安徽工贸职业技术学院毕业设计(论文)
温度检测电路如下所示。它是有温度传感器和单稳态触发器两部分组成,单稳态触发器有NE555时基集成电路构成。热敏电阻RT用作温度传感器。
当蓄电池温度较低时,热敏电阻RT表现电阻值较大,调节电位器R p可以使时基集成块触发端2脚的电平低于1/3电源电压(指集成块IC的供电电压VDD),单稳态电路触发翻转进入稳态,电路置位,输出端3脚输出高电平,使三极管触发导通向单片机输入低电平。相反,当蓄电池温度较高时,则向单片机输入高电平。
本电路可以通过调节可调电阻器R p的阻值,使电路在温度为45℃的时候发生动作,实现温度检测的目的。
图3-7 温度检测电路
(2) 电压检测电路
蓄电池的充电电压由一分压电阻检测得,经过单片机的计算,可判断出充电电压值,电阻分压电路如下图所示。
R1UR2单片机 图3-8 电压检测电路
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由电路图可知,电阻R1、R2分压出来的电压模拟量值为:
U?R2U0R1?R2
为了便于关系式的计算,可以取R1=90kΩ,R2=10kΩ。则根据上面的关系式可以知道分压电压值为:
U?10U090?10 ?0.1U0
故,分压前后电压的相互关系可由以下函数关系式曲线表示出来:
U4.0V3.6VO36V40VU0
图20 函数关系图3-9 函数关系
(3)电压检测A/D转换电路设计
这里选用TI公司生产的TLC1549串行A/D转换器芯片,它是一种开关电容结构的逐次比较型10位A/D转换器。片内自动产生转换时钟脉冲,转换时间≤21μs;最大总不可调转换误差为±1LSB;单电源供电(+5V),最大工作电流仅为2.5mA;转换结果以串行方式输出;工作温度为-55~+125℃。电压检测A/D转换电路如下图所示。
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+5VVcc模拟量输入0~5VREF-GNDCSI/O CLOCKDATA OUTP3.089S51P3.3P3.1REF+
3-10 电压检测A/D转换电路
3.2.2 单片机电路
单片机电路设计如下图所示,由于89C51单片机的P0口作为输入口时要接上上拉电阻,所以我选用P1口作为输入输出口。温度传感器所检测的电压信号通过单片机的P3.2口输入,电压信号由P3.1口输入。输出口由单片机的P1.1~P1.5提供。具体分布情况见下表。
表3-2 地址分配
地址 P3.2 P1.1 P1.2 P1.5 P1.3 P1.4 P3.1 用途 温度检测 充电指示 充满指示 电源指示 Q1输出 Q2输出 电压检测
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+5V40Vcc温度检测C1219C1318X2X111D14P3.2P1.12R8VT5AT89S51P1.23D15VT6R9电压检测Q1Q24P3.1D16P1.3P1.56R10VT75P1.4GND20
图3-11 单片机电路图
3.3 整体电路设计
电动自行车快速充电器的整体电路主要分为三大部分电路组成:主电路、控制电路和检测电路。
主电路由全桥式整流电路和半桥逆变电路组成,电网电压先经过热敏电阻的保护环节后,由EMI滤波器去共模信号,再经电容滤波,送至全桥整流电路。半桥逆变电路后经开关变压器变压,在经过半桥滤波整流电路成为比较稳定的电压值。供给电池充电。
控制电路由一个单片机89S51来实现,单片机通过检测来的电压信号值作出相应的动作:输出不同宽度的脉冲电压和作出不同指示。
检测电路有温度检测电路和电压检测电路。温度用温度传感器实现,电压检测由分压电阻实现。
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TH2F1LaD1~D4C2R1C1C3LbC8D9~D12R3D7C9D13C10R4C7L1D8T2T1C4C5C6Q1V1D5V2Q2D6电网220V输入R236VV3R11RpR6672483R711C12P3.240VccR10D14P1.12R8RTNE5551VT4C1319VT5X1R5C1118X2AT89S51P1.23D15VT6R9+5VVcc模拟量输入REF+电压检测Q1Q24P3.1D16P1.3P1.56R100~5VREF-CSTLC1549I/O CLOCKDATA OUTP3.0P3.3P3.1VT7GND5P1.4GND20图3-12 主电路图
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