摘要：為使TFT液晶汽車儀表在整車長時間停放后仍能正常啟動，該文提出了一種低靜態功耗的硬件系統設計，靜態功耗約為1.53mA，滿足整車對儀表提出來的小于3mA的靜態功耗要求。此硬件系統設計方案性能可靠穩定、成本較低，已在多款TFT液晶汽車儀表中廣泛應用，具有較高的應用價值。

關鍵詞：TFT液晶汽車儀表；硬件系統設計；低靜態功耗

1引言

汽車儀表是反映車輛各系統工作狀況的裝置，是人與汽車的交互界面，為駕駛員提供所需的運行參數、故障、里程等信息，是每一輛汽車必不可少的部件。一般由前框、后殼、顯示屏、指針、印制電路板、蜂鳴器等部件組成[1-2]。隨著科技的發展，TFT（ThinFilmTransistor）液晶汽車儀表已普遍使用，在整車電氣系統日趨復雜的情況下，汽車儀表所接收和處理的信息日趨增多，為了滿足儀表乃至車輛長時間停放后仍能正常工作的要求，靜態電流是一個關鍵性指標。本文基于MB91F594設計了一款低靜態功耗的TFT液晶汽車儀表，此硬件系統設計方案性能可靠穩定，滿足乘用車量產產品設計需求。2TFT液晶汽車儀表的系統描述汽車儀表正常工作電壓在8V~16V，當電壓小于低壓值，進入低壓保護狀態，此時揚聲器靜音，指針背光燈、表盤背光燈、LCD顯示屏背光燈均熄滅，步進電機指針凍結，報警指示燈變暗直至熄滅。當電壓大于高壓值，進入高壓保護狀態，此時揚聲器靜音，指針背光燈、表盤背光燈、LCD顯示屏背光燈均熄滅，步進電機指針凍結，報警指示燈熄滅。當電壓低于6V或者大于18V，汽車儀表處于無法工作狀態。汽車儀表的靜態功耗需要控制在3mA以內。整車上電（KL30上電）時，各指針歸零，儀表進行自檢；自檢未完成時發動機點火（KL15上電），儀表需完成自檢，再進入正常工作模式；自檢未完成時，引擎運行，則自檢終止，儀表進入正常工作狀態；指示燈在點亮數秒后，根據輸入信號狀態，進入正常工作狀態；LCD顯示屏在經過數秒開機動畫后，進入正常顯示狀態；步進電機的指針從零位平緩同步指向最大指示位置，而后平緩同步返回零位，進入正常指示狀態；指針和表盤的背光亮度從最低平緩上升至最高，而后平緩返回最低亮度，進入正常工作狀態；LCD顯示屏背光保持固定亮度亮數秒后，進入正常工作狀態。

3TFT液晶汽車儀表的硬件系統設計

3.1硬件系統設計概述。TFT液晶汽車儀表硬件電路主要包括核心電路MCU控制器、電源轉換電路、KL30和KL15的電壓信號檢測電路、硬件指示燈控制電路、燃油采樣電路、CAN信號通信電路、指針和表牌背光顯示電路、Flash存儲器通訊電路、電機驅動顯示電路、蜂鳴器報警電路、LED指示燈顯示電路、LCD顯示屏背光顯示電路以及顯示控制電路，本方案詳細硬件系統設計框圖如圖1所示[3-4]。

3.2主要元器件選型。本方案均選用車規級電子元器件，選用富士通MB91F594作為MCU控制器，32位處理器，內部集成圖像處理器GDC，支持雙屏顯示，對TFT液晶顯示屏具有強大的圖像處理功能，CPU主頻為80MHz，GDC頻率為81MHz，內置Flash為1MB，內置RAM為64KB，多路A/D轉換接口、I/O通信接口、步進電機驅動端口、聲音驅動端口以及CAN、LIN通訊端口，供電電壓為5V和3.3V，內置多個穩壓器和優化的待機模式可使該芯片工作在低功耗模式下。選用Spansion公司的S29GL256SFlash，256Mbit，15ns的頁面訪問速度以及90ns的快速隨機訪問速度，3.3V電壓供電，最大刷寫功耗為100mA，最大靜態電流功耗為100uA。選用AUO3.5寸TFT液晶顯示屏，分辨率為320*240，對比度為1000:1，視角范圍為左右70度、上下70度，兩路LCD背光電流，每路80mA，3.3V電壓供電，最大靜態電流功耗為10mA。選用NXPTJA1042高速CAN信號收發器，該芯片具有低電磁干擾以及較高的電磁抗擾能力，具有欠壓保護功能，5V電壓供電，最大15uA的靜態電流功耗，同時外圍結構簡單，使用方便。本方案需要給各模塊電路提供5V和3.3V電源電壓，故選用ROHM公司的DC-DC電源芯片BD99011EFV和LDO電源芯片BD33IC0MEFJ-M。BD99011EFV是一款低靜態功耗、高轉化率的Buck電源芯片，用于輸出5V電壓，最大負載為2A，最大靜態功耗為35uA，具有過流、過壓、欠壓等保護功能。BD33IC0MEFJ-M是一款無靜態功耗的LDO芯片，用于輸出3.3V電壓，最大負載電流為1A。電源芯片的選擇滿足本方案的電源供給。

浮標式氧氣吸入器為醫院供氧醫療中心配套設備，供醫療單位急救給氧和缺氧病人做氧氣吸入用，是醫院急癥、病房必備常規設備。而設備的良好工作狀態是保證病人得到可靠治療的必要保證，因此對于設備的定期檢定成為保障病人健康的首要工作。由于醫療機構通常保有大量的浮標式氧氣吸入器，而常用的檢定設備依靠傳統的機械式方法逐臺檢定，所以通常會存在效率不高的現象，因此設計一套可以實現對多臺浮標式氧氣吸入器同時檢定，同時能提高檢定精度的多路控制系統顯得尤為重要，而此次研究設計的系統是二路同時檢定系統設計方案為例，采用嵌入式系統，以及多路24位高精度AD作為模擬量采集，通過數據總線采集數字信號，理論上可以實現無限路系統同時在線采集，整體系統由視覺圖像采集系統、控制采集系統、系統處理系統、傳感器系統等組成，而此次主要設計控制采集系統的設計和實現，因為此系統為整體設備的核心關鍵，是實現多路系統同時檢定設計方案的核心。以下將此采集控制系統部分的設計實現做具體的研究。

一、系統電源

此控制系統集成多種高精度采集模塊，最高精度實現24位AD數模轉換，所以此部分的電源設計需要多路獨立設計，以保證整體電源不受干擾，主電源采用MP1582作為電源核心總電源，通過DC－DC降壓設計，實現將總輸入電源24V轉化為12V輸出電源，通過磁珠隔離將電源實現模擬－數字電源隔離，進而將模擬電源再次通過LDO實現降壓設計，此部分電源主要實現對模擬電路信號以及傳感器信號的電源供給，通過磁珠的隔離可以有效的隔離數字模擬電源之間的高頻隔離，最終可以實現模擬電源的穩定，而主電路通過MP1470實現DC－DC再次降壓設計，可以利用DC－DC的開關特性，可以實現很好的穩壓實現，最終如模擬電源，通過低壓差穩壓芯片實現主電路3.3V電源的轉換，此部分電源的多路隔離設計可以保證模擬參考信號的穩定，進而可以避免數字電路的高頻特性干擾，可以實現模擬采集的精度要求。在模擬參考部分原先采用78L05作為獨立5V參考源，由于其文波較大，致使參考電壓不穩定，最后采用ADI的ADR02ARZ作為5V參考電壓穩壓芯片，ADR02芯片具有低溫漂（3mmp/℃），高精度特性（線性精度±0.1%），由于經過設計驗證，參考電壓文波會極大的影響模擬數據的采集精度，按照AD采樣的精度實現，24位AD的采樣精度在5.9×10-8，如果采用78L05作為參考芯片，其他最高精度為±4%，因此采樣精度會在5.9×10-8×5×（±4%），而如果采用12位DA輸出的數模轉換（控制輸出），其精度為0.000244，如果采用78L05，其精度就會低于采樣精度的0.4級要求，所以此處我們采用精度為0.1%的ADR02ARZ作為參考電源芯片。

二、模擬信號采集、控制輸出

標準器的模擬信號主要包括多個傳感器的信號模擬電壓采集，其中包括高壓壓力采集、低壓壓力采集、低壓流量采集以及流量閥體信號控制輸出。檢定標準器的精度要求主要為高壓壓力0.4級，流量精度1.0級，此次模擬采集電路部分采用ADC7192作為24位AD模數轉換設計電路，此芯片可以實現四路模擬信號24位高精度轉換，我們選用的傳感器均為0~5V電壓模擬信號輸出，所以選用一片此模數轉換芯片可以實現同時轉換，從生產成本上可以很好的控制，同時又能實現模擬信號的高精度轉換。由于此系統可以實現流量閥體的自動控制輸出，而控制信號也為0~5V模擬信號控制，所以我們采用TI的DAC122S085數模轉換芯片，此芯片為12位DA輸出信號，原先我們采用8位精度的DAC082S085作為DA輸出芯片作為方案，但是經過計算發現DAC082S085的精度為0.0039，作為流量傳感器的最大量程為10L/min，則線性誤差會將近0.039，這樣加上電源參考誤差，所采集信號的誤差將會大于國標規范要求，因此選用12位DA輸出滿足此方案設計要求，其精度將達到0.000244，通過主芯片MCU的數字輸入，進而通過數模轉換，最終實現閥體的控制，最終實現0~10L/MIN的氣體流量控制輸出，檢定者可以通過系統編程實現流體自動指定流量的控制輸出。壓力、流量模擬量的輸出采集同時配合著壓力和流量的控制輸出，由于壓力和流量都是通過模擬量的采集以及模擬量的輸出，這就可以為傳感器的精密校準作為基礎，通過模擬量的二次標定，不需要以數字量作為參考依據進行二次標定，進而可以通過算法進行二次校準，這樣的設計可以最大可能的抵消掉傳感器的本身線性誤差，由于參照國標浮標式氧氣吸入器檢定規程JJG913－2015的標準要求，壓力誤差要保證0.4級，流量誤差1.0級，此參數對檢定標準器的精度要求較高，為符合此規格要求，傳感器必須控制在內控0.2級壓力以及0.5級流量精度范圍內，而此類規格傳感器對于生產工藝要求較高，很難匹配，而如果傳感器為模擬輸出，同時可以進行二次標定，對傳感器本身的線性誤差就不做要求，因此相對來說就容易符合設計要求。

三、自動調壓器控制設計

自動調壓設計部分主要采用LV8731V作為驅動，通過步進電機的驅動實現對調壓器電路的自動調壓，此部分電路主要通過主芯片PWM波形實現驅動控制，通過簡易聯軸器實現電機與調壓器的連軸驅動，最終通過電機轉動實現對調壓器的轉動調壓，調壓的反饋通過傳感器的檢定抄讀實現，檢定操作通過編程目標電壓實現調節最終結果，此部分設計簡易穩定，可以實現檢定過程中指定升壓、降壓的實現，最大誤差不超過一個步距角，完全符合升降壓誤差。通過電機的輸出控制信號，進而通過傳感器的輸出反饋形成一個類似PID閉環控制，通過步進電機的布距控制輸出進行壓力調節，此部分設計結合PID控制理論，通過得到最終壓力數值，將輸出經過比例、積分、微分等多種運算方式，進而疊加到輸出中，最終實現系統地控制。

摘要：以上海師范大學信息與機電工程學院汽車服務工程專業教學為例，針對傳統教學中存在的問題，以實例論述了項目驅動教學模式在“電子技術”課程中的應用和探索。通過項目驅動教學模式，實現授課理論與實踐的有機結合，提高學生運用理論知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的創新實踐能力和團隊合作精神。

關鍵詞：項目驅動教學；電子技術；創新能力

1電子技術課程特點

電子技術課程是上海師范大學信息與機電工程學院機電、汽車服務工程、電氣自動化和電子信息等專業的專業必修課，主要有4個特點：首先是電子技術課程知識體系較為完整。它涉及了如模擬電子、數字電子和電力電子等，涵蓋了豐富的知識體系。其次是具有很強的理論性，主要涉及了常見的電壓和功率放大電路、整流濾波電路、集成運算放大器電路、晶閘管電路、組合邏輯電路和時序邏輯電路等，并由此延伸出在各方面的應用，要求學生能夠準確分析和設計相關電路。這就要求學生要掌握常見電子元器件（二極管、三極管、穩壓管、晶閘管、邏輯門、觸發器等）的原理和使用特點。第三個特點是先進性，隨著科技的進步和發展，授課內容要跟隨時代的發展不斷更新，不能多少年一成不變。第四個特點是實用性，從基本元器件到簡單電子電路的實際教學中，只有將相關理論知識與汽車專業中的實際問題有機結合起來，才能讓學生既學到了電子技術課程的相關理論知識，又能培養學生解決與汽車專業相關的電子技術問題的能力。

2電子技術課程存在問題

現有的教學方法以教師授課為主，對學生直接傳授知識，滿堂灌，不重視學生如何“學”。一方面這種傳統的教學方式不利于具有創新能力的創造型人才的培養，學生在完成本課程學習之后，不能將理論與實際相結合，創新能力相對薄弱。另一方面電子技術內容多且比較復雜。學生即使理解了電子技術課程中基本元器件、基本電路的構成和工作原理，但很難將這些元器件和基本電路融合在一起來分析和設計較為復雜的電子電路。

3項目驅動教學模式在電子技術課程中的應用

摘要：以創新產品設計—智能藥盒的研制為例，論述了生活中的小發明智能藥盒的研究背景、技術方案、優點、具體實施方式，包括智能藥盒的結構設計、智能控制系統設計、技術說明及結論。

關鍵詞：智能藥盒；研究背景；結構設計；智能控制系統設計；技術說明

隨著科技的進步，醫療水平的提高，許多疾病已經可以通過簡單的藥物治療得到緩解或治愈。而現代社會日趨老齡化，越來越多的老年人患上了糖尿病、心腦血管疾病、阿爾茲海默病等慢性疾病，需要長期不間斷地服藥。由于老人自理能力越來越差，而子女又忙于工作，因而需要一種智能藥盒來提醒老人按時服藥，同時，針對聾啞人、盲人等殘疾人士也應有相應的智能藥盒提醒其按時服藥。目前市場上具有提醒功能的藥盒大多只能通過聲、光提示病人服藥，其功能單一，不能滿足各類人群的使用需要。鑒于以上原因，本智能藥盒的目的在于提供一種不僅可以通過語音、強光進行報警提示，同時還可以彈出藥盒以供病人取藥，而有效避免病人漏服、錯服藥品的智能藥盒。

1智能藥盒技術方案

本實用新型智能藥盒，包括殼體、設于殼體表面的數碼顯像管、控制按鍵、揚聲器，以及殼體內的控制模塊、警示模塊；控制模塊包括微處理器、功能驅動輸出電路、時鐘電路、時間顯示電路、語音錄放電路、電源單元。時鐘電路、時間顯示電路、語音錄放電路及電源單元分別與微處理器電路連接；警示模塊通過功率驅動輸出電路與微處理器電路連接。本實用新型智能藥盒可通過語音、強光進行報警提示，并可彈出藥盒以供病人取藥，進而可以有效避免病人漏服、錯服藥品。

2智能藥盒優點

第一，可以設置服藥時間及自行錄入語音提示，時間到即可通過語音、強光及時提醒病人服藥，避免了漏服。第二，可根據設置自動彈出不同藥盒，即可根據不同的服藥周期，彈出不同的藥品，從而避免了錯服。第三，若沒有及時取走藥品，即發出聲、光報警，進一步提醒病人或看護者服藥時間到，引起注意。第四，塑料吸盤作為藥盒的底座，能夠牢固吸附在任何平面上，不易碰倒。第五，內置紐扣電池，在關閉電源后，仍能保證系統保存數據，避免了數據丟失。第六，電源接口位于藥盒底層背面，方便為裝置提供電能。

摘要：基于對手部手指關節的屈伸、腕關節的彎曲運動功能的分析，設計了手部多關節功能康復設備電氣控制系統，該系統實現了腦卒中引起的上肢肌無力患者手部多關節在一定角度范圍內做屈曲和拉伸康復訓練的同時還可以對其前臂屈肌群和伸肌群做輔助按壓式按摩康復。該系統具有功耗低，噪音小，體積小的特點。

關鍵詞：康復訓練；單片機；電磁閥；屈伸

1概述

腦卒中是一種突發的腦血液循環障礙性疾病。據統計，我國腦卒中患者高發，每年新生增長率呈上升趨勢，且腦卒中后約有85%的患者伴有上肢功能損傷。主要臨床表現為10％手部首先受累，肢體無力，晨起關節無僵硬。所以如不在早期及時康復治療將導致嚴重后果。而手部運動功能的復健、恢復是偏癱康復難題之一[1-3]。對于手部無力的患者，首先應該進行被動康復訓練和肢體功能性按摩。通過研制相應的手部康復訓練設備不但可以幫助腦卒中引起的對側或雙側上肢肌無力患者進行康復訓練還可以減輕醫護人員或家庭成員的工作負擔?；趯κ植筷P節的屈伸、腕關節的彎曲運動功能的分析，設計了一種集手部多關節被動訓練和前臂肌肉按壓式康復設備控制系統。

2系統設計

手部多關節功能康復設備電氣控制系統由手部多關節屈伸訓練模塊和前臂肌肉按壓式按摩模塊組成。

2.1手部多關節屈伸訓練模塊設計。通過AT89C51單片機電路程序設計實現步進電機正反轉，電機轉速的控制和調節，電機轉動角度可根據實際康復訓練需要進行調節設定；采用數碼管顯示電機角度、速度，并顯示訓練時間。整個裝置由晶體振蕩電路、復位電路、顯示電路、步進電機驅動電路按鍵模塊等組成。電機驅動選擇具有高壓、大電流雙H橋式驅動器的L298、鎖存器選用74LS373。整體設計框圖如圖1所示圖1手部多關節屈伸訓練模塊設計框圖手部多關節屈伸訓練模塊整體電路設計如圖2所示，選用芯片L298作用直流電機驅動帶動手指多關節的伸展和屈曲，按鍵電路對直流電機的正反轉、加速減速、開始、停止進行控制。通過系統編程，L298芯片驅動步進電機正反轉動，可根據自身實際訓練情況進行轉動角度（10°、20°、30°、40°、50°）、轉動速度（1-5擋，1擋最慢、5擋最快）的設定，并實現訓練開始時數碼管顯示康復訓練時間。

摘要：電力電子技術以及PID是常用的電氣技術，其能高效完成控制以及調試任務。多功能清潔凈化器分為硬件層面和軟件層面，要求實現控制多元化及在不同環境下達到既定穩定性。文中將探討在硬件層面使用電力電子技術及信息電子技術完成電能轉化及控制，在軟件層面使用PID算法調節各用電模塊在不同工作環境下的工作穩定性及反應迅速性。

關鍵詞：電力電子技術；PID；信息電子技術；自動化；STM32；驅動；開關電路

0引言

多功能清潔凈化器是防災科技學院大學生創新創業項目開發的使用工頻220V工作的系統，它是集物品清掃、室內消毒、空氣凈化、房間除螨、異物除臭等功能于一體的小型電器。多功能清潔凈化器系統的設計分為硬件電氣系統搭建和軟件算法控制。系統要求控制多元化且能在不同環境下達到既定穩定性，針對這一問題，本文將探討在硬件層面使用電力電子技術及信息電子技術完成電能轉化及控制；在軟件層面主要使用PID算法調節各用電模塊在不同工作環境下的工作穩定性及反應迅速性[1-3]。

1被控元器件及控制目的

我們將采用工頻220V的電能作為系統供電電源，經過斷路器作用于系統確保供電安全。系統所用的工作模塊可分為220V的交流電模塊和12～3.3V的直流弱電模塊。由于各模塊正常工作電壓差別較大，需采用電力電子器件連接各模塊使得交流電模塊與直流弱電模塊能夠正常運行，同時做到電能變換和控制，使得命令信號和反饋信號能夠正常傳遞。

1.1強電工作模塊

摘要：隨著電氣自動化技術的飛快發展和普遍應用，人們的生活越來越自動化、便捷化、智能化。研究了一種基于單片機STC89C52控制的感光升降窗簾電氣控制系統。對其關鍵技術進行了分析，設計了總體方案，并詳細介紹了硬件設計和軟件設計的內容。該系統具有結構簡單、性能穩定、成本低廉、利于推廣等特點，能夠滿足智能家居需求，具有良好的市場應用前景。

關鍵詞：STC89C52；感光；智能家居

0引言

高科技、智能化隨處可見，讓生活越來越便捷、舒適。而伴隨著21世紀人類在智能控制算法和電子技術方面的突破，最初的基于模擬元件的電子家用電器逐漸被智能化家居所取代[1]?，F如今許多新裝修的房子會選擇智能窗簾，而現在樓房又是近花園式設計，其中低樓層周圍會有來往人流車流，傳統窗簾收卷方式主要為左右移動式和上卷式，當打開窗戶時，窗戶的一側，比如左右移動式的左側或右側、上卷式的下側均處于暴露位置，來往人流、車流會觀察到室內情況，影響到室內的隱秘性。另外，現有窗簾無法根據室外光線的強弱自動收卷調節，需要人工經常性操作，比如當太陽剛剛升起時，人工打開窗簾至一定的位置，但當太陽升起時，此時窗簾需要人工再次打開窗簾實現采光的完全，造成人工頻繁操作，因此采光和隱秘無法兼得，為使用者帶來很大苦惱。本設計就是為了解決以上問題，具體涉及是一種智能的感光升降窗簾，其主要功能是感知窗外的光照強度然后進行判斷窗簾的打開和關閉。此過程不需要人為操作，由智能窗簾內部控制器進行控制。智能感光升降窗簾其結構簡單，根據光線強弱實現遮光裝置從上到下的收卷，采光效果更好，并且隱秘性更好，適用于家庭、辦公室、賓館等場所使用。

1智能窗簾總體方案研究與設計

1.1感光升降窗簾的關鍵技術分析。在本次設計中，主要運用了傳感器技術、單片機技術、步進電機驅動技術等結合來達到讓智能窗簾自動化和智能化。根據室外光強度的狀況自動改變窗簾的開合，為室內帶來充足的光照。而且在未來的發展趨勢中，還能根據室內空氣濕度、溫度以及室外的環境狀況如下雨、起霧、陰天等，進行分析判斷來控制窗簾的各種功能。

1.2設計的總體方案。主控為51系列單片機，通過硬件、軟件的設計來完成窗簾的控制要求。硬件主要是驅動部分也就是執行元件，選擇的驅動電機是步進電機因此還需要步進電機驅動器來驅動，通過步進電機的選擇來控制窗簾的打開和關閉。還有輸入部分主要有按鍵控制、遠程控制、光敏模塊、限位。使用軟件Keil5、運用C語言進行軟件的編程來實現控制要求。通過實物調試完成所設計的功能。智能窗簾控制裝置連接如圖1所示，圖中控制器的作用主要是數據的接收、處理、發送；感光裝置是本設計的核心其作用是采集光照強度然后送給控制器進行處理；按鍵裝置和遙控裝置為整個系統的手動控制，采用了固定在窗簾下方位置的按鍵控制，和能夠遠程控制的遙控控制兩種方法相結合可以防止遙控裝置丟失時或沒電時窗簾無法進行手動控制。驅動電機是整個系統的執行裝置通過控制器進行控制主要是電機的正轉和反轉來帶動遮光裝置的升降。限位裝置的作用是保護窗簾防止電機運轉超程。

摘要:針對當前蓄電池充電器充電速度慢、效率低等問題，設計了基于STC12C5A60S2單片機控制的蓄電池快速充電器。詳細分析了快速充電器硬件電路各個模塊的工作原理，并對Buck主電路、驅動電路、單片機最小系統、電流電壓采集電路、輔助電源等主要電路進行設計。同時還設計了基于PI控制的電壓、電流閉環控制系統，并制作出了實物。通過對充電器恒流、恒壓充電模式進行測試，測試結果表明所制作的蓄電池充電器對蓄電池進行恒流、恒壓充電方案的可行性與有效性。

關鍵詞:蓄電池;單片機;充電器;恒流充電;恒壓充電

0引言

蓄電池是一種化學電源，是通過能量轉換而獲得電能的設備，具有容量大、性價比高、原材料豐富等優點［1］。當蓄電池充電時，電能轉化為化學能，供電時，化學能轉化為電能。近幾年，在國家政策的支持下，蓄電池作為一種新能源廣泛應用在電力電子系統中，特別是在工業上的全自動小車、電動汽車等方面發展最快。蓄電池技術的進步帶動了信息、通信、電動汽車等相關產業的發展［2］。隨著蓄電池使用量的不斷增加，傳統的充電模式造成蓄電池的循環使用壽命變短和儲存容量下降，使蓄電池過早的廢棄，產生了嚴重的資源浪費和環境污染。因此，高效、快速并且安全可靠的蓄電池充電方法就顯得很重要。本文以應用于微電網中儲能蓄電池為研究對象，設計以STC12C5A60S2單片機為主控電路的蓄電池快速充電器，給出了詳細的硬件和軟件設計過程，并提供了控制器的測試結果，測試結果表明所制作的蓄電池充電器對蓄電池進行恒流、恒壓充電方案的可行性與有效性。

1系統總體方案設計

系統總體設計方案包括硬件設計和程序設計。硬件設計主要對Buck的拓撲電路、驅動電路、單片機最小系統、電壓電流采集電路、輔助電源電路、顯示與按鍵電路的設計，并對各電路的工作原理進行分析;程序設計主要是對系統控制方法和恒壓恒流程序的設計。系統的整體結構框圖如圖1所示。蓄電池快速充電器由單片機主控系統、電流電壓采集電路、輔助電源電路、按鍵電路、Buck電路、驅動電路、顯示電路構成。單片機主控系統是由單片機和外圍的復位電路、晶振電路、ISP1下載電路組成，通過調節脈沖占空比的大小，達到輸出恒流或者恒壓的目的。Buck電路的主要組成器件是MOS開關管。輔助電源為驅動電路和單片機提供可靠直流電壓，其電路是把接入的高電壓轉換為所需的電壓。驅動電路的作用是把單片機發出的PWM波進行放大和隔離。電流電壓采集電路是對輸出端電壓電流的實時采集，反饋給單片機系統進行處理。

2系統硬件設計