便攜式太陽能充電器的設(shè)計(jì)

1、-. z.便攜式太陽能充電器的設(shè)計(jì)摘 要隨著人們對化石能源的開采，能夠利用的資源越來越少，再加上化石能源對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，尋找新的干凈、高效的能源，成為了人們迫在眉睫的問題。從上個(gè)世紀(jì)人們就開場研究太陽能，到了今天太陽能的利用有了前所未有的進(jìn)步。人們出門在外，最大的問題就是手機(jī)等電子產(chǎn)品電耗完了，但是卻沒有可以快隨直接的供電產(chǎn)品，這該如何解決呢？本文在這一問題的根底上提出了基于單片機(jī)的便攜式太陽能充電器的設(shè)計(jì)，利用單片機(jī)的智能性實(shí)現(xiàn)了對電路的控制，利用光伏發(fā)電的原理將太陽能所發(fā)的電轉(zhuǎn)換為電子產(chǎn)品所能利用的電能，從而解決了人們的一大難題。而且它不僅可以為手機(jī)等充電，還能作為一般的電源來使用

2、，與傳統(tǒng)的充電器相比有很大的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：太陽能；光伏發(fā)電；電池；單片機(jī)；智能；DC/DC變換The Design Of The Portable Solar ChargerABSTRACTAs people on fossil energy mining,less resources leave for us to use, bined with fossil energypollution more and more serious, looking for a new clean and efficient energy, became the looming problems .Fro

3、m the last century, people started to research on solar energy, to the use of solar energy today,it have an unprecedented progress.People go out in the outside, the biggest problem is that mobile phones and other electronic products, power consumption, but not to fast with the direct power supply pr

4、oducts, how to solve this This article is based on MCU which is proposed on the basis of the design of the portable solar charger, using single-chip microputer intelligent realized the control of the circuit, by the use of the principle of photovoltaic solar electricity is converted to electronic pr

5、oducts can use electricity, thus solved a big problem to people and it can not only for charging the mobile phone, also can be used as a general power, topared with the traditional charger,it has a great advantage.Key words: Solar energy; Photovoltaic (pv) power generation; The battery; Single chip

6、microputer; Smart; DC/DC conversion-. z.目錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc3576945711. 緒論 PAGEREF _Toc357694571 h 1HYPERLINK l _Toc3576945721.1 本課題研究的背景 PAGEREF _Toc357694572 h 1HYPERLINK l _Toc3576945731.2 太陽能充電器的優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc357694573 h 1HYPERLINK l _Toc3576945741.3 本課題研究的主要容 PAGEREF _Toc3576945

7、74 h 2HYPERLINK l _Toc3576945752. 太陽能充電器的硬件電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357694575 h 2HYPERLINK l _Toc3576945762.1 太陽能發(fā)電的原理 PAGEREF _Toc357694576 h 2HYPERLINK l _Toc3576945772.2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc357694577 h 2HYPERLINK l _Toc3576945782.3 7905的應(yīng)用 PAGEREF _Toc357694578 h 3HYPERLINK l _Toc3576945792.4 單片機(jī)控制單元 P

8、AGEREF _Toc357694579 h 4HYPERLINK l _Toc3576945802.5 電流電壓的采集及轉(zhuǎn)換 PAGEREF _Toc357694580 h 5HYPERLINK l _Toc3576945812.6 按鍵指示電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357694581 h 6HYPERLINK l _Toc3576945822.7 數(shù)碼管顯示電路 PAGEREF _Toc357694582 h 7HYPERLINK l _Toc3576945832.8 DC/DC變換電路的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc357694583 h 8HYPERLINK l _Toc35

9、76945843. 匯編源程序的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc357694584 h 8HYPERLINK l _Toc3576945853.1 系統(tǒng)整體程序設(shè)計(jì)框架 PAGEREF _Toc357694585 h 8HYPERLINK l _Toc3576945863.2 電路啟動(dòng)與初始化 PAGEREF _Toc357694586 h 9HYPERLINK l _Toc3576945873.3 按鍵采集程序 PAGEREF _Toc357694587 h 10HYPERLINK l _Toc3576945883.4 數(shù)碼管顯示子程序 PAGEREF _Toc357694588 h 11HY

10、PERLINK l _Toc3576945903.5 數(shù)據(jù)采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換程序 PAGEREF _Toc357694590 h 11HYPERLINK l _Toc3576945913.6 充電子程序的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357694591 h 12HYPERLINK l _Toc3576945923.7 電源子程序的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357694592 h 12HYPERLINK l _Toc3576945934. 電路的仿真 PAGEREF _Toc357694593 h 13HYPERLINK l _Toc3576945944.1 初始化電路 PAGEREF _Toc

11、357694594 h 13HYPERLINK l _Toc3576945954.2 對電路充電局部的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc357694595 h 14-. z.HYPERLINK l _Toc3576945964.3 電路的復(fù)位 PAGEREF _Toc357694596 h 16HYPERLINK l _Toc3576945975. 總結(jié) PAGEREF _Toc357694597 h 17HYPERLINK l _Toc357694598參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc357694598 h 18HYPERLINK l _Toc357694599附錄1 主電路原理圖 PAGER

12、EF _Toc357694599 h 19HYPERLINK l _Toc357694600附錄2 匯編源程序 PAGEREF _Toc357694600 h 20HYPERLINK l _Toc357694702致 PAGEREF _Toc357694702 h 29-. z.便攜式太陽能充電器的設(shè)計(jì)1. 緒論1.1 本課題研究的背景隨著人們對化石能源的開采，能夠利用的資源越來越少，再加上化石能源對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，尋找新的干凈的高效的能源，成為了人們迫在眉睫的問題。然而對于地球來說，接收到的太陽能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我們所利用的能量，這就造成了能源和資源的浪費(fèi)。而且，太陽能屬于干凈能源，不會(huì)產(chǎn)生像

13、化石燃料燃燒所產(chǎn)生的溫室氣體，更不會(huì)對環(huán)境造成污染。因此這就成為了各國競相研究的課題，而且為了提高國際競爭力，對太陽能資源的利用和開發(fā)更是刻不容緩。人們出門在外，最大的問題就是手機(jī)等電子產(chǎn)品電耗完了，但是卻沒有可以快速直接的供電產(chǎn)品，這該如何解決呢？本文在這一問題的根底上提出了基于單片機(jī)的便攜式太陽能充電器的設(shè)計(jì)，通過太陽能的光伏發(fā)電原理對太陽能電池進(jìn)展充電，經(jīng)過一系列復(fù)雜的控制和電壓電流的變換，產(chǎn)生出能夠?yàn)槭謾C(jī)電池直接充電的電壓等級。目前，隨著各國的競相開發(fā)與研究，對于太陽能的研究已經(jīng)到達(dá)了一定的高度，但是還存在一些缺乏，例如現(xiàn)在太陽能產(chǎn)品還比擬昂貴，還不能普及。相信在未來幾十年里這個(gè)問題會(huì)

14、得以解決，使太陽能資源真正的成為人們所離不開的。1.2 太陽能充電器的優(yōu)點(diǎn)太陽能相對于其他的能源，是可再生的，取之不盡用之不竭，這就為太陽能充電器提供了源源不斷的能量來源，其他能源的話，一個(gè)是資源稀缺有限，第二個(gè)要花很多錢，而且一年的維護(hù)費(fèi)用比太陽能產(chǎn)品要高出90%左右，所以在節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、平安方面，太陽能充電器都有它的好處。太陽能充電器與普通的充電器相比有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：1.太陽能充電器特別適應(yīng)于應(yīng)急場合。出門在外最怕的就是電子設(shè)備沒有電，而且沒有高速快捷的充電設(shè)備，而太陽能充電器就克制了這一難題，只要有的地方就能夠充電，為人們的生活提供了很大的方便。2.相對于普通充電器來說，它的充電效率高，而

15、且對環(huán)境無污染，是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的電子產(chǎn)品，對當(dāng)前的環(huán)境污染嚴(yán)重、能源利用效率低等現(xiàn)狀有很大的改善。3.它的造型簡單、攜帶方便，極大的改善了人們快節(jié)奏的生活狀態(tài)。1.3 本課題研究的主要容本課題所研究的太陽能充電器是通過太陽能電池板，利用光生伏打效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)過輸出裝置，為負(fù)載提供電能。經(jīng)過直流變換即所謂的斬波環(huán)節(jié)，將一種直流電，變換為另一種可以控制的直流電，從而滿足充電的要求。通過單片機(jī)的控制環(huán)節(jié)，經(jīng)過復(fù)雜的控制，生成PWM波，控制開關(guān)管的關(guān)閉與導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)電路的控制環(huán)節(jié)。由于對鋰電池采用全過程恒流充電的方式容易使電池因?yàn)檫^度充電而減少使用的壽命，所以采用開場恒流快速充電

16、的方式，等到電壓上升到設(shè)定值時(shí)，采用恒壓的充電方式這個(gè)過程也是通過單片機(jī)的控制來實(shí)現(xiàn)的。而且系統(tǒng)中設(shè)有完備的過電流過電壓保護(hù)，防止電池因過度充電而損壞。電路中設(shè)置有顯示環(huán)節(jié)，通過功能鍵靈活的選擇電路的輸出，為不同的電子產(chǎn)品充電。有的地方就能夠充電，與傳統(tǒng)的充電器相比，更為靈活，通信更為方便3。2. 太陽能充電器的硬件電路設(shè)計(jì)2.1 太陽能發(fā)電的原理太陽能發(fā)電的原理是利用光生伏打效應(yīng)，首先由太陽能電池吸收光子，當(dāng)光子到達(dá)一定數(shù)量之后，就會(huì)在體產(chǎn)生電子-空穴對，其中電子帶負(fù)電，光子帶正電，由于兩者的極性相反，就會(huì)被半導(dǎo)體P-N結(jié)所產(chǎn)生的靜電場所別離開，電子和空穴分別流向太陽能電池的正極和負(fù)極，從而

17、產(chǎn)生電流，接上負(fù)載之后就可以向外電路供電了2。2.2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案如下列圖2-1為系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖。圖2-1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖由于太的變化幅度大而且無規(guī)律，所以通過太陽能電池板所獲得的電能不穩(wěn)定，不能直接用來供應(yīng)給電路，所以需要經(jīng)過直流變換的環(huán)節(jié)，即斬波電路將一種直流變換為另一種可調(diào)節(jié)的直流，從而滿足電路的需求。而且大局部充電器大都采用大電流的快速充電法，如果充電時(shí)間過長而沒有及時(shí)拔去充電器，就會(huì)造成電池的損傷，從而減短電池的壽命4。在本系統(tǒng)過太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，由AT89C51單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)PWM波控制開關(guān)管從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓電流的改變，通過顯示電路顯示輸出狀態(tài)及大小，由A

18、DC0808實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集及轉(zhuǎn)換并傳給單片機(jī)做判斷處理，從而實(shí)現(xiàn)電路的智能輸出與控制5。系統(tǒng)中電能的主要來源是太陽能電池板，它是整個(gè)系統(tǒng)的主體局部，也是最主要的局部，本文以手機(jī)、MP3等常用小功率用電設(shè)備為例，說明其太陽能充電器的設(shè)計(jì)過程?？紤]被充電池的電流不同所需充電時(shí)間不等，采用八塊一樣參數(shù)電池板進(jìn)展串、并聯(lián)，實(shí)測的峰值電壓可達(dá)6V，峰值電流為100mA，實(shí)測功率為0.6W。實(shí)際輸出可根據(jù)不同的被充電對象進(jìn)展平滑調(diào)整。本課題中所采用的太陽能電池板經(jīng)過穩(wěn)壓器輸出為5V的電壓。2.3 7905的應(yīng)用7905是典型的三端穩(wěn)壓集成芯片，它不需要太多的外圍元件，使用起來很方便，而且還含有過流、過熱等

19、保護(hù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它的輸出電壓為4.9-5.1V，最典型的應(yīng)用是5V。它的典型應(yīng)用電路如圖2-2所示。圖2-2 7905的典型應(yīng)用電路為防止輸入端斷開時(shí)C1向穩(wěn)壓器放電造成不必要的損傷，在穩(wěn)壓器的兩端之間跨接一個(gè)二極管，從而構(gòu)成對7905的保護(hù)作用。一般電容所能承受的最高電壓應(yīng)比電源的輸入和輸出電壓高。電路中C1的作用是，減小紋波電壓，消除自激振蕩，取值圍在0.1F1F之間，上圖中C1選用0.33F；電容C2主要作用是用于改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，消除電路高頻噪聲，一般取0.1F左右，上圖中C2選用的是0.1F7。2.4 單片機(jī)控制單元圖2-3為單片機(jī)的引腳圖。圖2-3 單片機(jī)引腳圖在本系統(tǒng)

20、中單片機(jī)控制單元主要功能是控制信號的采集、按鍵的操作以及連接顯示器從而控制顯示器的輸出，由于AT89C51單片機(jī)具有低電壓、高性能的特點(diǎn)，含有定時(shí)器能夠控制系統(tǒng)定時(shí)采集PWM脈沖控制信號、3個(gè)8路I/O口用來接按鍵局部以及連接數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)從而將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號來顯示輸出，能夠滿足本系統(tǒng)的控制要求，故本系統(tǒng)的控制單元主要采用AT89C51單片機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)展控制。在本系統(tǒng)中單片機(jī)工作的具體過程是上電復(fù)位，查詢鍵盤，根據(jù)鍵盤的輸入狀態(tài)來確定充電器的功能。再繼續(xù)查詢鍵盤，確定輸出的大小或普通電源的輸出電壓,然后轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的子程序計(jì)算PWM占空比,開場輸出電流或電壓,并將數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示電路。在輸出的

21、過程過定時(shí)器的定時(shí)檢測，來判斷輸出的電流或電壓，與設(shè)定值比擬后，調(diào)節(jié)PWM占空比，使輸出趨于設(shè)定值。在電池充電過程中，通過檢測電流的大小來確定電池充電的多少，從而改變充電方式或決定是否繼續(xù)充電8。單片機(jī)最大的好處是可以重復(fù)使用以及修改電路工作狀態(tài)，而且簡化了硬件電路設(shè)計(jì)，使電路的升級改造變得簡單易行。2.5 電流電壓的采集及轉(zhuǎn)換ADC0808是CMOS組件，它帶有8位的ADC局部，還有8通道的模擬多路開關(guān)和通道尋址邏輯，并且可以直接和單片機(jī)接口。 ADC0808的部構(gòu)造框圖如圖2-4所示。圖2-4 ADC0808的部構(gòu)造框圖由圖4可知，通過通道地址的鎖存和譯碼將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥M通道選擇開關(guān)IN0

22、-IN7從而決定選通哪一路開關(guān)，然后送入A/D轉(zhuǎn)換局部進(jìn)展數(shù)模轉(zhuǎn)換將結(jié)果通過D0-D7輸出。2ADC0808的引腳構(gòu)造如圖2-5所示。圖2-5 ADC0808的引腳構(gòu)造IN0IN7為8位模擬量輸入引腳。ADD A-ADD C為模擬通道選擇地址信號，ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為有效值時(shí)，A、B、C的地址信號被鎖存，從而選通對應(yīng)通道進(jìn)展模擬量的輸入。通道選擇表如下表2-1所示。表2-1 CBA通道選擇表C B A選擇的通道C B A選擇的通道0 0 0IN01 0 0IN40 0 1IN11 0 1IN50 1 0IN21 1 0IN60 1 1IN31 1 1IN7STA

23、RT為A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號，正脈沖時(shí)有效，所有部存放器清零；負(fù)脈沖時(shí)進(jìn)展數(shù)模轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換的過程應(yīng)保持為低電平。EOC用來判斷轉(zhuǎn)換是否完成，高電平為有效值，說明轉(zhuǎn)換已經(jīng)完畢，其他時(shí)間為低電平。OE用來判斷是否允許輸出，高電平時(shí)輸出轉(zhuǎn)換后的信號。本設(shè)計(jì)中用單片機(jī)的P0口接收來自0808的數(shù)據(jù)，P2.0、P2.1、P2.2依次接在0808的A、B、C地址線，P2.3接在0808的ALE端，P2.4接START，P2.5接OE端，P2.6接EOC，時(shí)鐘信號由單片機(jī)的ALE端經(jīng)74HC74觸發(fā)器二分頻后提供。ADC0808具體工作過程為：由P2.0、P2.1、P2.3輸入3位地址，并使P2.3輸出高電平，地

24、址信號被鎖存，經(jīng)過分析選通1路模擬輸入到比擬器。START的負(fù)脈沖到達(dá)時(shí)進(jìn)展數(shù)模轉(zhuǎn)換，此時(shí)EOC為低電平，一直到轉(zhuǎn)換完畢為止，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果存入鎖存器，然后向單片機(jī)發(fā)送中斷請求，這時(shí)使P2.5輸出高電平，將結(jié)果存入數(shù)據(jù)總線，單片機(jī)讀取P0口然后做下一步處理操作。本設(shè)計(jì)中對電流的采集主要是用ACS712來實(shí)現(xiàn)的。ACS712是一個(gè)線性電流傳感器，主要作用是用來檢測充電電流，實(shí)現(xiàn)電流的跟蹤功能，并將所測得的電流傳送給單片機(jī)電路實(shí)現(xiàn)對電路充電局部的控制。2.6 按鍵指示電路的設(shè)計(jì)在單片機(jī)的應(yīng)用電路中用的較多按鍵方式為獨(dú)立按鍵和行列式按鍵。獨(dú)立按鍵的工作方式簡單，每個(gè)按鍵都單獨(dú)接到單片機(jī)的一個(gè)I/O口上

25、，通過判斷按鍵端口的電位即可識別按鍵操作，這樣就會(huì)占用過多的I/O資源，如果一個(gè)電路的端口比擬多就無法實(shí)現(xiàn)。而行列式按鍵就克制了這一弱點(diǎn)不會(huì)占用太多的I/O資源但是工作方式比擬復(fù)雜，在這里就不贅述了。由于設(shè)計(jì)中按鍵不是太多，故采用獨(dú)立按鍵的方法，以簡化對電路編程的設(shè)計(jì)，圖2-6為本設(shè)計(jì)的按鍵電路。圖2-6 按鍵電路的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中將按鍵電路接在了P1口，其中P1.0是數(shù)字減鍵，P1.1為數(shù)字加鍵，P1.2鍵位確定鍵，P1.3為過電流保護(hù)指示燈，P1.4、P1.5為輸出功能選擇鍵，按下P1.4代表給手機(jī)電池充電，按下P1.5則做普通直流電源使用。2.7 數(shù)碼管顯示電路本設(shè)計(jì)采用基于串口的LED數(shù)

26、碼管靜態(tài)顯示電路,每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口。單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，直到有新的數(shù)據(jù)要顯示時(shí),再發(fā)送新的字形碼可以了。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是使單片機(jī)中CPU的開銷小10。圖2-7所示為數(shù)碼管顯示電路。圖2-7數(shù)碼管顯示電路在實(shí)際電路需要一個(gè)中介作為LED顯示器的靜態(tài)顯示接口以便連接在AT89C51上?？梢赃x用74LS164實(shí)現(xiàn)此功能，需要把AT89C51的R*D作為數(shù)據(jù)輸出線，T*D作為移位時(shí)鐘脈沖。第4-6和10-13引腳并行輸出端分別接LED顯示器的各段對應(yīng)的引腳上。設(shè)計(jì)采用的是共陽極數(shù)碼管，數(shù)碼管的公共極所接電源由LM7805提供，并采用三只串聯(lián)的二極

27、管降壓以保證每個(gè)數(shù)碼段的亮度一致。要顯示*字段時(shí)，相應(yīng)的移位存放器74LS164的輸出端必須是低電平。2.8DC/DC變換電路的實(shí)現(xiàn)DC-DC轉(zhuǎn)換就是轉(zhuǎn)變輸入一直流電壓后有效輸出固定的另一直流電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。直接直流變流電路也稱為斬波電路。直流斬波電路種類很多，包括六中根本斬波電路：降壓斬波電路(Buck Chopper、升壓斬波電路Boost Chopper、升降壓斬波電路Buck-Boost Converter、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路和Zeta斬波電路。它主要用于電池供電的設(shè)備，一方面是進(jìn)展電壓轉(zhuǎn)換，提供滿足電路要求的電壓，并且保持轉(zhuǎn)換的高效，延長電池的使用周期，減小設(shè)備的體

28、積等。11在本電路中所需的能量來源主要由太陽能電池板所提供，其他局部不能提供電能，經(jīng)過穩(wěn)壓器將太陽能所轉(zhuǎn)換來的電能變換為電路所需要的電壓等級，輸入局部的電壓始終大于輸出局部的電壓，所以一般采用降壓斬波電路。匯編源程序的實(shí)現(xiàn)3.1系統(tǒng)整體程序設(shè)計(jì)框架首先電路啟動(dòng)，初始化電路，設(shè)置相關(guān)參數(shù)和確定充電器工作狀態(tài)，采集和計(jì)算輸出PWM信號，定期收集數(shù)據(jù)和處理來調(diào)整脈寬調(diào)制信號的工作周期，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖如圖3-1所示。圖3-1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖3.2 電路啟動(dòng)與初始化初始化是為單片機(jī)的運(yùn)行設(shè)置初始的運(yùn)行環(huán)境，主要完成以下工作：清片RAM；清0使之置初始參數(shù)設(shè)定，便于程序設(shè)計(jì)人員掌握，以利系統(tǒng)的工作；設(shè)

29、置系統(tǒng)運(yùn)行所需的各個(gè)參數(shù)，進(jìn)展A/D設(shè)定、定時(shí)器設(shè)定和中斷設(shè)定；4、返回執(zhí)行充電任務(wù)。12初始化程序流程圖如圖3-2所示。圖3-2初始化程序流程圖3.3 按鍵采集程序圖3-3為按鍵子程序構(gòu)造流程圖。圖3-3 按鍵子程序構(gòu)造流程圖按鍵子程序用于判定系統(tǒng)的功能，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)做進(jìn)一步處理，經(jīng)過一定時(shí)間的延遲將處理好的數(shù)據(jù)存入緩存，等待進(jìn)一步的處理。讀取端口要經(jīng)過一定時(shí)間的延遲，消除按鍵抖動(dòng)所造成的誤操作。3.4 數(shù)碼管顯示子程序開機(jī)時(shí)，首先初始化數(shù)碼管，并在數(shù)碼管中顯示0。然后判斷P1口是否有鍵按下，如果沒鍵按下繼續(xù)判斷。顯示子程序首先初始化串口，使串口工作在方式0，再讀取顯示緩沖區(qū)的即將要

30、顯示的數(shù)據(jù)，通過查表的方式找到對應(yīng)的字形碼，把字形碼寫入串口存放器SBUF中，并通過串口方式0發(fā)送出去。當(dāng)要顯示*字符時(shí)，把表格的起始地址送入數(shù)據(jù)指針存放器DPTR中作為基址，將顯示緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)作為偏移量送入變址存放器A，執(zhí)行查表指令MOVCA，A+DPTR，則累加器A中得到的結(jié)果即對應(yīng)數(shù)字的字形碼。單片機(jī)在以方式0串行發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候數(shù)據(jù)將R*D引腳從低位到高位依次輸出，共陽極數(shù)碼管在單片機(jī)0-9所對應(yīng)的字型碼分別是：01H，4FH，12H，06H，4CH，24H，20H，0FH00H，04H。133.5 數(shù)據(jù)采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換程序數(shù)據(jù)采集主要是由單片機(jī)控制ADC0808完成，該方案分為初始化數(shù)據(jù)

31、，發(fā)送開場轉(zhuǎn)換命令，等待轉(zhuǎn)換完畢，接收數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并存放在緩存中，程序流程如圖3-4所示。圖3-4 數(shù)據(jù)采集子程序構(gòu)造流程圖3.6 充電子程序的設(shè)計(jì)充電過程分為兩個(gè)階段，第一階段恒流充電，充電電流可以被設(shè)置，當(dāng)充電電壓到達(dá)4 V進(jìn)入第二階段，即4.2V的恒定電壓充電，恒壓充電電流隨著時(shí)間的推移逐漸減小，當(dāng)充電電流為減小到0.1 mA時(shí)表示電池已經(jīng)充電到9395的額定容量，此時(shí)電池已經(jīng)根本充滿了，如果繼續(xù)充電，充電電流會(huì)慢慢降低到零，直到電池完全充滿。充電子程序流程圖如圖3-5所示。圖3-5 充電子程序流程圖3.7 電源子程序的設(shè)計(jì)電源子程序主要工作過程為采集電壓電流，判斷是否過電流，如果沒有

32、過電流，再進(jìn)一步對輸出電壓進(jìn)展判斷，通過與電壓的設(shè)定值比擬來改變占空比。如果不過電流，則直接關(guān)斷輸出。電源子程序流程圖如圖3-6所示。圖3-6 電源子程序流程圖4. 電路的仿真4.1 初始化電路初始化仿真電路圖如圖4-1所示。圖4-1初始化電路在啟動(dòng)源程序后，在仿真時(shí)，先對電路進(jìn)展初始化，主要是為了方便對電路參數(shù)的設(shè)置，初始化后，顯示器顯示為0，此時(shí)表示還沒有對電路進(jìn)展充電。4.2 對電路充電局部的實(shí)現(xiàn)對電路充電時(shí)，先選擇充電的方式，假設(shè)選取4.2V的充電方式，主要是針對手機(jī)電池進(jìn)展充電，此時(shí)按下4.2V的功能鍵，并按下功能選擇鍵ENT，如圖4-2所示。圖4-2 選擇功能鍵選定功能鍵后，按下+

33、鍵選擇對電路的充電電壓，如圖4-3 所示。圖4-3 電路充電在按下+鍵后，顯示輸出電壓。如圖4-4、4-5、4-6所示分別顯示輸出電壓為3V、4V、5V。圖4-4 輸出電壓為3V圖4-5 輸出電壓為4V圖4-6 輸出電壓為5V4.3 電路的復(fù)位待充電完成后，就要對電路進(jìn)展復(fù)位，以進(jìn)展下次充電的操作，首先按下功能+鍵使其回復(fù)原位，在分別按下ENT鍵和42鍵，最后再按下RES鍵如圖4-7所示。圖4-7 復(fù)位操作按下復(fù)位鍵后，數(shù)碼顯示管顯示0，說明復(fù)位完成。如圖4-8所示。圖4-8 復(fù)位完成5. 總結(jié)經(jīng)過幾個(gè)月的努力和研究，論文終于完成了，本設(shè)計(jì)經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行已經(jīng)到達(dá)預(yù)期的效果，運(yùn)行結(jié)果說明該裝置在技

34、術(shù)上有一定的可靠性，但隨著社會(huì)的開展與進(jìn)步，該裝置中存在有待進(jìn)一步開發(fā)改良的地方，尚有理論和工程應(yīng)用問題需要進(jìn)一步的探索和研究！在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過程中還需要如下改良：首先本設(shè)計(jì)主要是針對小功率用電器，可以通過設(shè)置按鍵的切換來實(shí)現(xiàn)對大功率用電器來充電；再者可以設(shè)置蓄電功能，這樣在充足的時(shí)候可以給電池蓄電，在沒有的時(shí)候也可以對電子產(chǎn)品進(jìn)展充電。經(jīng)過這次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西：對單片機(jī)的工作原理有了更深刻的研究；了解了各種芯片的工作原理，為以后的工作奠定了根底；在學(xué)校的學(xué)習(xí)主要是在理論層次上，經(jīng)過這次論文的設(shè)計(jì)，我將理論與實(shí)際相結(jié)合，加深了對理論知識的理解。參考文獻(xiàn)1 紅梅,云華. 太陽能

35、電池的研究現(xiàn)狀與開展趨勢J. 水電能源科學(xué),2008:6-8.2 王長貴,王斯成. 太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù)M. :化學(xué)工業(yè),2009:10-15.3 鴻飛,胡淑婷. 綠色能源太陽能充電器J. :應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007:5-7.4 濱川圭弘. 太陽能光伏電池及其應(yīng)用M. :科學(xué),2008:35-46.5 輝,曾祖勤. 太陽發(fā)電技術(shù)M. :化學(xué)工業(yè),2005:8-9.7 華成英,童詩白. 模擬電子技術(shù)根底. :高等教育,2006:25-50.8 廣弟,朱月秀. 單片機(jī)根底第三版M. :航空航天大學(xué),2007:25-40.9 王宏麟,錢建立,周曉軍. 智能快速充電器的設(shè)計(jì)與制作M.

36、 :科學(xué),2001:35-40.10 周林,武劍,栗秋華等. 光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法綜述J. 高電壓技術(shù), 2008:10-12.11 王兆安,進(jìn)軍. 電力電子技術(shù)第五版M. 機(jī)械工業(yè),2009:119-131.12 鳴峰. 蓄電池的使用與維護(hù)M. :化學(xué)工業(yè),2009:6-10.13 維,輝,王東海等. 太陽能半導(dǎo)體照明驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究J. 照明工程學(xué)報(bào),2005:7-15.附錄1 主電路原理圖附錄2 匯編源程序ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPPWML ;PWM波輸出ORG001BHLJMPTESTOUT ;檢測輸出LEDEQU70H ;數(shù)碼管顯示緩沖PWMFBI

37、T00H ;PWM輸出標(biāo)志位PWM1HEQU71H ;PWM高電平緩沖PWM1LEQU72HPWM2HEQU73H ;PWM低電平緩沖PWM2LEQU74HTESTHEQU77H ;檢測周期緩存TESTLEQU78HTESTVEQU79H ;輸出電壓檢測緩沖TESTIEQU7AH ;輸出電流檢測緩沖PWMTEQU7BH ;PWM波周期OUTBIT02H ;功能選擇TVIBIT03H ;功能選擇ORG0100HMAIN:MOV A,#00HMOV LED,AMOV P1,#07FHCLR TESTVMOV PWMT,#200 ;PWM周期設(shè)為50usMOV TESTH,#0FEHMOV TEST

38、L,#0CHLCALL DISPLAYLJMP KEYWORKSTART:LCALL TESTINMOV A,TESTVMOV B,#33HDIV ABJNZ NE*TMOV A,#01HNE*T:MOV B,#04HMUL AB;乘以比例得出實(shí)際輸入電壓MOV B,AJNB OUT,NE*T2NE*T1:MOV A,PWMTDIV ABMOV B,LEDMUL AB ;A中為低電平周期MOV R1,AMOV A,#0FFHCLR CSUBB A,R1INC AMOV PWM2L,AMOV PWM2H,#0FFHMOV A,PWMTCLR CSUBB A,R1 ;A中為高電平周期MOV R1,

39、AMOV A,#0FFHCLR CSUBB A,R1INC AMOV PWM1L,AMOV PWM1H,#0FFHCLR P2.0CLR P2.1CLR P2.2MOV IE,#8AH ;CPU開中斷MOV TMOD,#11H ;T模式1，定時(shí)，開場輸出MOV TH1,PWM2H ;TO賦值MOV TL1,PWM2LMOV TH0,TESTH ;T1賦值MOV TL0,TESTLSETB TR0SETB TR1LJMP EDNE*T2:MOV A,PWMTMOV B,#04HDIV AB ;A中為低電平周期MOV R1,AMOV A,#0FFHCLR CSUBB A,R1INC AMOV PW

40、M2L,AMOV PWM2H,#0FFHMOV A,PWMTCLR CSUBB A,R1 ;A中為高電平周期MOV R1,AMOV A,#0FFHCLR CSUBB A,R1INC AMOV PWM1L,AMOV PWM1H,#0FFHMOV IE,#8BH ;CPU開中斷MOV TMOD,#11H ;T模式1，定時(shí)，開場輸出MOV TH1,PWM2H ;TO賦值MOV TL1,PWM2LMOV TH0,TESTH ;T1賦值MOV TL0,TESTLSETB TR0SETB TR1ED:AJMP EDPROTECT:CLR P1.7LJMP EDPWML: PWMF,PWMH ;PWM輸出未

41、完成返回CLR TR0MOV TH0,PWM2HMOV TL0,PWM2LSETB TR0SETB PWMFCLR P1.7 ;PWM輸出低電平RETIPWMH:SETB P1.7CLR TR0MOV TH0,PWM1HMOV TL0,PWM1LSETB TR0 ;PWM輸出高電平CLR PWMFRETITESTIN:SETB P2.0CLR P2.1CLR P2.2LCALL TESTRETTESTOUT:CLR TR1JNB TVI,STCBATEST1:LCALL TESTLCALL TESTJNB OUT,TEST2MOV A,TESTIINC AJZ PROTECTMOV DPTR,#OTVTABMOV A,LEDMOVC A,A+DPTRCLR CCJNE A,TESTV,DADALJMP RETURNDADA:JC *IAOMOV A,PWM2LADD A,#01HMOV PWM2L,AMOV A,PWM1LSUBB A,#01HMOV PWM1L