基于AVR的锂电池智能充电器的设计与实现

　　3.2.5 按键与显示

充电器的功能按键响应由ATtiny261的外中断来实现，与LED显示相配合可获知池放电状况，并提醒系统即将终止。系统充放电的每个状态都与相应LED显示对应。可根据电压检测判断是否有电池装入及提供电池短路保护，并给出LED报警信号。

　　3．3保护电路

　　由于锂电池的化学特性，在使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应。但在菜蝗条件下．如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应，该副反应加剧则会严重影响锂电池的性能与使用寿命，甚至会引起爆炸而导致安全问题，因此锂电池保护电路显得至为重要。

　　如图3所示，该电路选用精工的多节锂电池保护芯片S8233构成，可对电池电压和回路电流进行有效监测，并通过对MOS管FET-A或FET-B的控制在某些条件下关断究、放电回路以防止对电池发生损害。与其它电池保护芯片如S8254相比较，S8233还可通过外接MOS管FET1，FET1及FET3来保证锂电池组的充电平衡，这是其它类似芯片所不具备的优点。通过单片机对S8233芯片CTL端子的控制，可实现对锂电池的故障保护。　　

　　4 软件设计

　　系统软件采用汇编语言编写，并在AVRStudio4环境下编译调试完成。整个系统软件内充电主程序和中断服务子程序组成。主程序主要完成系统、变量及看门狗定时器的初始化．控制系统实现充电功能。单片机完成初始化后，根据电池状况判断应该进入哪一个充电阶段，然后通过AD采样与中断响应完成PWM的调整，实现相应阶段的控制。主程序流程见图4。程序中通过AD中断子程序来改变PWM占空比，定时中断子程序来控制最大充电时间，外中断来判断电池组放电状态。

图4 主程序流程

5 实验测试结果

　　实验中采用750mA恒流对3节1500mAh的锂电池组进行充电，充电电流．电压测试曲线如图5所示。实验结果她示，由单片开关电源实现AC-DC的转换，通过ATtiny261与S8233保护芯片的相互配合与控制所实现的锂电池充电器，满足了3节锂电池组的充电要求，取得了较好的充电效果。

图5 电池充电测试热线

　　6 结束语

　　由于AVRATtiny261良好的性价比，使得产品的智能性与应用性大大提高，且缩短了开发时阔．降低了开发成本。并且，系统采用综合控制的软件算法，避应了不同型号及容量的锂电池需求机电路集成度高，结构简单，性能可靠，经济轻便，具有很大的实用价值。此外，在系统现有功能实现的基础上，充分利用ATtiny261的片内外资源，通过其所具有的12C通信功能，可以很方便的升级为智能电源管理系统，直接成用于各种便携式电子设备。

　　本文作者创新点：采用PWM控制的单片开关电源实现充电，大大提高系统效率；基于AVRATtiny261的控制核心搜综合控制的软件算法，使系统控制更加灵活，便于进一步升级开发。