的关键问题是如何用Atmega16L 芯片控制LCD 模块及用C

语言编制相应的显示程序．随着单片机的开发应用，其相应的汇编编程和所暴露

的问题也越来越多，逐渐引入了高级语言，C 语言就是其中的一种。在大一时就

曾接触过C 语言，由于时间较短，重视程度不够，后来又一直没用过，只能对

它有一个大概的了解。而对于A VR 单片机的相关知识和液晶显示模块的使用，

则完全是一片空白。这次毕业设计，就不得不花大量的时间在这些基础知识的学

习上。为了更有效地完成这个课题，特列出了如下计划：

表1-1 毕业设计进度表

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这次毕业设计是由郭伟同学和本人共同合作完成，由他完成充电部分的硬件

电路的设计，和这边的显示部分相结合，共同完成智能充电器的设计。

第二章硬件电路设计

经过前面对充电器原理、液晶模块、ATmega16L等的总体了解和掌握以及对各种元器件和电路图的分析和比较后，现在就可以开始进入硬件电路的设计了。在本章里，首先将介绍一下液晶模块访问方式的两种接口电路，然后对LCD显示电路原理图作一个详细的介绍，接着介绍充电电路中所用到的各种芯片和元器件的原理和一些功能，最后对PROTEL99的使用和PCB板的绘制以及焊接做一简单介绍，然后再将自己的设计思想和同组人所设计的两部分结合，达成统一。

第一节液晶显示模块两种访问方式接口电路的选择单片机与液晶显示模块之间的连接方式分为直接访问方式和为间接控制方式两种。如图2-1和图2-2所示，其中左为单片机，右为液晶显示模块。

(一) 直接访问方式

电位器

负电源

274LS00

A11

A10

MPU 图2-1 直接访问方式电路图LCM接口

直接访问方式就是将液晶显示模块的接口作为存储器或I/O设备直接挂在单片机总线上，单片机以访问存储器或I/O设备的方式操作液晶显示模块的工作。直接访问方式的接口电路如图2-1所示，在图中，单片机通过高位地址A11控制CSA，A10控制CSB，以选通液晶显示屏上各区的控制器；同时用地址A9作为R/W信号控制数据总线的数据流向；用地址A8作为D/I信号控制寄存器的选择，E(使能)信号由RD和WE共同产生，这样就实现了单片机对液晶显示模块的电路边接。电位器用于显示对比度的调节。

(二)间接控制方式

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10K

负电源

GND

MPU LCM 接口

图2-2 间接控制方式电路图

间接控制方式是单片机通过自身的或系统中的并行接口与液晶显示模块连接。单片机通过对这些接口的操作，以达到对液晶显示模块的控制。这种方式的特点就是电路简单，控制时序由软件实现，可以实现高速单片机与液晶显示模块的接口。电路图如图2-2所示。在图中以 P1口作为数据口，P3.4为CSA ，P3.3为CSB ，P3.2为使能端，P3.1为R/W 和P3.0为D/I 信号。电位器用于显示对比度的调节。

通过比较再结合本次设计的实际条件，由于Atmega16L 芯片没有WR 、RD 管脚，而且为了使电路简单且方便软件实现，所以最终决定采用间接控制的方式来设计LCD 显示电路。

第二节硬件电路主要芯片

2.2.1 ATmega16L 主要引脚说明

以下是ATmega16L 的引脚配置：

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图2-3 ATmega16L 芯片引脚

引脚说明：

VCC 数字电路的电源

GND 地

端口A(PA7～PA0) 端口A 作为A/D 转换器的模拟输入端。

端口A 为8 位双向I/O 口，具有可编程的内部上拉电阻。其

输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。

作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉

低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，

端口A 处于高阻状态。

端口B(PB7～PB0) 端口B 为8 位双向I/O 口，具有可编程的内部上拉电阻。其

输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。

作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉

低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，

端口B 处于高阻状态。

端口C(PC7～PC0) 端口C 为8 位双向I/O 口，具有可编程的内部上拉电阻。其

输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。

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作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉

低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，

端口C 处于高阻状态。如果JTAG 接口使能，即使复位出现引

脚PC5(TDI)、PC3(TMS)与PC2(TCK)的上拉电阻被激活。

端口D((PD7～PD0) 端口D 为8 位双向I/O 口，具有可编程的内部上拉电阻。其

输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。

作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，则端口被外部电路

拉低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，

端口D 处于高阻状态。

RESET 复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间的低电平将引起

系统复位。

XTAL1 反向振荡放大器与片内时钟操作电路的输入端。 XTAL2 反向振荡放大器的输出端。

AVCC AVCC 是端口A 与A/D 转换器的电源。不使用ADC 时，该引脚应

直接与VCC 连接。使用ADC 时应通过一个低通滤波器与VCC 相

连。

AREF A/D 的模拟基准输入引脚。

2.2.2 Atmega16L 的存储器

AVR 结构有两个主要的存储空间：数据存储器空间和程序存储器空间，此外，Atmega16L 还有一个EEPROM 存储器以保存数据。这三个存储器都为线性的平面结构。

(1) Atmega16L 具有16K 字节的在线编程Flash ，用于存储程序指令代码。因为AVR 指令为16位或32位，故Flash 组织成8K 16的形式。用户程序的安全性要根据Flash 程序存储器的两个区：引导(Boot) 程序区和应用程序区，分开来考虑。

Flash 存储器至少可以擦写10,000次。Atmega16L 的程序存储器为13位，因此可以寻址8K 的存储器空间。关于用SPI 或JTAG 接口实现对Flash 的串行下载，将在软件部分作详细的介绍。

(2) 数据存储器的寻址方式分为5种：直接寻址、带偏移量的间接寻址、间接寻址、带预减量的间接寻址和带后增量的间接寻址。

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ATmega16L 的全部32个通用寄存器、64个I/O 寄存器及1024个字节的内部数据SRAM 可以通过所有上述的寻址模式进行访问。

(3) ATmega16L 包含512 字节的EEPROM 数据存储器。它是作为一个独立的数据空间而存在的，可以按字节读写。EEPROM 的寿命至少为100,000 次擦除周期。EEPROM 的访问由地址寄存器、数据寄存器和控制寄存器决定。

2.2.3 Atmega16L 的时钟电路

单片机的时钟用于产生工作所需要的时序，其连接电路如下图：

图2-4 晶体振荡器连接图

XTAL1 与XTAL2 分别为用作片内振荡器的反向放大器的输入和输出，考虑到其最大频率不超过8MHz ，这里选用的晶振为7.3728MHz 。

2.2.4 Atmega16L 的系统复位

Atmega16L 有五个复位源：

(1) 上电复位。电源电压低于上电复位门限Vpot 时，MCU 复位。如果在单片机加

Vcc 电压的同时，保持RESET 引脚为低电平，则可延长复位周期。

Vcc V pot

V pot

RESET V rst V rst TIME-OUT

INTERINAL t TOUT t TOUT RESET

图2-5 RESET 引脚与VCC 相连时，图2-6 RESET 引脚由外部控制时,

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单片机的复位电平单片机的复位电平

(2) 外电复位。引脚RESET 上的低电平持续时间大于最小脉冲宽度时MCU 复位。 Vcc

INTERNAL

RESET

图2-7 外部复位时序图

(3) 看门狗复位。看门狗使能并且看门狗定时器溢出时复位发生。看门狗计数器

溢出时，将产生一个晶振的复位脉冲。

Vcc

RESET

WDT 1 XTAL Cycle

TIME-OUT

RESET t TOUT

TIME-OUT

INTERNAL

RESET

图2-8 看门狗复位时序图

(4) 掉电检测复位。掉电检测复位功能使能，且电源电压低于掉电检测复位门限

Vpot 时MCU 即复位。

(5) JTAG AVR 复位。复位寄存器为1时MCU 复位。

第三节 LCD 液晶显示

2.3.1 LCD 的显示原理

液晶显示器是一种功耗极低的显示器。随着液晶显示技术的发展，LCD 显示

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器的规格众多，其专用驱动芯片也相互配套，使LCD 在控制和仪表系统中广泛应用提供了极大的方便。根据LCD 显示原理的不同，常见和常用的LCD 可以分为字符型LCD 和点阵型LCD 两种。不同的显示原理使得这两种LCD 的指令系统、接口和功能等是不相同的，各有优缺点，但结合到本次设计的实际要求，经过比较还是选用点阵型LCD 。现就点阵型LCD 的显示原理、模块特点等做一简要介绍。

要想在液晶模块上显示一个汉字或字符，需要3个最基本的控制操作：分别向3个控制器写指令代码、写显示数据和读显示数据。这里要特别引起注意的是完成这3项操作的前提条件是KS0108B 控制器处于准备好的状态，即BUSY=0，由模块的软件特性知道，当BUSY=1时，系统的接口电路处于被封锁的状态，是不能接受除读状态指令外的任何操作的。因此在访问控制器之前，一定要判断控制器的当前状态。具体到软件设计时，则需设计一判忙程序，在判断BUSY=0后，再往下进行操作。

在本模块中，每个汉字的大小是16×16点阵，而每个字符的大小是8×16点阵，即字符的宽度为汉字的1/2。它们都是以二维数组的格式存放在ROM 中。向液晶模块显示一个汉字的过程就是：由液晶屏显示区的指定字符行的指定列开始，连续输出该字符对应的字符库中的16个列数据，如果是显示字符，则输出 8个列数据即可。

上面已经介绍到，MGLS-19264液晶模块中液晶屏显示区为192×64点阵，其中，它们的每8个像素行组成一页，整个显示区共分为8页，每64列为一个区，这样，它就有左、中、右3个区，它的显示区示意图如下：

左区中区右区

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图2-9 液晶屏显示区示意图

液晶模块显示字符是从上到下，从左到右进行显示的。假设定义从最左上角开始显示，则先从上到下显示第0页的第一列，依次从左向右开始显示。

MGLS-19264LCM 的显示部分为左、中、右3个区，可以由CS 片选的取值分别进行控制，其接口的片选定义如下：

表2-1 MGLS 的片选定义表

有了上面的知识，就可以编写显示界面这一块程序。由于每个汉字或字符在图中位置是固定的，只要定义了相应的选区及X 、Y 地址，就可以显示出具体的位置。用lr 来表示汉字的区域，当lr=0，表示左区；lr=1，表示中区；lr=2，表示右区。X 表示页面，Y 表示列地址。则(lr.X.Y)就可以定义出这个字在屏上的实际位置。以第一行的“智”字为例，这个字位于模块的左区，则lr=0；它位于第一页和第二页，则X=0；它位于列地址的48-63字节，Y=48，那么“智”就可以通过(0.0.48)精确地表示出它的位置。这里要注意的是每个汉字占用的行地址是两页，如“智”字占的就是X0和X1，即第二行的汉字其X=2而不是1。因此，第二行的“电”就应该表示为(0.2.0)，其它字符依此设计即可。

2.3.2 液晶显示控制驱动器

HD61202及其兼容液晶显示控制器是一种带有驱动输出的图形液晶显示控制器，而在小规模点阵液晶显示模块上使用液晶显示驱动器组成液晶显示驱动控制系统是非常有益的，这将使液晶显示模块的硬件电路简单化，从而降低模块的成本，同时也提高了对软件功能的要求。许多显示功能如光标、字符库、闪烁都需要由软件编制而成。HD61203和HD61202就是这类液晶显示驱动控制器套件。

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之所以称它们为套件是因为HD61203和HD61202必须配套使用，通常有12864和19264两种规格。其特点如下：

1．内藏64*64=4096位显示RAM ，RAM 中每位数据对应LCD 屏上的一个点的亮、暗状态。

2．HD61202及其兼容控制器是列驱动器，具有64路列驱动输出。

3．HD61202及其兼容控制驱动器读、写时序与68系列微处理妻相符，因此它可直接与68系列微处理器借口相联。

4．HD61202及其兼容控制器的占空比为1/32~1/64。

2.3.3 液晶显示模块的特点

MGLS-12864图形液晶显示模块的驱动和控制系统是由一片KS0107B 或兼容驱动器( HD61203 )作为行驱动器和两片KS0108B 或兼容驱动器(HD61203) 作为列驱动器组成的。

它的主要技术参数及其供电特点如下：

(1) 电源：DC+5V ，模块内自带用于LCD 驱动的负压电路。

(2) 显示内容：128 64全屏幕点阵。

(3) 指令形式：七种指令。

(4) 接口形式：与控制器采用8位数据总线和8位控制线相连。

(5) 工作环境：－10~+50℃。

(6) 模块应用有三种电源：逻辑电源、液晶驱动电压、背光电压。

(7) 本次选用的模块是双电源供电（VDD/V0），需要提供一个液晶驱动电压，用以调节对比度，接在液晶模块的V0引脚上，由于液晶的对比度会随着温度的变化而相应变化，所以其液晶显示驱动电压值应随着温度作相应的调整，这里采用了一个电位器，调整电压值。

(8) 背光供电为3.8-4.1V 的支流电源，选用电源太大不仅增加功耗，更有可能损坏背光灯和缩短模块的使用寿命。

PCB 下载站 https://www.wendangku.net/doc/0c2085026.html,

MGLS-12864的逻辑电路图如下：

MGLS-12864液晶显示模块一共有20个引脚，它的接口定义如下：

表2-2 MGLS-12864的接口电路

基于单片机的无线充电器设计

基于单片机的无线充电器设计学生：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

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围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

直流稳压电源教学设计

《稳压二极管并联型直流稳压电源》教学设计一、学习者分析《电子技术基础》是机电专业学生必修的重要的专业理论课程，本人担任08机电2班的教学任务。08机电2班由41名男生组成，通过平时的作业反馈、上课班风班纪的观察，这个班学生非常懒，对机电专业到底学什么，自己今后去干什么非常迷茫，学习基础和理解能力薄弱，但他们的思维比较活跃，喜欢动手操作，对一些实物或图片很感兴趣，只是这种兴趣不够稳定，需要教师创设适度的情境，适时激发。稳压二极管并联型直流稳压电源课题是建立在学生已熟悉桥式整流滤波电路基础上为学生进一步学习串联调整式稳压电源奠定基础。二、学习任务分析本课题出自高等教育出版社陈振源主编的机电类专业教材《电子技术基础》第八章第一节的内容，在教材P177—178页。通过本节课的学习，学生将逐步学会科学的学习方法，养成严谨求实的科学态度,形成合作精神和竞争意识，为继续学习和发展奠定方法基础。本课题是教学大纲和高考、会考大纲中规定的必修内容，因此，本课题在《电子技术基础》教学中的地位和作用是非常重要的。同时，认识常用电子元件、熟悉电路每一部分的波形是一名优秀的电子装配和维修人员必须熟练掌握的一项基本操作技能，该内容理解是否清晰，直接影响学生后续专业课程的学习和生产产品的质量。《稳压二极管并联型稳压电路》这一课题的展开，本人分成三个学习任务：【任务一认一认电子元件】会根据给定的电路原理图在实物接线图中认出并联型稳压电路中各元件的规格、名称及正负极，真正领会到理论与实践结合，为自己成为一名优秀的电子装配工奠定基础。【任务二说一说电路作用】能根据从示波器观察到的波形说出并联型稳压电路各部分的作用，不同学生对波形的理解是不一样的，此时教师应尊重学生间的差异，不要急于否定学生的答案，而要鼓励学生开展讨论，给学生提供展示的机会，培养学生的交流能力及学习《电子技术基础》的自信心。【任务三画一画电源结构图】会根据并联型直流稳压电路的结构，自己归纳出组成直流稳压电源结构方框图，学会知识的归纳建构，为终身学习打下基础。 { 三、教学目标确定在以学生发展为本，以就业为导向的教学理念指导下，结合职业技能鉴定和中等职业学校双证的需求，（精简整合理论课程，注重实训教学），依据机电专业《电子技术基础》教学的基本要求和机电专业学生的认知水平和思维发展水平合理安排知识点、技能点。现从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个层面上，制定本节课的教学目标为：

分压电路设计经验

前些天有人问我如何实现精密的分压,他认为电阻分压不够精密.其实分压的目的就是为了符合AD转换的输入围,但其实有时候不但输入围超出AD量程,甚至会是一个负电压,这个时候需要将电压平移.反正今天双休有空,我就说说自己的做法,疏漏之处敬请谅解现今大多数的AD芯片都采用单电源+5V、+3.3V甚至更低的+1.8V供电，其差模输入围一般是±Vref(差分输入)、0~ +Vref,部分允许使用外部基准的芯片允许0~ VDD的输入围，但是无论如何无法对一个负的输入电压进行A to D的转换(也许有一些双电源的AD芯片可以，但我是个新手没仔细研究过)。如果要对一个过零的正负信号进行AD转换就必须进行电平的平移。理论上如图1所示的差分放大器就可以完成电平平移的效果，差分放大器的增益等于1，因此Vout = Vin + 5.000。 Vin = -5 ~ +5V,因此经过平移后Vout = 0 ~ 10V，再经过电阻R18、R19二分压到符合AD系统输入围的电压。但是图1所示的电路并不理想。第一，放大电路的输入阻抗约等于R16 + R17 = 20K,低的输入阻抗要求信号源必须是低阻具有衡压输出特性的信号源，否则将造成很大的误差；第二，R8 R9 R16 R17的匹配程度将直接影响增益精度；第三，R18 R19的二分压也将带来2%的最大误差，如果并非二分压那么R18≠R19,由于消耗的功率不一样导致R18温度与R19不相等，温漂将使得分压误差加大；第四，任何接入的电路将等效

成一个负载，即使AD系统只吸收很低的电流，等效阻抗很大，也将进一步加大分压的误差。对于第一个问题，可以在差分放大前加入一级电压跟随器作为缓冲，利用运放的高输入阻抗减少对信号源的影响，并且运放的低输出阻抗衡压输出的特性可以很好的满足差分放大级的“特殊”要求。对于第二和第三个问题，使用0.1%低温漂的精密电阻器可以大为改善。对于第四个问题，再运放负载能力允许的情况下使用阻值更小的电阻器可以将影响降低，但是应当注意的是-----使用阻值更小的电阻器将会使消耗功率增加，而消耗功率的增加又使得温度上升，温漂问题加重。经过改进的电路如图2所示：当然，你还可以使用单片集成差分放大器去替换后端的用精密运放和精密电阻器构建的差分放大电路，例如单位增益的AMP03。其高共模抑制比(CMRR)：100 dB(典型值) 、低非线性度：0.001%(最大值) 、低失真：0.001%(典型值) 、总增益误差0.0080% 的性能是绝对优胜于分立器件构建的差分放大电路的。然而成本是否增加很多我就不知道了，我不是采购不知道价格，哈哈。

无线充电器的设计

引言 §1.1 无线充电技术的背景随着智能手机、数码相机以及平板电脑等移动电子产品在人们生活中的广泛应用，内置锂电池续航短问题日益凸显，在这种情况下，无线充电技术应运而生。有研究指出，全球无线充电技术将于2017年形成一个70亿美元的市场。据了解，无线充电技术来源于日本。日本富士通公司2010年9月宣布其研究出了新的无线充电技术，可实现在距离充电器几米远的地方进行无线充电。而所谓的无线充电技术，即不用通过电源线和电缆等一切外接设备，就可给电子设备充电。其原理是利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。综观目前的电子市场，锂电池等电子产品用电池在技术上迟迟没有取得新的突破，导致电池根本满足不了用户的用电需求。而目前出现的移动电源充电器在给电子产品充电时也需要数据线。而且移动电源容量有限，并不能从根本上解决用户移动用电的需求。无线充电技术的出现，或可解决移动电子产品的充电难题。据了解，目前在北美，大批通过近距离无线充电技术解决智能手机充电难题的创业公司开始出现。而随着无线充电网点的完善，无线充电技术有望得到更广泛的应用[1]。 §1.2 无线充电技术的先驱根据报道和网络检索，世界上各个国家已经投入到这个领域的研究当中[2]。 Palm︱美国 Palm公司是美国老牌智能手机厂商，它最早将无线充电应用在手机上。它推出的充电设备“触摸石”，就可以利用电磁感应原理无线为手机充电。海尔︱中国海尔推出的概念性“无尾电视”，不需要电源线、信号线和网线。海尔称该产品采用了与麻省理工学院合作的无线电力传输技术。 Powermat︱美国目前 Powermat 推出的充电板有桌面式和便携式等多种，主要由底座和无线接收器组成，售价在100美元左右。劲量︱美国

电子设计实验报告——充电器

实验报告实验课程名称直流稳压电源及充电器专业班级电信1403班学生学号2014213940 学生姓名凌志云实验指导教师黄光明

实验课程名称：电子设计1 一、实验项目名称：ADS06-2型直流稳压电源及充电器设计一般晶体管电路都需要直流电源，而且是稳定的电源，才能正常工作，如收音机，电视机等。不管是用分立元件组成电路，还是用集成电路，其中都少不了放大信号的晶体管。为了保证晶体管能够保证放大信号，必须采用稳定的直流电源供电，稳定的直流电压可由干电池或蓄电池获得，但他们储蓄电量的能力有限，不能供应电器长时间工作。稳定的直流电源可由交流电经过降压，然后经过稳压获得，这就是常见的稳压电源，他能供电器长时间工作。本课题主要设计一个连续可调稳压电路以及用这个电路对5号和7号电池进行充电，以实现其多功能化。二、实验目的和要求：实验目的： 1.学会直流稳压电源及充电器的设计方法和性能指标测试方法。 2.培养实践技能以及分析和解决实际问题的能力。实验要求： 1.制作一个连续可调直流稳压电源及充电器，主要技术指标要求（1）输出电压：交流220V，直流3V，6V （2）最大输出电流：500mA （3）电池充电器：左通道（E1,E2）充电电流50～60MA(普通充电)；右通道（E3,E4）充电电流110～130mA（快速充电） 2.稳压电源和充电器可同时使用，但两者电流之和不能超过500mA 三、实验内容和原理： 1.直流稳压电源设计思路（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。 2.直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出6V、9V的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图。

(完整word版)电源适配器检验标准.doc

深圳市小樱桃实业有限公公司电源适配器检验标准文件编号：XYT-WI-QCD-24 版本号：A0 生效日期：2014年5月 15日编制人：编制日期：审核人：审核日期：批准人：批准日期：

文件号 :XYT-WI-QCD-24 深圳市小樱桃实业有限公司工作文件题目：电源适配器来料检验标准生效日期 : 2014 年5月15日版本 : A0 页数 :第2页（共5页）文件修订目录表次序原版本新版本文件修改栏修订人生效日期 1A0第一版本发放（ISO9001:2008版）郭华2014年 5月 15日部门评审 /发放管理栏：行政人事部业务部采购部生产部开发部品质部工程部财务部计划部仓库

深圳市小樱桃实业有限公司工作文件题目：电源适配器来料检验标准文件号 :XYT-WI-QCD-24 生效日期 : 2014 年5月15日版本 : A0 页数 :第3页（共5页） 1.目的本文件针对来料电源适配器提供检验标准及判定依据，并为保证适配器符合本公司品质要求和客户需求。 2.适用范围适用于本公司生产使用的电源适配器。 3.定义 3.1 CR-致命缺陷：危及人身安全的缺陷，国家明令禁止的缺陷； 3.2 MAJ- 主要缺陷：影响到产品的性能及严重损坏外观效果的缺陷； 3.3 MIN- 次要缺陷：不影响客户使用或对外观效果伤害不大的缺陷， 4.检验方法及条件 4.1准备工作： 4.1.1. 准备样品、承认书（ IQC）、工作文件、； 4.1.2. 准备好不良标识的贴纸及检验记录表； 4.1.3. 准备好检验工装。测试仪。 4.2检验环境：灯光亮度大于 400LUX（大概 1米高度的一盏 40瓦的日光灯）。 4.3检验设备： 4.3.1耐压测试仪，用于测试耐压性能（条件不允许时由供方提供测试报告）。 4.3.2带温度测试的万用表或温湿度计 4.3.3游标卡尺 5.检验标准序号不良现象不良描述判定 5.1 包装部分 5.1.1 规格 / 料外箱标识与实物不相符 , 规格写错或盖错章或贴错标签等MAJ 号错 5.1.2 产品混装产品混有其他规格型号的产品MAJ 5.1.3 数量错包装数量不符（多或少）MAJ 5.2 尺寸

硬件电路设计过程经验分享 (1)

献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝，离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候，与你一样，俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性，EMI，PS设计准会把你搞晕。别急，一切要慢慢来。 1)总体思路。设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb，物料清单(BOM)表。原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。

pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具，硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos，是post-command型的;而cadence的产品concept&allegro是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的工具，会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有1)原理图设计。2)pcb设计。3)制作BOM 表。现在简要谈一下设计流程(步骤)： 1)原理图库建立。要将一个新元件摆放在原理图上，我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性，并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY)，周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单，而且因为用的人多，许多元件都能找到现成的库，这一点对使用者极为方便。应搞清楚ic body，ic pins，input pin，output pin，analog pin，digital pin，power pin等区别。 2)有了充足的库之后，就可以在原理图上画图了，按照datasheet和系统设计的要

二十年经验浓缩：PCB布线设计经验谈附原理图

二十年经验浓缩：PCB布线设计经验谈附原理图在当今激烈竞争的电池供电市场中，由于成本指标限制，设计人员常常使用双面板。尽管多层板(4层、6层及8层)方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势，成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略，采用双面板。在本文中，我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用，有无地平面时电流回路的设计策略，以及对双面板元件布局的建议。自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项设计PCB时，往往很想使用自动布线。通常，纯数字的电路板(尤其信号电平比较低，电路密度比较小时)采用自动布线是没有问题的。但是，在设计模拟、混合信号或高速电路板时，如果采用布线软件的自动布线工具，可能会出现一些问题，甚至很可能带来严重的电路性能问题。例如，图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层。此双面板的底层如图2所示，这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示。设计此混合信号电路板时，经仔细考虑，将器件手工放在板上，以便将数字和模拟器件分开放置。采用这种布线方案时，有几个方面需要注意，但最麻烦的是接地。如果在顶层布地线，则顶层的器件都通过走线接地。器件还在底层接地，顶层和底层的地线通过电路板最右侧的过孔连接。当检查这种布线策略时，首先发现的弊端是存在多个地环路。另外，还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了。这种接地方案的可取之处是，模拟器件(12位A/D转换器MCP3202和2.5V参考电压源MCP4125)放在电路板的最右侧，这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过。图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示。在手工布线时，为确保正确实现电路，需要遵循一些通用的设计准则：尽量采用地平面作为电流回路；将模拟地平面和数字地平面分开；如果地平面被信号走线隔断，为降低对地电流回路的干扰，应使信号走线与地平面垂直；模拟电路尽量靠近电路板边缘放置，数字电路尽量靠近电源连接端放置，这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应。这两种双面板都在底层布有地平面，这种做法是为了方便工程师解决问题，使其可快速明了电路板的布线。厂商的演示板和评估板通常采用这种布线策略。但是，更为普遍的做法是将地平面布在电路板顶层，以降低电磁干扰。

基于单片机的无线充电器设计

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

电源适配器插头规格

电源厂家谈世界各国电源适配器插头标准世界上常用的插头以美欧英澳四种为主，美规常用插头为两脚扁插，欧规为两脚圆插，英规为三脚扁插，通常分为三铜脚和两铜一塑。澳规为八字两脚，在电源适配器上多见有一半为绝缘型。

亚太区域国名 (中文 / 英文) 电压频率插头型式阐明日本/ Japan 100V 50, 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚我国 / China 220V 50 D & J 两脚扁型 / 八字型韩国 / Korea 220V 50, 60 E & G 双脚圆型香港 / Hong-Kong 220V 50Hz I 三脚扁型澳门 / Macau 220V 50Hz I 三脚扁型澳大利亚 / Australia 240V 50Hz C & D 八字型纽西兰 / New-Zealand 220V 50Hz C & D 八字型越南 / Vietnam 120/220V 50Hz A, B, E & G 双脚圆型及扁型泰国 / Thailand 220V 50Hz A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚马来西亚 / Malaysia 230V 50Hz I 三脚扁型新加坡 / Singapore 220V 50Hz I 三脚扁型菲律宾 / Philippines 220V 50Hz A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚印度尼西亚 / Indonesia 220V 50 E & G 双脚圆型印度 / India 230V 50 I & L 三脚扁型 / 三脚圆型中东区域国名 (中文 / 英文) 电压频率插头型式阐明俄罗斯 / Russia 220V 50Hz E, F & G 欧洲标准双脚圆型白俄罗斯 / Ukraine 220V 50Hz E, F & G 欧洲标准双脚圆型沙特阿拉伯 / Saudi Arabia 127及220V 60Hz / 50Hz A, B & I 两脚扁型 / 两脚扁+接地脚 / 英规三脚扁型约旦 / Jordan 220V 50Hz I 英规三脚扁型伊拉克 / Iraq 220V 50Hz E & I 欧洲标准双脚圆型 / 英规三脚扁型叙利亚 / Syria 220V 50Hz E, F & N 欧洲标准双脚圆型 / 意大利标准三脚圆型黎巴嫩 / Lebanon 220V 50Hz E 欧洲标准双脚圆型科威特 / Kuwait 220-240V 50Hz E & I 欧洲标准双脚圆型 / 英国标准三脚扁型以色列 / Israel 220-240V 50Hz E & P 欧洲标准双脚圆型 / 以色列标准巴林 / Bahrain 220V 50Hz I & K 英规三脚扁型 / 英规三脚圆型杜拜 / Dubai 220V 50Hz G 欧洲标准双脚圆型土耳其 / Turkey 220V 50Hz E & F 欧洲标准双脚圆型北美区域国名 (中文 / 英文) 电压频率插头型式阐明美国 / United States 120V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚加拿大 / Canada 110V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚中南美区域国名 (中文 / 英文) 电压频率插头型式阐明墨西哥 / Mexico 127V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚危地马拉 / Nicaragua 110V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚萨尔瓦多 / El Salvador 110V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚宏都拉斯 / Honduras 110V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚尼加拉瓜 / Nicaragua 110V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚哥斯达黎加 / Costa Rica 110-120V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚巴拿马 / Panama 120V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚海地 / Haiti 110-120V 60 A & B 两脚扁型 / 两脚扁+圆型接地脚

一位工程师8层板设计经验

一位工程师8层板设计经验 A.创建网络表 1.网络表是原理图与PCB的接口文件，PCB设计人员应根据所用的原理图和PCB设计工具的特性，选用正确的网络表格式，创建符合要求的网络表。 2.创建网络表的过程中，应根据原理图设计工具的特性，积极协助原理图设计者排除错误。保证网络表的正确性和完整性。 3.确定器件的封装（PCB FOOTPRINT）． 4.创建PCB板根据单板结构图或对应的标准板框,创建PCB设计文件；注意正确选定单板坐标原点的位置，原点的设置原则： A.单板左边和下边的延长线交汇点。 B.单板左下角的第一个焊盘。板框四周倒圆角，倒角半径3.5mm。特殊情况参考结构设计要求。 B.布局 1.根据结构图设置板框尺寸，按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动属性(锁定)。按

工艺设计规范的要求进行尺寸标注。 2.根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。根据某些元件的特殊要求，设置禁止布线区。 3.综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。加工工艺的优选顺序为：元件面单面贴装——元件面贴、插混装（元件面插装焊接面贴装一次波峰成型）——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装。 4.布局操作的基本原则 A.遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局． B.布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件． C.布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短，关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分． D.相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局； E.按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局； F.器件布局栅格的设置，一般IC器件布局时，栅格应为5--20mil,小型表面安装器件，如表面贴装元件布局时，栅格设置应不少于5mil。

电源适配器五个安全准则

电源适配器五个安全准则森树强电子 1、切忌用电压电流不足的适配器现在的笔记本电脑配置越来越高，耗电也水涨船高，尤其是高主频的P4-M机器更是耗电惊人，一旦电源适配器的电压和电流不足，容易引起屏幕闪动，硬盘坏道，电池无法充满和无故死机等问题。另外，电源适配器的电流和电压不足时，反而可能导致线路负荷加重，机器发热反比平时大，对笔记本电脑寿命不利。 2、切忌跌落、水淹笔记本电脑的电源适配器为了便携性，内部的结构都很紧凑，虽然没有电池那样脆弱，但也应该避免撞击和跌落。至于水淹，因为电源大多数放在地上，往往水淹之后才发觉，所以应该养成良好的使用习惯，先接上市电端再把插头插上笔记本电脑，并且尽量不要把电源直接放在地上，而要放在自己能看见的地方。 3、切忌散热不良笔记本电脑自身的散热很多人都十分重视，事实上许多机器的电源适配器发热量绝不逊于笔记本，使用中要注意不要用衣服和报纸覆盖，并且要放在通风较好的地方。 4、切忌粗暴折线

一般这种问题主要发生在电源适配器到笔记本电脑之间的接线，因为电源线比较细容易弯折，所以很多使用者都不在意，随便以各种角度缠绕以方便携带。其实这样容易造成内部铜线断路或者短路，尤其在天气寒冷接线表面外皮变脆弱的时候特别容易发生。缠绕接线应该尽量绕得松一些。 5、切忌选用不合适的插头切忌将原有的电源插头扭曲后强行插入现有插座，否则就容易因为接触不良造成跳火，导致电源插座和插头热量升高，一方面可能导致火灾，另外一方面接触不良造成电源适配器输出不稳定，可能导致笔记本电脑的损坏。电源适配只要合理使用，合理操作，才不会缩短使用寿命、或造成电源适配器的损坏。

分压电路设计经验

前些天有人问我如何实现精密的分压，他认为电阻分压不够精密.其实分压的目的就是为了符合AD转换的输入范围，但其实有时候不但输入范围超出AD量程,甚至会是一个负电压，这个时候需要将电压平移?反正今天双休有空,我就说说自己的做法,疏漏之处敬请谅解现今大多数的AD芯片都采用单电源+5V、+3.3V甚至更低的+1.8V供电，其差模输入范围一般是土Vref（差分输入）、0?+Vref,部分允许使用外部基准的芯片允许0?VDD的输入范围，但是无论如何无法对一个负的输入电压进行A to D的转换（也许有一些双电源的AD芯片可以，但我是个新手没仔细研究过）。如果要对一个过零的正负信号进行AD转换就必须进行电平的平移。理论上如图1所示的差分放大器就可以完成电平平移的效果，差分放大器的增益等于1，因此Vout = Vin + 5.000。Vin = -5?+5V，因此经过平移后Vout = 0?10V，再经过电阻R18、R19二分压到符合AD系统输入范围的电压。但是图1所示的电路并不理想。第一，放大电路的输入阻抗约等于R16 + R17 = 20K,低的输入阻抗要求信号源必须是低内阻具有衡压输出特性的信号源，否则将造成很大的误差；第二，R8 R9 R16 R17的匹配程度将直接影响增益精度；第三，R18 R19的二分压也将带来2%的最大误差，如果并非二分压那么R18工R19,由于消耗的功率不一样导致R18温度与R19不相等，温漂将使得分压误差加大；第四，任何接入的电路将等效成一个

负载，即使AD系统只吸收很低的电流，等效阻抗很大，也将进一步加大分压的误差。对于第一个问题，可以在差分放大前加入一级电压跟随器作为缓冲，利用运放的高输入阻抗减少对信号源的影响，并且运放的低输出阻抗衡压输出的特性可以很好的满足差分放大级的“特殊”要求。对于第二和第三个问题，使用0.1%低温漂的精密电阻器可以大为改善。对于第四个问题，再运放负载能力允许的情况下使用阻值更小的电阻器可以将影响降低，但是应当注意的是-----使用阻值更小的电阻器将会使消耗功率增加，而消耗功率的增加又使得温度上升，温漂问题加重。经过改进的电路如图2所示：当然，你还可以使用单片集成差分放大器去替换后端的用精密运放和精密电阻器构建的差分放大电路，例如单位增益的AMP03。其高共模抑制比（CMRR）: 100 dB（典型值）、低非线性度：0.001%（最大值）、低失真：0.001%（典型值）、总增益误差0.0080% 的性能是绝对优胜于分立器件构建的差分放大电路的。然而成本是否增加很多我就不知道了，我不是采购不知道价格，哈哈。

无线充电器2020开题报告

无线充电器2020开题报告业：电子信息工程班级：09城建电子②班学生姓名：马吉智学号：指导教师：花海安填表日期：xx年3月6日安徽建筑工业学院电子与信息工程学院二○一三年三月制表说明1、抓好毕业设计（论文）的开题报告是保证毕业设计（论文）质量的一个重要环节。为了加强对毕业设计（论文）的过程管理，规范毕业设计（论文）的开题报告，特印发此表。2、毕业生一般应在毕业设计前期准备过程中，通过文献调研，主动跟指导教师讨论，完成毕业设计（论文）的开题报告。3、此表经过指导教师和有关人员签字后，一份由指导教师保存，一份交院教学办公室。4、毕业生在毕业设计（论文）答辩时，必须提交这份毕业设计（论文）开题报告。5、填写选题依据和设计方案，力求简练，若表中栏目不够填写，可另加附页。一、简表学生简况姓名马吉智性别男出生年月1989年12月2日入学时间xx年学号专业09城建电子班级2班课题名称无线充电器的设计与制作子课题无线充电器的发射部分课题来源1、纵向课题2、横向委托3、自拟（√）4、其他类型1．工程设计型（实践）（√）２．理论研究３．实验研究４．计算机软件设计5、综合类研究(设计)内容随着电子技术的发展，当前各种电子产品的互联基本上都已实现无线连接，只有电源部分的

连接还是有线的，本毕业设计的项目是设计和制作一个无线充电器，该无线充电器的电源的输出功率要求能点亮LED灯,作用距离不小于5MM 二、选题依据１．阐述该选题的研究意义，分析跟该课题有关的国内外研究概况和发展趋势。随着科技的发展与社会的进步,人们的需求正日益发生着深刻的变化,对科技含量的要求越来越高，关于无线充电的技术已经有过多年的讨论和研究，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。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。比如小型直流用电设备中的通讯仪器仪表、民用无线通讯手机、微型计算机、小型便携式家用电器等。但实施大功率的无线传输来说，就比较困难了。选择该课题作为毕业设计课题难度适中，任务量适中。通过对该课题的研究，学生可以阅读大量的资料，丰富自身知识。２．国内外主要参考文献（列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月）。1、谭林林,黄学良,黄辉,邹玉炜,李慧、基于频率控制的磁耦合共振式无线电力传输系统传输效率优化控制[J]、中国科学:技术科学、全文结束》》(07) 2．肖志坚,韩震宇,李绍卓、关于便携式电子设备新型无线充电系统的研究[J]、自动化技术与应用、全文结束》》(12)

直流稳压电源和充电器的制作1

直流稳压电源和充电器的制作该电路由稳压电源和充电器两部分组成。稳压电源3V，6V直流电压，可作为收音机，录音机，CD机等小型电器的外接电源。充电器可以对5号7号电池进行恒流充电。一原理图二工作原理说明直流稳压充电器的电路分成两个部分：稳压电源和充电器。变压器将220V的交流电变为9V的交流电，四个二级管组成的全波桥式整流电路将降压后的交流电变换成脉动的直流。在此电流分为两路：一路经过串联式稳压电路或过载保护环节，在单刀双掷开关的作用下选择3V或6V直流电压输出。另一路经过不同的恒流单元，输出不同的电流用于给5号或7号电池充电。稳压电源部分 1 降压：利用变压器的初级和次级的匝数比将220V的交流电降压为9V。 2全波桥式整流电路：四个整流二极管接成典型的全波整流桥，交流电分两个半周过后变为直流。 3滤波：利用电容的储能特性把脉动的直流波形修正为锯齿波。 4剩余：在串联型稳压电路中三极管VT1 VT2 组成复合调整管，调整管中流过的电流近似于负载电流。VT1 VT2 可以推动较小的基极电流，获得较大的输出电流。 R4 R5 R6通过单刀双掷开关S1构成分压式偏置电路，控制稳压电路不同的稳压输出。４

５ LED2导通电压基本固定，在这里作为基准电源，为三极管VT3提供相对固定的Ve 。三极管VT3起比较和放大作用，R1是VT3的集电极负载电阻，VT3的集电极输出信号加至VT1的基极。 R2和LED1组成限流式过载和短路保护电路。第二个电容C2和C1共同构成二次滤波，使波形更加平滑。单刀双掷开关S2完成正负极切换。恒流源部分两路充电电路具有一样的结构，相同的三极管，相同的反向限流二极管，相同的基极偏置电阻，相同的输出电压，不同的是输入电阻不同，输出电流不同。三产品展示四测试参数充电器电压测量 V1 V2 3.68V 6.48V 充电器电路测量 I1 I2 60mA 180mA

电源适配器的主要质量指标

电源适配器的主要质量指标目前电源适配器按其配套电子电器设备的不同，分别采用国标《GB4943-2001：信息技术设备的安全》和《GB8898-2001：音频、视频及类似电子设备安全要求》作为其质量考核标准，如笔记本电脑、蜂窝电话等信息设备配套的电源适配器应符合国标GB4943的要求，为复读机、随身听等音频、视频设备配套的电源适配器应符合国标GB8898的要求。以下介绍几个标准中规定的主要性能指标： 1.额定输出电流按电源适配器的规定运行条件，对其标称的额定电源电压和额定频率下的输出电流。 2.额定输出电压按电源适配器的规定运行条件，对其标称的在额定电源电压、额定频率、额定功率因素下输出额定电流值时的输出电压。 3.标记和使用说明标记是指示使用者正确安装、使用的重要信息，是确保使用者人身财产安全的一项最基本的安全内容。标记要求耐久醒目，在考虑标记的耐久性时，应把正常作用时对标记的影响考虑进去。国内销售的产品要求用中文简体标识，且至少饮食一个信息：制造厂或经销商的名称、商标或识别标记：机型代号或型号规格；电源性质：额定电源电压范围。

4.电源适配器插头尺寸我国的家用单相电源适配器插头有两极无接地和两极带接地两种形式。标准规定插头应能防止单极插入，即当插头的任何一个插销与插座的带电插套插合时，其他插销不能处于易角及状态。国家标准规定，采用两极无接地时，插销长度为16±0.35mm，两极带插销的长度为18±0.35mm。 5.正常工作条件下的触电危险在正常工作时，危险带点零部件应是不可触及的。电源适配器外壳上如有通风孔，应保证使悬挂的外来物进入通风孔时不会变成危险带电部件，电源适配器上用于改变电压设定的或改变输出正负极性的旋钮和操纵杆的轴不应有带电危险，外壳应有足够的强度来抵抗外力的作用，手动移动保护盖后而变成可触及的零部件不应是危险带电的。 6.正常工作发热发热是对电源适配器正常工作的要求，在正常工作条件下变换电压时，因为存在损耗，需要一部份电能，电能转化成热能后，引起产品温度的升高。由于绝缘材料的耐热性限制，当设备内部温度过高时，绝缘材料会迅速老化，造成安全性能降低，产品的电气性能和机械性能也会长期受到不利的影响，期中的元器件、零部件也降低其预期使用寿命。因此标准要求当产品工作达到稳定状态时，设备的零部件不应出现超过标准范围内的温度。为了保证配套设备的正常工作，标准还规定热断路器、过流保护装置等影响设备安全的保护装置在正常工作条件下不应动作。 7.故障条件在长期使用出现老化导致内部零件短路或由于使用者错误操作使输出短路等情况下，电源适配器会出现异常工作或故障。此时由于内部损耗急剧增加，致使各部位的温升升高，甚至会造成设备损坏。按照标准规定，在异常工作和故障条件下电源适配器可以出现损坏，但不能降低设备的安全性能，仍应能通过防触电保护。标准规定各部位的温升不能超过要求，设备周围的物品不能有着火危险，外壳不应出现影响安全要求的变形。按照GB8898的规定，电源适配器的外壳（可角及的非金属外壳）在故障条件下的温升应小于65度。