現(xiàn)在市場上的手機充電器大多數(shù)都是針對某種品牌手機的電池來設(shè)計的，只能對一種或者某幾種電池進行充電，并且其充電模式在設(shè)計充電器時已經(jīng)固化，不能夠滿足不同用戶的使用要求。市場上有同類的USB充電器出現(xiàn)，但是這類充電器只是利用到USB接口上提供的電源，沒有利用計算機進行數(shù)據(jù)處理。因此其與一般的利用市電的充電器相比，功能上并沒有多大的改進。
本人所研發(fā)的多功能USB智能充電器除了利用到PC機USB接口提供的供電電源外還利用到PC機內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理能力。充電所需得電源由USB接口提供（電壓大概在5V左右），通過外部的USB接口電路，和內(nèi)部的USB設(shè)備驅(qū)動程序以及win32驅(qū)動程序，實現(xiàn)外部充電電路和計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。
通過計算機內(nèi)部win32應(yīng)用程序可以使用戶對充電模式進行自由設(shè)置，以滿足不同用戶的需求，并且可以實現(xiàn)一充電器對多種電池進行充電的要求。
因此，我們主要在硬件電路元器件的選擇和如何建立外部硬件電路與PC機USB接口之間的數(shù)據(jù)傳輸方面進行研究。
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要設(shè)計USB設(shè)備，就要對USB設(shè)備的工作原理有所了解，因此我們對USB設(shè)備功能的實現(xiàn)進行了解。一個USB設(shè)備能夠正常工作應(yīng)該包含以下三大部分：外部硬件電路、USB設(shè)備驅(qū)動程序和win32應(yīng)用程序。其中外部硬件電路和USB設(shè)備驅(qū)動程序是每一個USB設(shè)備正常工作所必需的。對于本課題研究的裝置來說，以上說到的三個部分都是功能實現(xiàn)所必需的。外部硬件電路包括充電控制電路和USB接口電路兩部分電路；USB設(shè)備驅(qū)動程序負責(zé)USB設(shè)備初始化，建立起USB設(shè)備與應(yīng)用程序間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲铆h(huán)境；win32應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)提供用戶對外部硬件設(shè)備進行操作的界面，使用戶能夠通過鼠標和鍵盤對USB硬件設(shè)備進行控制，并且通過應(yīng)用程序能夠使用戶對外部硬件電路進行監(jiān)視。圖1為USB設(shè)備正常工作所需功能模塊結(jié)構(gòu)圖。用戶利用應(yīng)用程序?qū)τ布娐钒l(fā)出的請求并不能夠直接到達外部USB設(shè)備，而是先把這些請求發(fā)送到其驅(qū)動程序堆棧的頂部，通過驅(qū)動程序才能完成用戶對外部硬件電路的操作。下面，我們對前期的研究成果進行簡單的介紹。
一、各部分功能實現(xiàn)的研究結(jié)果：
（一）USB外部硬件電路的實現(xiàn)
外部硬件電路實現(xiàn)方框圖如圖2所示。電路由充電部分電路和USB接口部分電路兩部分構(gòu)成。充電部分電路要實現(xiàn)的功能如下：電池類型檢測、放電控制電路、充電電流檢測、充電電壓檢測、充電電流控制和充電電壓控制。其中充電電流和電壓檢測和控制可以通過對電流和電壓其中一個參數(shù)的檢測和控制來實現(xiàn)另外一個參數(shù)的檢測和控制。USB接口部分電路由USB接口芯片來實現(xiàn)，主要負責(zé)外部硬件電路和PC機之間的數(shù)據(jù)傳輸控制。傳輸是雙向的，充電電流和電壓參數(shù)通過AD轉(zhuǎn)換后由接口電路送進PC機；控制信號由PC機win32應(yīng)用程序發(fā)出，通過接口電路處理輸出，經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換之后對充電電流和電壓進行控制。