1．引言

　　本控制系統(tǒng)是為120w智能快速穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)的。

　　該快速充電器是為部隊(duì)在野戰(zhàn)條件下工作而研制的，因此要求其具有體積小、重量輕、智能化程度高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，同時對電源的可靠性和抗干擾性提出了很高的要求。有穩(wěn)壓供電和充電兩種工作方式。穩(wěn)壓供電時輸出恒定的24V；處于充電狀態(tài)時有四種充電方式：常規(guī)充電、快速充電、電池浮沖、電池訓(xùn)練，可以為鎘鎳、氫鎳蓄電池充電。

　　2． 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求

　　根據(jù)實(shí)際情況，本控制系統(tǒng)要完成以下功能：

　?。?） 能自動識別電池的類型（鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池）。

　　（2） 有穩(wěn)壓供電和充電兩種工作模式。

　?。?） 采用最高電壓Vmax、最高溫度Tmax、最長充電時間tmax、電壓負(fù)增長-△V、溫度變化率△T/△t等快速充電中止法。

　?。?） 具有輸入交流過壓保護(hù)、輸出直流過流保護(hù)、過充電保護(hù)等

　?。?） 通電后能自動檢測整個電源系統(tǒng)，有故障報警。

　　（6） 設(shè)有電池開路、短路、反接保護(hù)。

　?。?） 具有硬件和軟件相結(jié)合的雙重保護(hù)功能。

　?。?） 良好的抗干擾能力。

　　3． 統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)

　　3.1　AT89S52單片機(jī)簡介

　　AT89S52是ATMEL公司研制的通用單片機(jī)。它在AT89S51單片機(jī)的基礎(chǔ)上為P1口定義了第二功能，有六個外部中斷、三個定時／計(jì)數(shù)器，以及四個全雙工的串行通信口，同時在指令上與AT89S51兼容，對監(jiān)控系統(tǒng)較為適用。

　　3.2　基于AT89S52的監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

　　按照上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了如圖1所示的監(jiān)控系統(tǒng)。

　　圖1　AT89S52監(jiān)控系統(tǒng)框圖

　?。?） 微處理器：AT89S52非常適用于控制，他的主要結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)在前面已經(jīng)介紹過了，為了滿足外圍接口電路的需要，一般都要在輸出口處接鎖存驅(qū)動電路，這里我們采用的是SN74HC573。

　?。?） 壓頻變換裝置：將模擬的電壓量轉(zhuǎn)化成頻率值，這是一種A/D轉(zhuǎn)化方式，將輸出電壓U0采樣通過壓頻變換裝置傳給單片機(jī)，壓頻轉(zhuǎn)化裝置我們用的是National Semiconductor的LM331。

　　（3） 輸出控制電路：單片機(jī)的輸出控制信號通過電阻解碼網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化成模擬電壓值，控制電壓和電流比較器的基準(zhǔn)值，實(shí)現(xiàn)對外圍功率電路的控制。

　?。?） 上電復(fù)位電路：為了防止單片機(jī)的程序飛跑，出現(xiàn)死鎖，我們采用MAXIM公司的MAX813L系統(tǒng)監(jiān)控集成芯片來實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)的監(jiān)控，該芯片具有看門狗電路、門限值檢測器、手動復(fù)位等功能。

　?。?） 輸入控制和數(shù)碼顯示電路：包括按鍵和顯示部分。通過簡單的按鍵選擇，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式選擇、復(fù)位及故障的顯示。顯示部分采用SN74HC573驅(qū)動兩個8位七段LED顯示；同時通過發(fā)光二極管和蜂鳴器提示運(yùn)行狀態(tài)。

　?。?） 護(hù)告警電路：通過硬件電路實(shí)現(xiàn)保護(hù)，給單片機(jī)中斷管腳發(fā)出脈沖信號，引發(fā)中斷程序?qū)崿F(xiàn)保護(hù)，并引發(fā)蜂鳴器告警。