单片机项目|采用STM32实现近距离锂电池无线充电系统硬件设计

最新推荐文章于 2025-01-28 00:25:58 发布

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分类专栏：单片机设计文章标签：单片机 stm32 嵌入式硬件无线充电锂电池充电

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/znzbs/article/details/142410742

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文末获取源码

项目编号：BS-DPJ-023

一，环境介绍

语言环境：C语言

技术：STM32

内容：源程序设计+设计图资源

二，项目简介

本研究旨在探索近距离锂电池无线充电系统的设计与优化，采用近场耦合式无线供电技术，确保电能传输的安全和高效，系统整体通过设计单片机主控模块、显示模块、电能监控模块、电能发射模块和电能接收模块，实现系统的整体设计。其中，单片机主控模块负责系统运行控制和数据处理，电能监控模块监测充电过程的关键参数，显示模块利用OLED显示充电信息，电能发射模块和接收模块实现电能传输和充电功能。这些模块相互配合，构成了完整的近距离锂电池无线充电系统，提升了充电效率和用户体验。

现在，像手机、MP3、笔记本电脑等几乎每一种电子装置都是通过一端与交流电源相连，而另一端则与便携式电子装置为电池进行充电。这样做的弊端很多，一是频繁插拔会造成主板接口的损伤，二是不慎还会造成电击。所以，在上个世纪末，无接触充电技术应运而生，由于其携带方便，价格低廉，不需要配线等优点，很快就引起了社会的重视。现在，手机上已经开始使用无线充电技术。随着无线传输距离的增加，装置的能量消耗也越来越大。为了实现远程、高功率无线电磁变换，需要消耗大量能量。因此，如何在无线充电过程中高效地传递电能，就成为了无线充电器推广应用中亟待解决的关键问题。另外一个重要的问题就是要制定一个统一的标准，使得各种类型的充电器能够与各种电子设备相匹配，达到无线充电的目的。在我们的生活中，每一天都会发生类似的事情：拔出一条线缆，将手机、数码相机、MP3播放器等连接起来，音质极佳的音响、超清晰的大屏幕液晶电视，都要靠一条很长的电源线来支撑，在这么多的“电源线”面前，你可曾想到，有一天，所有的线缆都会消失，取而代之的，是一种隐形的通讯设备。这样的话，我们就不会被各种各样的东西缠住了。

连在一起的电线会影响到美好的生活。事实上，这种生活距离我们并不远。2007年，无线充电技术已经申请了20个专利，一个充电器可以让各种各样的装置都能使用。移动电话，电脑，音乐播放器，电力工具以及其它电子产品的无线充电装置将成为历史。利用线圈间的磁场，魔法般地传递电能，这是一种将基站与设备连接起来的技术。现在大多数的充电器，都是用金属线来充电，而无线充电器则表现出了它与生俱来的优势。无线充电技术具有方便、通用等优点。目前来说，这是一个很大的弊端。目前用于给便携式电子产品充电的数据线连接器，不仅可以传输电能，还可以通过USB接口将音频、视频等文件同步地传输给装置。无线充电将会推动 WiFi和电池技术的发展。此外，利用无线充电技术，在移动终端上建立一个公用充电站是有可能的。

近几年，由于采用了新的技术和新的材料，无线充电技术得以实现。利用线圈间的电磁感应进行无线充电，具有工作范围小、需将被充电终端置于充电插座上的特点。当需要充电的时候，发射器和接收器会在同一时间启动，当电池完全充满的时候，接收器也会自动关机。无线充电装置的效率约为70%，与有线充电装置相同，但必须具有完全充满后自动关机的功能，以减少不必要的能量消耗。

三，系统展示

四，核心代码展示

#include "led.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "oled.h"
#include "key.h"
#include "ina219.h"

u8 buff[20];

void display0(u8 x,u8 y,u8 *str,float value);
void display1(u8 x,u8 y,u8 *str,float value);
void display2(u8 x,u8 y,u8 *str,float value);
int main(void)
{ 
	u16 db;
	uart_init(115200);	 	 //´®¿Ú³õÊ¼»¯Îª9600
	delay_init();	    	 //ÑÓÊ±º¯Êý³õÊ¼»¯	  
	LED_Init();		  		 //³õÊ¼»¯ÓëLEDÁ¬½ÓµÄÓ²¼þ½Ó¿Ú
 	KEY_Init();
	OLED_Init();
	OLED_Clear(); 
	INA_Init();
	
	while(1)
	{
		
		//Í¨¹ýµ÷ÊÔ£¬²é¿´±äÁ¿µÄÊýÖµ
		Get_Ina_data();
		
		display0(0,0,"µçÑ¹",voltage_v);
		display1(0,3,"µçÁ÷",Current_a);
		display2(0,6,"¹¦ÂÊ",Power_w);
		
		printf("%d,%0.2f,%d,%0.2f,%d,%0.2f\r\n",
		voltage_mv,voltage_v,
		Current_ma,Current_a,
		Power_mw,Power_w
		);
		
		delay_ms(100);
	}											    
}	

void display0(u8 x,u8 y,u8 *str,float value)
{
	GUI_DrawFont16(x,y,str,0);
	sprintf(buff,":%0.2fV",value);
	OLED_ShowString(x+strlen(str)*8,y,buff,16);
}

void display1(u8 x,u8 y,u8 *str,float value)
{
	GUI_DrawFont16(x,y,str,0);
	sprintf(buff,":%0.2fA  ",value);
	OLED_ShowString(x+strlen(str)*8,y,buff,16);
}

void display2(u8 x,u8 y,u8 *str,float value)
{
	GUI_DrawFont16(x,y,str,0);
	sprintf(buff,":%0.2fW  ",value);
	OLED_ShowString(x+strlen(str)*8,y,buff,16);
}