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DIY一个单片机+TC4056逻辑充电器 附程序+电路图

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楼主
ID:308848 发表于 2019-8-20 20:16 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1、设计原因

由于我经常开发一些奇奇怪怪的小东西，所以手上有较多锂电池，长时间保存对我这种懒人带来的困扰，正常逻辑是每次充电完成后，由人工更换下一个电池充电，如此往复，如使用多个充电器同时进行此项工作（并行），成本与效率均较高，于是设计了这个逻辑充电器，其最大支持4块电池充电，但每次充电一块，单块充电完成后，由单片机读取充电芯片信号，后关闭该通道充电，并开启下一个充电通道，如此往复，是一种用时间换效率和成本的鸡肋设计。
实物如下图1所示、散热片下是TC4056充电芯片（TP4056可替换），主控单片机为N76E003。


2、运行逻辑



其中带隙电压（band·gap）读取相关文章可以看这里
此外，检测充电完成时，首先使用单片机检测充电芯片STDBY引脚电平变化，其原理及电路如下图3、4、5所示，当STDBY引脚拉低后，5V电源通过10k电阻及LED，其管脚电压变化为3.2V左右，此时配置为输入模式（高阻态）的单片机管脚即可采集到该信号。






使能及关断充电工作，均使用其TC4056的CE管脚，原理如下图6、7所示，单片机配置为PP（推挽输出），串联一SS24肖特基二极管到CE管脚上进行控制




单片机源程序如下:
  1. #include "N76E003.h"
  2. #include "SFR_Macro.h"
  3. #include "Function_define.h"
  4. #include "Common.h"
  5. #include "Delay.h"
  6. #include <intrins.h>
  7. #include "ADCBG.h"

  9. #define uchar unsigned char
  10. #define uint  unsigned int

  12. //控制TP4056启停，高电平驱动
  13. sbit  TC0=P0^0;
  14. sbit        TC1=P0^4;
  15. sbit        TC2=P0^5;
  16. sbit        TC3=P0^1;

  18. //检测充电是否完成，高阻输入模式，低电平完成/高电平正在
  19. sbit  Flash0=P1^0;
  20. sbit        Flash1=P0^3;
  21. sbit        Flash2=P0^2;
  22. sbit        Flash3=P1^5;


  25. uint ADC_BAT[4];
  26. uchar TP_TC[4];
  27. char ZTJJ=-1;

  29. /***************************************
  30. 功能：检测4个端口的电池电压，送入数组中，分配
  31.                         充电任务。
  32. 参数：无
  33. 说明：无
  34. ***************************************/
  35. void ADC_Sampling()
  36. {

  38.        
  39.         //---------ADC_Bat----------------------       
  40.         Enable_ADC_AIN0;
  41.         ADC_Single();//0通道
  42.         ADC_BAT[0]=ADC_VC*2;
  43.         Timer1_Delay10ms(10);
  44.                
  45.         Enable_ADC_AIN1;
  46.         ADC_Single();//1通道
  47.         ADC_BAT[1]=ADC_VC*2;
  48.         Timer1_Delay10ms(10);
  49.                
  50.         Enable_ADC_AIN2;
  51.         ADC_Single();//2通道
  52.         ADC_BAT[2]=ADC_VC*2;
  53.         Timer1_Delay10ms(10);
  54.        
  55.         Enable_ADC_AIN3;
  56.         ADC_Single();//3通道
  57.         ADC_BAT[3]=ADC_VC*2;
  58.         Timer1_Delay10ms(10);

  60. }

  62. /***************************************
  63. 功能：分配充电顺序
  64. 参数：无
  65. 说明：无
  66. ***************************************/
  67. void BAT_Logic()
  68. {
  69.        
  70.                 uchar i;
  71.         for(i=0;i<4;i++)
  72.         {
  73.                 //需要充电，开启
  74.                 if(ADC_BAT[i]>1000&&ADC_BAT[i]<4100)
  75.                 {
  76.                         TP_TC[i]=1;//无实际作用，仅调试用
  77.                         ZTJJ=i;
  78.                 }
  79.                
  80.                 if(ADC_BAT[i]>=4100)TP_TC[i]=2;//充电完成的，开启（置2，可不遵守顺序充电）
  81.                 if(ADC_BAT[i]<=1000)TP_TC[i]=0;//不存在电池，关闭
  82.         }

  84.                 //充电完成的,不计入逻辑顺序
  85.                 if(TP_TC[0]==2)
  86.                 {
  87.                         TC0=1;
  88.                 }
  89.                 if(TP_TC[1]==2)
  90.                 {
  91.                         TC1=1;
  92.                 }
  93.                 if(TP_TC[2]==2)
  94.                 {
  95.                         TC2=1;
  96.                 }
  97.                 if(TP_TC[3]==2)
  98.                 {
  99.                         TC3=1;
  100.                 }
  101.        
  102.        
  103.         switch(ZTJJ)
  104.         {
  105.                
  106.                 case 0:
  107.                         TC0=1;
  108.                         break;
  109.                                
  110.                 case 1:
  111.                         TC1=1;
  112.                         break;
  113.                
  114.                 case 2:
  115.                         TC2=1;
  116.                         break;
  117.                
  118.                 case 3:
  119.                         TC3=1;
  120.                         break;
  121.                
  122.                 default:
  123.                         break;
  124.         }
  125. }


  128. /*
  129. 操作流程
  130. 1、TC0-3全关，使用AIN0-AIN3进行检测找到低于阈值（1000-4000）
  131. 2、当发现高于阈值时，开启对应充电，使其指示灯亮。
  132. 2、按照0-3顺序分配充电任务，开启对应4056。
  133. 3、等待对应充电芯片Flash信号发出，确认完成（保持开启，指示灯亮）。
  134. 5、检测到对应ZTJJ充电完成后，再使用一次ADC_Sampling、BAT_Logic
  135. */
  136. int main()
  137. {
  138.        
  139.         Set_All_GPIO_Quasi_Mode;               
  140.         P10_Input_Mode;
  141.         P03_Input_Mode;
  142.         P02_Input_Mode;
  143.         P15_Input_Mode;
  144.        
  145.          P00_PushPull_Mode;
  146.          P04_PushPull_Mode;
  147.          P05_PushPull_Mode;
  148.          P01_PushPull_Mode;
  149.        
  150.         TC0=0;
  151.         TC1=0;
  152.         TC2=0;
  153.         TC3=0;
  154.        
  155.        
  156.         Timer3_Delay100ms(20);

  158.        
  159.         READ_BANDGAP();//读取内部基准电压,获得修正Coe
  160.         ADC_Sampling();
  161.         ADC_Sampling();
  162.         ADC_Sampling();
  163.         ADC_Sampling();
  164.         ADC_Sampling();
  165.         BAT_Logic();
  166.         while(1)
  167.         {       
  168.                 switch(ZTJJ)
  169.                 {
  170.                        
  171.                         case 0:
  172.                                 if(!Flash0)
  173.                                 {
  174.                                         ADC_Sampling();
  175.                                         BAT_Logic();
  176.                                 }
  177.                                 break;
  178.                                        
  179.                         case 1:
  180.                                 if(!Flash1)
  181.                                 {
  182.                                         ADC_Sampling();
  183.                                         BAT_Logic();
  184.                                 }
  185. ……………………

  187. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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逻辑充电器（电路、程序、手册）.rar (619.7 KB, 下载次数: 100)

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沙发
ID:142891 发表于 2019-9-22 22:17 | 只看该作者
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