**单片机设计介绍，基于STM32智能锂电池充电装置系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于STM32智能锂电池充电装置系统的设计概要如下：

一、系统概述

该系统主要利用STM32单片机为核心控制器，设计一款智能锂电池充电装置。系统结合了电源管理芯片、电池电量检测芯片、DC-DC升压芯片等硬件模块，实现对锂电池充放电过程的智能控制、电量检测以及系统供电的稳定输出。此外，该系统还具备电量显示、远程控制等功能，旨在提高充电效率，确保锂电池的安全使用。

二、系统组成

STM32单片机：作为系统的核心控制器，负责接收和处理各模块的数据，执行控制逻辑，并控制其他模块的工作状态。
电源管理芯片：用于实现对锂电池充放电路径的管理，确保充电过程的安全和高效。
电池电量检测芯片：实时监测锂电池的剩余电池容量SOC、充电状态、电池电压、电池充放电电流、电池温度等参数，并将数据发送给STM32单片机进行处理。
DC-DC升压芯片：负责将输入的电压稳定输出，为整个系统提供稳定的供电。
显示模块：用于实时显示锂电池的电量、充电状态等信息，方便用户了解电池的使用情况。
远程控制模块：用户可以通过手机APP或其他设备，实时查看系统状态信息，并进行远程控制。
三、工作原理

锂电池电量检测：电池电量检测芯片实时监测锂电池的各项参数，并将数据发送给STM32单片机。STM32单片机根据接收到的数据，计算锂电池的剩余电量，并通过显示模块进行显示。
充电控制：当锂电池需要充电时，STM32单片机根据锂电池的充电状态和电池参数，通过电源管理芯片调节充电电流和电压，实现智能充电。同时，系统还具备过充、过流、过压等保护功能，确保充电过程的安全。
系统供电：DC-DC升压芯片将输入的电压稳定输出，为整个系统提供稳定的供电。在充电过程中，系统可以实时调整输出电压，以适应不同充电阶段的需求。
远程监控：用户可以通过手机APP或其他设备，通过远程控制模块实时查看系统状态信息，如锂电池电量、充电状态等，并进行远程控制操作。
四、设计特点

智能化：系统通过STM32单片机实现对充电过程的智能控制，根据锂电池的充电状态和电池参数自动调节充电电流和电压，提高充电效率，确保锂电池的安全使用。
实时监测：电池电量检测芯片实时监测锂电池的各项参数，并通过STM32单片机进行处理和显示，方便用户了解电池的使用情况。
稳定性：系统采用高性能的STM32单片机和稳定的硬件模块，确保系统能够持续稳定地工作。
远程控制：用户可以通过手机APP或其他设备进行远程监控和控制操作，方便快捷。
安全性：系统具备过充、过流、过压等保护功能，确保充电过程的安全可靠。
五、应用前景

基于STM32智能锂电池充电装置系统具有广泛的应用前景。该系统可以广泛应用于电动汽车、智能手机、平板电脑等电子产品的锂电池充电中，提高充电效率和使用寿命，降低用户的使用成本。同时，该系统还可以与其他智能设备进行集成，实现更加智能化的电源管理。

二、功能设计

1、通过TP4056锂电池充电电路实现对锂电池的恒压恒流充电，并且能够对充电电压和电流进行自动设置，达到合适的充电电压和充电电流。

2、LCD1602实时显示锂电池电压、电流和锂电池电量百分比。

3、如果温度超过40℃，则蜂鸣器报警，否则蜂鸣器不报警。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25