來源：電源世界 作者：胡曉清 侯振義 尚修香

    1．引言

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

    該快速充電器是為部隊在野戰(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，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、電池訓練，可以為鎘鎳、氫鎳蓄電池充電。

    2． 控制系統(tǒng)總體設(shè)計要求

    根據(jù)實際情況，本控制系統(tǒng)要完成以下功能：

    （1） 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。

    （3） 采用最高電壓vmax、最高溫度tmax、最長充電時間tmax、電壓負增長-△v、溫度變化率△t/△t等快速充電中止法。

    （4） 具有輸入交流過壓保護、輸出直流過流保護、過充電保護等

    （5） 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。

    （7） 具有硬件和軟件相結(jié)合的雙重保護功能。

    （8） 良好的抗干擾能力。

    3． 統(tǒng)硬件電路的設(shè)計

    3.1　at89s52單片機簡介

    at89s52是atmel公司研制的通用單片機。它在at89s51單片機的基礎(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

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

     圖1　at89s52監(jiān)控系統(tǒng)框圖

    （1） 微處理器：at89s52非常適用于控制，他的主要結(jié)構(gòu)和特點在前面已經(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。

    （2） 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，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值，實現(xiàn)對外圍功率電路的控制。

    （4） 上電復(fù)位電路：為了防止單片機的程序飛跑，出現(xiàn)死鎖，我們采用maxim公司的max813l系統(tǒng)監(jiān)控集成芯片來實現(xiàn)對單片機的監(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。

    （5） 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，實現(xiàn)運行方式選擇、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行狀態(tài)。

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

    下面介紹本系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵性