4  移动电源软件设计方案 21

4.1  单片机控制电量显示电路 21

4.2  LED灯电量显示电路 31

4.3  220V交流电转5V USB电路 33

结论 37

致谢 38

参考文献 39

附录 40 

1  引言

1.1  概述  

随着信息化社会进程和电力电子技术的加快与发展，各种数码产品越来越频繁的使用于人们的日常生产和生活中，其日益多样化的功能已经越来越深入人心，因此移动电源作为数码产品中不可替代的部分也广为人知。为替代大功率的便携式移动设备的电池，满足电子设备长时间的供电需求，提高电源的性能，保证使用的可靠性，移动电源应运而生了。

着眼于当前的发展状况，电源技术的关键技术为电源管理技术，目前电源管理市场已成为增长速度第一快的电子市场；基于此就可以看出极大的机遇和挑战并存，要增加电池的便携性同时还要满足对电池管理与电源管理的高要求；要实现能源的可持续发展和节约环保的原则同时满足电源管理的高效率要求；要减小芯片内部的功率损耗也要增加电池寿命并减小电池的重量和体积；更要满足目前市场上对于不同便携式电子设备的多元化需求，这就对移动电源的设计者们提出了更多更新的要求，特别在电池管理和电源管理方面[1]。另外笔记本电脑、手机、数字电视、掌上电脑（PDA)、数码相机等等产品的推陈出新，促进了新兴电子市场的发展，与日常生活息息相关，值得我们去探究考量。

1.2  本文研究目的及完成的主要工作  

本文使用AT89C51单片机来完成移动电源电路设计，研究主要是对这个系统进行整体硬件设计、软件仿真、程序调试以及最后总体电路的PCB设计；主要硬件设计包括使用充电管理IC芯片TP4056对移动电源内部电池充电电路，当锂电池没电时对其进行充电；由电池保护IC S-8261实现电池过压过流保护，当电路过压、过流或过充过放时实现对移动电源的保护；使用升压转换器FP6291完成5V/1A DC-DC升压输出电路等电路设计，将电压转化成适合对外部设备的5V。另外进行软件设计，使用AT89C51设计数字电压表，对电池电压进行准确测量；以LM324为核心组成电量电量侦测指示电路，用LED灯的亮灭指示电池电压的多少；此外在Multisim中进行220V交流电转5V直流电的仿真，完成交流电到USB输出的转化，最后进行整个系统的调试以完成总体功能，并完成系统PCB图的设计。

通过本设计应能够掌握利用单片机控制移动电源电路的设计流程和具体实现方法。通过此次毕业设计，培养将书本知识转化为实际运用的能力，提升自己学习和主动学习的能力，增加分析问题和解决问题的能力，提高计算机软件使用和程序设计的能力。掌握系统设计方法和步骤，为今后开展计算机控制系统规划、设计和开发打下初步的基础。

1.3  本文章节结构安排

本文主要分为四个章节来论述基于微处理器的移动电源设计。

第一章为引言，主要概述一下移动电源，介绍本文的研究目的与意义以及整个系统设计所用的软件平台简介，并做章节安排与介绍。

第二章为移动电源基础，主要介绍移动电源的定义、发展、特性、主要技术、工作原理、电源电芯、充电管理系统，转化率以及畅销的品牌分类。