主控單元選用的是NXP公司的P89LPC933單片機，該芯片采用增強型8051內核，速度是標準8051的6倍，內置4KB Flash程序存儲器、256B片內RAM，2個16bit定時／計數器，1個8位4通道逐步逼近式模數轉換模塊(ADC1)和1個DAC 模塊(DAC0)，高達26個I/O口，幾乎所有輸入引腳均具有抗干擾濾波功能，并內置了硬件看門狗，在軟件配合下，抗干擾能力很強^[3]。P89LPC933單片機的主要任務是通過采樣電路實時采集電池的端電壓和充電電流，經內部計算決定下一階段的充電電壓和電流，然后送出控制信號給脈寬調制器控制充電電流和電壓的大小，并協調好其他各外圍電路模塊工作。P89LPC933單片機的各個I/O口分配如圖3所示，P0.1、P0.2、P0.3通過內部寄存器設置成A/D轉換輸入端，P0.1腳輸入的是電流采樣電路輸出的電流轉換成的電壓信號，P0.2腳輸入的是電壓采樣電路輸出的電壓信號，P0.3腳輸入的是溫度采樣電路實時檢測的電池溫度和充電器功率管溫度轉換的電壓信號。采樣進來的相關信號經單片機內部存儲、處理、計算，然后從P2.0/DAC0腳送出控制信號去控制脈寬調制器。

電壓采樣、電流采樣及PWM控制電路如圖4所示，電壓采樣直接從電池正端（圖中V1）采集，經過圖中相關電路送入P89LPC933的P0.2腳；電流采樣通過電流互感器TF603和相關電路轉換為電壓值后經R635和R636分壓，送入P89LPC933的P0.1腳，它們都由單片機讀取，并進行存儲和處理。另外,電流采樣和電壓采樣的另一路信號也要送至下面要介紹的脈寬調制器作為比較信號。
脈寬調制器SG3525A在這個閉環控制中起到一個至關重要的作用^[4]，脈寬調制器SG3525A的2腳和1腳分別輸入的是P89LPC933的P2.0/DAC0腳送出的控制信號和采樣電路送出的電壓和電流信號，經內部的比較電路比較，得出脈寬可以改變的PWM調制信號，再經11腳和14腳輸出,去驅動主回路的MOSFET管Q603和Q604工作，從而達到調節和穩定充電電壓和電流的作用。SG3525A的10腳送入的是電流取樣電路輸出的過流保護信號PWH，當充電電路發生故障出現過流過載情況時，則及時關閉脈寬調制器SG3525A，使充電電路的主電路停止工作。
顯示模塊用來顯示電池當前的電壓與充電器的電流，顯示狀態由面板上按鈕啟動。由于設計的是一款大功率充電器，所以還要實時采集電池溫度和功率管溫度，一旦溫度過高單片機馬上啟動風冷電路。從而使鉛酸蓄電池在適當的溫度范圍內工作，起到保護作用，得以延長使用壽命。