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标题: 多功能充电器设计思路 [打印本页]

作者: okiboazo 时间: 3 小时前
标题: 多功能充电器设计思路
目标
自动识别锂电池 / 镍氢电池；
支持充电、放电、TEST模式；
实时记录电压、电流、容量；
可调充放电电流（用户设定）；
显示与交互界面。
原理图设计（模块划分）
将电路分为以下几个模块：
1. 电池识别与接口模块
分压电阻 + ADC → 电压识别；
电池座支持 1~4 节串联（18650 或 AA 镍氢）。
2. 充电模块（双模式）
锂电池：使用 CN3791 或 TP4056（多节建议 CN3791）；
镍氢电池：使用 MAX712 或 MCU 控制 PWM + MOSFET + 电流源；
加入 DAC 控制电流设定（如 MCP4725）。
3. 放电模块
使用大功率 MOSFET（如 IRF540N）控制放电路径；
放电电流通过分流电阻采集（如 0.1Ω 精密电阻）。
4. 电流/电压采集模块
使用 INA219 或 MAX17043 进行双向电流检测；
MCU 读取数据并计算容量（mAh）。
5. 控制与显示模块
MCU：STM32F103C8T6（稳定、资源足够）；
显示：OLED SSD1306 或 TFT LCD；
操作：3个按键（模式切换、确认、返回）。
6. 存储与通信模块
EEPROM（AT24C256）或 SD卡模块记录数据；
可选蓝牙模块（HC-05）用于手机App连接。
PCB布局
双层板设计（Top层信号+电源，Bottom层地）；
MCU居中，周围布置模块；
电源走线加粗，MOSFET区域加散热铜皮；
所有接口（电池座、USB、按键）放在边缘，便于外壳设计；
预留 ISP 烧录口和调试口。
固件代码框架（STM32伪代码）
void loop() {
detectBatteryType(); // 自动识别电池
readUserInput();    // 读取按键或旋钮设定电流
switch(mode) {
case CHARGE:
setChargeCurrent(user_current);
chargeBattery();
logData();
break;
case DISCHARGE:
setDischargeCurrent(user_current);
dischargeBattery();
logData();
break;
case TEST:
setChargeCurrent(user_current);
chargeBattery();
setDischargeCurrent(user_current);
dischargeBattery();
calculateEfficiency();
logData();
break;
}
updateDisplay();
}
推荐器件清单
模块                                  器件型号                                  封装建议
MCU                            STM32F103C8T6                            LQFP-48
电流检测                            INA219                                     SOIC-8
DAC控制                            MCP4725                                  SOT-23-6
MOSFET                            IRF540N                               TO-220（带散热）
显示模块                         SSD1306 OLED                            I2C接口
存储模块                         AT24C256 / SD卡                      DIP或贴片
电源芯片                      CN3791 / MAX712                         SOP-8
蓝牙模块                               HC-05                                     插针模块

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