DIY邏輯充電器

1、設計原因

由於我經常開發一些奇奇怪怪的小東西，所以手上有較多鋰電池，長時間保存對我這種懶人帶來的困擾，正常邏輯是每次充電完成後，由人工更換下一個電池充電，如此往復，如使用多個充電器同時進行此項工作（並行），成本與效率均較高，於是設計了這個邏輯充電器，其最大支持4塊電池充電，但每次充電一塊，單塊充電完成後，由單片機讀取充電芯片信號，後關閉該通道充電，並開啓下一個充電通道，如此往復，是一種用時間換效率和成本的雞肋設計。
實物如下圖1所示、散熱片下是TC4056充電芯片（TP4056可替換），主控單片機爲N76E003。

2、運行邏輯

其中帶隙電壓（band·gap）讀取相關文章可以看這裏
此外，檢測充電完成時，首先使用單片機檢測充電芯片STDBY引腳電平變化，其原理及電路如下圖3、4、5所示，當STDBY引腳拉低後，5V電源通過10k電阻及LED，其管腳電壓變化爲3.2V左右，此時配置爲輸入模式（高阻態）的單片機管腳即可採集到該信號。



使能及關斷充電工作，均使用其TC4056的CE管腳，原理如下圖6、7所示，單片機配置爲PP（推輓輸出），串聯一SS24肖特基二極管到CE管腳上進行控制

3、程序代碼

#include "N76E003.h"
#include "SFR_Macro.h"
#include "Function_define.h"
#include "Common.h"
#include "Delay.h"
#include <intrins.h>
#include "ADCBG.h"

#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int

//控制TP4056啓停，高電平驅動
sbit  TC0=P0^0;
sbit	TC1=P0^4;
sbit	TC2=P0^5;
sbit	TC3=P0^1;

//檢測充電是否完成，高阻輸入模式，低電平完成/高電平正在
sbit  Flash0=P1^0;
sbit	Flash1=P0^3;
sbit	Flash2=P0^2;
sbit	Flash3=P1^5;


uint ADC_BAT[4];
uchar TP_TC[4];
char ZTJJ=-1;

/***************************************
功能：檢測4個端口的電池電壓，送入數組中，分配
			充電任務。
參數：無
說明：無
***************************************/
void ADC_Sampling()
{

	
	//---------ADC_Bat----------------------	
	Enable_ADC_AIN0;
	ADC_Single();//0通道
	ADC_BAT[0]=ADC_VC*2;
	Timer1_Delay10ms(10);
		
	Enable_ADC_AIN1;
	ADC_Single();//1通道
	ADC_BAT[1]=ADC_VC*2;
	Timer1_Delay10ms(10);
		
	Enable_ADC_AIN2;
	ADC_Single();//2通道
	ADC_BAT[2]=ADC_VC*2;
	Timer1_Delay10ms(10);
	
	Enable_ADC_AIN3;
	ADC_Single();//3通道
	ADC_BAT[3]=ADC_VC*2;
	Timer1_Delay10ms(10);

}

/***************************************
功能：分配充電順序
參數：無
說明：無
***************************************/
void BAT_Logic()
{
	
		uchar i;
	for(i=0;i<4;i++)
	{
		//需要充電，開啓
		if(ADC_BAT[i]>1000&&ADC_BAT[i]<4100)
		{
			TP_TC[i]=1;//無實際作用，僅調試用
			ZTJJ=i;
		}
		
		if(ADC_BAT[i]>=4100)TP_TC[i]=2;//充電完成的，開啓（置2，可不遵守順序充電）
		if(ADC_BAT[i]<=1000)TP_TC[i]=0;//不存在電池，關閉
	}

		//充電完成的,不計入邏輯順序
		if(TP_TC[0]==2)
		{
			TC0=1;
		}
		if(TP_TC[1]==2)
		{
			TC1=1;
		}
		if(TP_TC[2]==2)
		{
			TC2=1;
		}
		if(TP_TC[3]==2)
		{
			TC3=1;
		}
	
	
	switch(ZTJJ)
	{
		
		case 0:
			TC0=1;
			break;
				
		case 1:
			TC1=1;
			break;
		
		case 2:
			TC2=1;
			break;
		
		case 3:
			TC3=1;
			break;
		
		default:
			break;
	}
}


/*
操作流程
1、TC0-3全關，使用AIN0-AIN3進行檢測找到低於閾值（1000-4000）
2、當發現高於閾值時，開啓對應充電，使其指示燈亮。
2、按照0-3順序分配充電任務，開啓對應4056。
3、等待對應充電芯片Flash信號發出，確認完成（保持開啓，指示燈亮）。
5、檢測到對應ZTJJ充電完成後，再使用一次ADC_Sampling、BAT_Logic
*/
int main()
{
	
	Set_All_GPIO_Quasi_Mode;		
	P10_Input_Mode;
	P03_Input_Mode;
	P02_Input_Mode;
	P15_Input_Mode;
	
	 P00_PushPull_Mode;
	 P04_PushPull_Mode;
	 P05_PushPull_Mode;
	 P01_PushPull_Mode;
	
	TC0=0;
	TC1=0;
	TC2=0;
	TC3=0;
	
	
	Timer3_Delay100ms(20);

	
	READ_BANDGAP();//讀取內部基準電壓,獲得修正Coe
	ADC_Sampling();
	ADC_Sampling();
	ADC_Sampling();
	ADC_Sampling();
	ADC_Sampling();
	BAT_Logic();
	while(1)
	{	
		switch(ZTJJ)
		{
			
			case 0:
				if(!Flash0)
				{
					ADC_Sampling();
					BAT_Logic();
				}
				break;
					
			case 1:
				if(!Flash1)
				{
					ADC_Sampling();
					BAT_Logic();
				}
				break;
			
			case 2:
				if(!Flash2)
				{
					ADC_Sampling();
					BAT_Logic();
				}
				break;
			
			case 3:
				if(!Flash3)
				{
					ADC_Sampling();
					BAT_Logic();
				}
				break;
			
			default:
				break;
		}
		Timer3_Delay100ms(10);
	}
}

4、原理圖