智能語音充電器的設計與應用

史金玉 鄭玉娟

摘 ?要：隨著科技的不斷進步和發展，電子產品的種類越來越多，基本每家每戶都有很多種電子產品。而普通的充電器具有充電不均衡、壽命短，充電慢等缺陷，同時還可能因為充電時間過長或是充電溫度過高還可能會引起爆炸。文章應用單片機知識和C語言等相關知識設計了一款新型的具備自動斷電、語音提示無線控制等功能的智能語音充電器，采用電流型的控制方案，使其均衡充電，并達到延長使用壽命、提高安全性等目的。

關鍵詞：智能;語音充電器;設計方案

中圖分類號：TM910.6 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）12-0042-03

Abstract：With the continuous progress and development of science and technology，electronic products are more and more popular，basic every family has a lot of electronic products. The ordinary charger has the defects such as unbalanced charging，short life，slow charging and so on. At the same time，it may cause an explosion because of too long charging time or too high charging temperature. In this paper，a new type of intelligent voice charger with automatic power-off，voice prompt wireless control and other functions is designed by using MCU knowledge and C language. The current type control scheme is adopted to make it charge evenly and achieve the purpose of prolonging service life and improving safety.

Keywords：intelligence;voice charger;design scheme

0 ?引 ?言

在這個電子信息技術高速發展的新時代，電子產品已經完全融入我們的生活，隨著各領域科學技術的飛速發展，市面上銷售的電子產品的種類也越來越多，它們的用途也是愈加廣泛，衣食住行等一系列需求面面俱到。但是，大部分電子產品都有一個共同的特點，那就是他們都需要用電池來儲存電量，為了使電子產品的續航能力進一步提升，主要通過改進電池技術來實現，隨之而來的是對充電器性能的要求也越來越高。所有的電子產品都更加智能化，電源同樣也需要越來越智能化。充電器的智能性能取決于電池的充電算法和對環境的適應性。筆記本電腦、手機、數碼相機、電動汽車等都使用電池作為電源，充電器的應用相當廣泛。然而，對于鋰電池、鉛蓄電池等而言，只能使用自身相對應的充電器。一部分充電器充電器充電時間長，使用不當還會導致充電容量越來越小;而且，無法判斷已充電量和剩余充電時間;充電結束時無提示功能，使用起來很不方便也不智能。因此充電技術越來越受到人們的重視。為此設計了一款充電電流平衡而不發生損耗，充電時間很短，并且能顯示充電功率和剩余時間，還能提醒用戶充電完畢的充電器，以解決電子設備充電器現存的問題。

1 ?智能語音充電器背景概述

隨著經濟的不斷發展，人們的環保意識日益增強。此外，當下快節奏的生活導致用戶容易忽視用電安全，使得電子設備充電器的安全性顯得尤為重要。因此，用戶在選擇充電設備時需要更加注重充電器的安全系數。智能充電器更安全，使用更方便，環保性更高。但每個電器的電池規格也不同。我們的研究目的是希望能為這些電子產品找到一個通用性較高的充電方案。為此，我們設計了這款智能語音充電器，為用戶生活帶來更多便利，本產品主要基于以下兩個功能模塊來實現。一方面是語音識別：通過語音識別來控制充電時間，實現自動斷電功能，解決人們在充電時忘記拔充電器的問題;另一方面是無線控制：按充電器可以通過網絡對其進行控制，從而實現遠程控制充電與斷電功能。

2 ?智能語音充電器的調研及可行性分析

現在市面上的有些充電器的產品質量不能滿足用戶的需求，性能得不到保證，并且還存在很大的安全隱患。充電器的可靠性與安全性不足等一系列問題直接影響影響電子產品的正常使用，這還使得某些電子產品電池的壽命大大降低，最終導致設備續航時間變得越來越短。其中，安全問題尤為重要，充電器在充電過程中爆炸的相關報道不計其數，很大程度上與充電器的質量有關，這類問題的解決刻不容緩，一旦出現意外，就會對用戶造成難以想象的危害。電子產品的充電器大都采用兩種充電方法，第一種是恒流快速充電法，而另一種則是電壓比較充電法，以上兩種充電方法都是比較成熟的充電方法，但是，它們都會在不同的程度上影響到電池的壽命，隨著單片機的出現和單片機領域各種技術的發展，為提高充電器的安全系數提供了新的發展方向，也就是通過提高充電器的智能化程度，來提其安全性。

3 ?智能語音充電器的充電過程分析

一般充電器采用恒流充電法、恒壓充電法、階段充電法三種充電方式，下文為各種充電法介紹。

（1）恒流充電法，是一種利用調整輸出電壓或改變電阻的方式來保持充電電流強度不變的沖的方法。（2）恒壓充電法，是一種整個充電過程中電壓保持恒定值的方法。充電初期，電流過大，容易使電池彎曲，縮短電池壽命，造成電池報廢。（3）階段充電法，包括兩階段充電法和三階段充電法。兩階段充電法采用恒流恒壓相結合的快速充電法。首先，利用恒流充電到預定的電壓值，然后通過改變到恒定電壓來完成剩余的充電;三級充電法在充電開始和結束時均采用恒流充電，中間充電采用恒壓充電。當電流衰減到預定值時，它從第二級轉換到第三級。