05.SJ005-1畢業(yè)設計說明書封面

XIX第三章設計方案3.1太陽能臺燈設計方案理論上能將太陽能電池與LED燈直接連接，用太陽能電池直接給LED供電，系統(tǒng)就能正常工作，但是因為太陽能轉(zhuǎn)換的電能是不穩(wěn)定的，這表現(xiàn)在兩方面：一是它的供電時間和LED燈工作時間有可能不是在同一時間；二是LED燈可能要在一定的電壓下方能正常工作。太陽能就不具備提供穩(wěn)定電壓的能力，所以當今一切太陽能供電系統(tǒng)都需要配合蓄電池來一起工作。3.1.1設計方案一太陽能太陽能蓄電池LED燈繼電器繼電器圖3.1方案一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖利用穩(wěn)壓電路將太陽能轉(zhuǎn)換的電壓穩(wěn)定輸出，繼電器選用12V繼電器，當光照強度達到一定值后或轉(zhuǎn)換輸出電壓達到12V后，繼電器1自動接通充電電路，太陽能對蓄電池進行充電。同時利用繼電器控制放電電路，當蓄電池充滿達到12V后，繼電器2自動接通放電電路為晚上提供照明。3.1.2設計方案二可以采用兩個A/D轉(zhuǎn)換器測量太陽能兩端電壓和蓄電池兩端電壓，通過電壓的比較，達到需要的電壓值后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給單片機。此時，充電電路的開關和放電電路的開關都采用MOS管。正常光照下，光照強度越大，太陽能轉(zhuǎn)換的電壓越大，這樣可以保證達到蓄電池的額定電壓后在接通蓄電池充電，起到保護且正確充電的作用。控制結(jié)構(gòu)圖如下：太陽能LE太陽能LED燈泡蓄電池A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器單片機DanpianjidanAT89C51MOS管MOS管圖3.2方案二控制過程MOS管最顯著的特性是開關特性好，所以被廣泛應用在需要電子開關的電路中，常見的如開關電源、馬達驅(qū)動和照明系統(tǒng)。3.1.3控制方案論證與選擇方案一采用繼電器開關分別作為充電電路開關和放電電路開關，雖然達到了太陽能臺燈白天充電晚上放電的最基本的要求，但是沒有考慮到蓄電池是否需要充電、能否充滿等問題，繼電器雖然能夠起到開關的作用，但是在放電電路中沒有進行對電池電壓的測量，也就是說如果時間用的長，電池將一直處于放電狀態(tài)，可能會造成電池電壓虧損而損壞電池。方案二對太陽能電池板和蓄電池都采用了端電壓測試，這樣就可以很清楚的知道蓄電池是滿電或虧損，太陽能是否轉(zhuǎn)換需要的電壓，這樣就能夠在正確的時間上做正確的事情，同時MOS管控制電路的開關，在充電過程中還可以利用PWM充電方式對蓄電池充電，又進一步得到了好的效果。按照系統(tǒng)要求，不僅僅要能達到白天充電晚上放電的作用，還要對蓄電池進行保護，利用單片機的控制，能夠自動的開關和斷開電路，保護和使用電路。方案一沒有做到蓄電池保護，而且不能保證電池充滿就不能保證晚上臺燈可以滿足照明時間，使用不穩(wěn)定。而方案二在充電放電之前都能對電池和太陽能的端電壓進行測量，所以能夠保護電池過充或過放而帶來的損失，并且MOS關的通斷效果好，有能夠滿足使用脈寬調(diào)制充電，是蓄電池進一步的到了保護和最大程度的使用。按照系統(tǒng)的要求和太陽能臺燈的使用壽命這里選擇方案二作為該系統(tǒng)的最終設計方案。3.2方案描述3.2.1總體部分第一部分是太陽能電池模塊，能用來將光能轉(zhuǎn)換成電能；第二部分是控制電路，控制太陽能發(fā)電、蓄電池對燈供電并且能控制保護系統(tǒng)工作安全等；第三部分是蓄電池，是用來收集太陽能轉(zhuǎn)變的電能的；第四部分是LED臺燈。白天正常太陽光下，太陽能電池將光能轉(zhuǎn)換為電能，并且在控制電路的作用下收集至蓄電池內(nèi)，以備晚上對LED燈的正常供電。（1）太陽能電池太陽能電池板是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”，但因制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。從世界產(chǎn)生生物后便主要是用太陽供給的光和熱生活，然而古人們也是知道用太陽光曬干物體，并且用作保存食物的用途，如造鹽與曬咸魚等。但是在化石燃料的降低下，才去故意將太陽能來進一步的利用。太陽能的使用具有光電轉(zhuǎn)化和被動式兩種方式。太陽能發(fā)電是一種新的能再生的能源。普遍上將太陽能是世界上許多能量的出處，比如化學能，風能以及水的能量等。（2）控制電路控制電路系統(tǒng)工作的核心，它的主要功能如下：a、工作時間保護能自動控制時間，如果蓄電池放電過多導致電壓不足，控制電路會自動切斷電路的通斷。b、控制系統(tǒng)的充放電正常太陽光時控制電路接通充電電路對蓄電池充電，晚上控制電路接通放電電路，對LED燈放電使其正常工作。c、保護功能一但電路出現(xiàn)故障如接點短路、斷路，電池錯接等等情況下，控制電路將直接切斷電路開關，得至保護作用。（3）蓄電池因為太陽能不能直接給LED燈供電照明，需要將其轉(zhuǎn)化的電能收集起來，這里蓄電池就起至保存電能提供隨時放電的可能。并且需要確保的是太陽能和蓄電池直接是單項充電的。（4）LED燈LED發(fā)光二極管，它以一種可以把電的能量轉(zhuǎn)變成光能的固體半導體器件存在，能直將電能轉(zhuǎn)變成光能。LED的核心是一個半導體芯片，芯片一端存在一個支架上，一端是負極，另一端接到電源正極，可以使整個芯片利用環(huán)氧樹脂裝起來的。半導體芯片是由兩個結(jié)構(gòu)組成，一部分是N型半導體，在這里重要是電子。另一部分是P半導體，在它里面占主要地位的是空穴，當電流經(jīng)過導線作用在這個芯片上的時候，電子就會被送到P區(qū)，在P區(qū)里空穴和電子結(jié)合，就會用光子的方式發(fā)出能量，但這兩種半導體結(jié)合起來的時候，它們中間就會產(chǎn)生一個P-N結(jié)。這是LED燈的工作原理。然而光的波長也是光的顏色，是由產(chǎn)生P-N結(jié)的材料來確定的。3.2.2控制部分控制方案結(jié)構(gòu)圖如圖3.2所示，控制電路由DC/DC轉(zhuǎn)變、A/D轉(zhuǎn)換電路、繼電器控制電路、AT89C51單片機等電路組成。首先檢測電路是否故障，只有在無故障的情況下才可進行充放電。當遇到正常光照下檢測蓄電池兩端電壓，當達到充電電壓時充電電路的開關閉合，接通充電電路進行充電，否則充電電路開關斷開同時放電電路的開關閉合，接通放電電路隨時提供LED的照明使用。同時放電過程中檢測電池兩端的電壓，電壓過低或達到充電電壓時，放電電路開關斷開充電電路開關閉合，隨時準備太陽能充電。這樣循環(huán)進行充放電，實現(xiàn)太陽能臺燈的特點。本設計以AT89S51單片機為控制中心的軟硬件的結(jié)合，使用并聯(lián)在電池兩端的兩個串聯(lián)電阻，以分壓方式對蓄電池、太陽能電池的電壓進行采樣，送至A/D轉(zhuǎn)換得至一個數(shù)字信號的電壓值，再將信號送入至單片機中進行處理。單片機輸出經(jīng)光耦電路控制MOSFET管?？刂芃OSFET管導通的方式是脈沖寬度調(diào)制(PWM)，根據(jù)程序設計的載荷變化來調(diào)制MOSFET管柵的偏置，達至實現(xiàn)開關功能。按程序設計當檢測至蓄電池的電壓低于9V，為均充充電電模式，S1為完全導通狀態(tài)；也就是導通的脈沖占空比最大；當檢測到蓄電池的電壓為10.5V時，充電模式為浮充，S1導通與不導通的占空比例變小；當檢測到蓄電池的電壓等于12V，S1截止充電停止。晚上放電，在放電過程中對電池端電壓進行檢測，當檢測到蓄電池的電壓低于9V，S2關閉停止放電。3.3方案配置與計算在眾多太陽能路燈實際應用中，很多地方的太陽能臺燈不能滿足正常照明需要，尤其在陰雨天的情況下更為突出，除使用了質(zhì)量較差的相關組件外，另一個主要的原因就是一味的降低組件成本，不按需求設計配置，減小電池板和蓄電池的使用標準，所以導致在陰雨天路燈無法提供照明。3.3.1LED燈的選擇從依據(jù)用電的規(guī)則以及LED驅(qū)動的特性要求來看，在選擇以及設計LED驅(qū)動的時候需要考慮到以下的問題。

a．高效率；所謂的效率高，就是它的耗損功率比較小，所以在燈具內(nèi)發(fā)出的熱量也就比較小，所以也就可以降低了燈具的溫度。對與延長LED的壽命有作用。b.高可靠性；特別的，像LED臺燈的驅(qū)動，維修也不是很方便，維修的花費當然也比較大。c．驅(qū)動方式；現(xiàn)在通行驅(qū)動方式的有兩種：一種就是一個恒壓源提供多個的恒流源，而每個恒流源卻單獨的給每路LED提供電源。另一種就是直接使用恒流來供電，LED串聯(lián)或者并聯(lián)來運行。怎樣去選擇啟動的方式，這就需要根據(jù)實際的要求。多路恒流輸出的供電方式，在成本以及性能上比較好。也可能會成為以后的主流方向。d．其他要素:比如，去提高功率因數(shù)；增加LED的溫度負反饋的功能；還有外部的防護方面，需要能夠防水和防潮，外殼也要耐曬；驅(qū)動的壽命當然也要和LED的壽命相匹配；需要符合規(guī)定和電磁兼容的要求。e.浪涌保護；LED的抵抗浪涌能力可以說是比較差的，特別的，抗反向電壓能力更差。由于負載的啟甩和雷擊的感應，從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。大功率LED燈具主要性能特點1、創(chuàng)建安全工作環(huán)境（1）LED光源，確保燈具瞬間冷啟動和熱啟動；（2）一體化鋁合金型材結(jié)構(gòu)，輕便，抗沖擊性能好，可在震動、沖擊等環(huán)境下可靠穩(wěn)定工作；（3）優(yōu)質(zhì)的配光設計及防眩設計，有效避免工作人員的視覺疲勞。2、輕松實現(xiàn)節(jié)能指標（1）高功率的大功率LED光源，精確的配光設計，配合99.99%的高純鋁反光杯以及透光率高達93%的進口PC透明件，燈具效率高達79%，高出行業(yè)水平40%以上；（2）先進合理的電路設計，配合優(yōu)質(zhì)的元器件，電器效率高達90%，高出行業(yè)6%以上。3、減少維護工作量（1）連續(xù)7年不間斷工作無需更換光源，壽命是熒光燈的近10倍；（2）外殼防腐等級WF2，確保燈具在惡劣環(huán)境中不腐蝕、不生銹；（3）防護等級可達IP65；（4）按照國家軍標質(zhì)量控制體系，經(jīng)過嚴格的可靠性、老化測試，燈具故障率更低；（5）LED燈具背面采用凹槽設計，增大散熱面積，延長使用壽命。系統(tǒng)要求12V/3W的LED照明，額定電壓12V，額定功率3W。按目前市場產(chǎn)品的輸入功率對LED分類，其中輸入功率為幾十MW的，稱為傳統(tǒng)的小功率芯片；其輸人功率小于1W的，為功率LED：輸入功率等于1W或大于1W的，則為W級功率(大功率)LED。目前大功率比較常見的有1，3，5，8，10W。已批量應用的有1W和3WLED，并正朝大電流(300mA～1．4A)、高效率(60～1204in1，)、亮度可調(diào)的方向發(fā)展。大功率LED節(jié)能燈采用單顆功率大于1W以上的LED。將多個LED集中在一起設計臺燈照明，除足夠的光通量和合理的光學設計保證合理的光分布外，更為重要的是散熱問題。由于臺燈基本都是在夜間使用，散熱面位于側(cè)上面以及體型受限制較小等特點。有利于空氣自然對流散熱。所以LED燈選擇自然對流散熱方式。同時整燈采用高導熱系數(shù)鋁作為散熱主體，解決了LED的散熱問題。根據(jù)系統(tǒng)要求，蓄電池電壓為12V，為了檢修方便采用1個12V/3W的LED燈泡作為臺燈照明。3.3.2蓄電池的選擇獨立光伏系統(tǒng)蓄電池的選擇過程主要包括三個方面：蓄電池種類、蓄電池的容量和蓄電池組串并聯(lián)的確定。蓄電池種類很多，主要有鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池、鎳氫電池等。目前，由于產(chǎn)品技術(shù)的成熟性和成本等因素，一些小型簡單的獨立光伏系統(tǒng)中使用鎳氫電池，但應用較少；多數(shù)的獨立光伏系統(tǒng)中使用鉛酸蓄電池，應用廣泛。國家還制定了GB/T22473-2008《儲能用鉛酸蓄電池》標準，用以規(guī)范該類鉛酸蓄電池產(chǎn)品的要求。本文以下的內(nèi)容均以鉛酸蓄電池為基礎。蓄電池的容量選擇與很多因素有關，主要有日負載需求、蓄電池最大放電深度、獨立運行天數(shù)、安裝地環(huán)境溫度。獨立光伏系統(tǒng)的蓄電池容量，要保證系統(tǒng)在太陽光照連續(xù)低于平均值的情況下負載仍可以在一定時間內(nèi)持續(xù)正常工作。在光照度低于平均值的情況下，太陽能電池組件產(chǎn)生的電能，不能完全補充每日負載需求從蓄電池中消耗能量而產(chǎn)生的空缺，這樣蓄電池就會處于虧電狀態(tài)。如果在一定時間內(nèi)光照度始終低于平均值，蓄電池持續(xù)放電以供給負載的需要，蓄電池的荷電狀態(tài)持續(xù)下降。但是為了避免蓄電池的損壞，這樣的放電過程只能允許持續(xù)一定的時間，直到蓄電池的荷電狀態(tài)到達安全的最低值，即蓄電池的最大放電深度。這里我們將持續(xù)放電時間稱為：獨立運行天數(shù)，即光伏系統(tǒng)在沒有任何外來能源的情況下蓄電池供給負載正常工作的天數(shù)。獨立運行天數(shù)的確定主要與兩個因素有關：光伏系統(tǒng)安裝地點的氣象條件（最大連續(xù)陰雨天數(shù)）、負載對應用場合的重要程度。通常我們將光伏系統(tǒng)安裝地點的最大連續(xù)陰雨天數(shù)作為光伏系統(tǒng)的獨立運行天數(shù)，同時還要綜合考慮負載對應用場合的重要程度。對于應用場合重要的光伏應用系統(tǒng)，如通信、醫(yī)院等重要部門，必須考慮系統(tǒng)的獨立運行天數(shù)較長，一般考慮為（6～14）天，相對應的電池容量也需較大。對于其他應用場合的光伏應用系統(tǒng)，系統(tǒng)的獨立運行天數(shù)、以及對應的電池容量大小可以根據(jù)實際情況確定。由于負載LED燈泡為12V/3W，每天晚上的工作時間10h，考慮到可能有6天的連續(xù)陰雨天氣，所以至少要能持續(xù)10*6h。日負載需求（Ah）=負載功率*工作時間/工作電壓=3*10/12Ah=2.5（Ah）蓄電池容量=（日負載需求*獨立工作時間）/（放電深度*容量修正系數(shù)）（放電深度選80%，修正系數(shù)為0.7）=（2.5*6）/（80%*0.7）≈27（Ah）另外為了防止蓄電池過充和過放，蓄電池一般充電到90％左右；放電余留20％左右。根據(jù)上式能估算出蓄電池的容量，同時蓄電池的充電效率的高低取決于充電的方式。根據(jù)要求和對各種指標的核定，這里選用容量為12V/30Ah的蓄電池。3.3.3太陽能電池的選擇其中每一片的單體硅太陽電池工作電壓差不多是0.45-0.50V，這個數(shù)值的大小同電池片的尺寸沒有關系。而且太陽能電池的輸出電流則同自身的面積的大小和日照的大小以及溫度的高低等因素有一定的關系。在其他條件都相同的時候，該面積較大的電池能產(chǎn)生比較強的電流，所以它的功率也比較大。單晶硅太陽能電池在目前的光電轉(zhuǎn)換效率約為15％，最高達至24％。在所有種類的太陽能電池板中它的光電轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。使用壽命一般可達15A，最高可達25A。多晶硅的太陽能電池要比單晶硅的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12％，同時多晶硅額太陽能電池的使用壽命也是要比單晶硅的太陽能電池短。非晶硅的薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率比較低。首先計算出電流：；計算出電池板的需求峰值（WP）：臺燈每夜累計照明時間10小時（h）；電池板平均每天接受有效光照時間為4.5小時（h）；最少放寬對電池板需求20％的預留額。表3-1太陽能電池組件參數(shù)表規(guī)格型號峰值功率Wp峰值電壓V峰值電流A開路電壓V短路電流A重量kg厚度mm3(17)P295×150316.50.18210.20.6255（17）P187×3505170.3210.3312510(17)P285×3501017.50.57210.661.22512(17)P430×3001217.50.79110.852.32512（8.5）P430×300128.51.55211.662.32515（17）P400×3501517.50.862112.32520(17)P525×3502017.51.1211.32.52525（17）P541×4222517.51.4211.62.925峰值電壓選擇12V以上，所以選擇12(17)P430×300的太陽能電池板。3.3.4控制芯片的選擇一、單片機選擇單片機的的選型是一件重要而費心的事情,如果單片機型號選擇合適,單片機應用系統(tǒng)就會經(jīng)濟,工作可靠;如果選擇不合適,就會造成經(jīng)濟浪費,影響單片機應用系統(tǒng)的正常運行,甚至根本就達不到預先設計的功能。

只是需要能夠了解和使用單片機的正確選擇的規(guī)則,就能夠選出最能夠使用于應用系統(tǒng)上的單片機,能夠保證單片機，要在使用系統(tǒng)中具有最好的可靠性能,最劉秀的性能價格比,以及使用的壽命也要最長和跟新?lián)Q代的可能性最好。

在單片機的芯片選擇的時候,具體的規(guī)則是:選擇名牌不選雜牌,不選知情況的廠家，“選大生產(chǎn)家不選小的,選擇供應量多的不選少的”，“設計的要求盡可能只是用芯片獨立的完成”,“單片機的芯片要具有功能或數(shù)量要略大于設計的要求”,選擇便宜的但是要質(zhì)量好的。

對單片機選型,主要應從單片機應用系統(tǒng)的技術(shù)性,實用性和要開發(fā)性三方面來考慮。

(1)實用性:需要通過單片機的信譽的程度以及供貨的渠道等角度，來對單片機的提供廠家進行選擇，從而確保單片機的應用系統(tǒng)可以比較長時間而且可靠的運行；(2)技術(shù)性:需要通過單片機所有的技術(shù)方面的指示角度,對單片機的芯片進行挑選,能夠確保單片機在應用系統(tǒng)的確定的技術(shù)指示下可靠的運行；

(3)可開發(fā)性：選擇的單片機芯片需要具有比較可靠的能開發(fā)的過程，比如，程序開發(fā)的工具、仿真調(diào)試的過程等AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍，可編程可擦除只讀存儲器，它具有低電壓、高性能的CMOS8位微處理器的特點，簡單的稱為單片機。AT89C2051是一種帶有2K字節(jié)閃爍的，可編程也可擦除的只讀存儲器的單片機。其單片機的可擦除、只讀存儲器可以反復的擦除100次。這個器件是使用了ATMEL的高密度的非容易丟失存儲器的制造技術(shù)創(chuàng)造，和工業(yè)的標準上的MCS-51的指令集和輸出管腳是相兼容的。由于將多功能的8位CPU和閃爍的存儲器組合在了單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一個高效的微控制器，AT89C2051是它的一種簡練版本。AT89C單片機為很多的嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高的且價低的方案。二、A/D轉(zhuǎn)換器選擇TLC549芯片是TI公司的生產(chǎn)，他是一種高性能的、低價位的8位A/D轉(zhuǎn)換器，是用8位開關電容，并且依次逼近的方法來完成A/D轉(zhuǎn)換的，然而它的轉(zhuǎn)換速率小于17微秒，具有4MHZ典型的內(nèi)部系統(tǒng)時鐘，其中的電源是3V到6V的。它還可以快捷地采用三線串行接口方法和各種微處理器相互連接，可以組成各種便宜的測控應用的系統(tǒng)。TLC549CD的引腳和他的功能圖3.3TLC549CD引腳VCC：系統(tǒng)的電源3V≤Vcc≤6V。I/OCLOCK：外接輸入/輸出的時鐘輸入端，并且同于同步芯片的輸入和輸出的操作，不需要與芯片內(nèi)部的系統(tǒng)時鐘同步。DATAOUT：轉(zhuǎn)換的結(jié)果數(shù)據(jù)輸出端，同TTL的電平是兼容的，輸出額定值時候高位在前低位在后。/CS：芯片的選擇輸入端，他要求輸入高電平VIN大于等于2V，輸入低電平VIN小于等于0.8V。GND：接地端。REF－：負基準電壓額定輸入端。ANALOGIN：模擬信號的輸入端，0≤ANALOGIN≤Vcc，如果當ANALOGIN≥REF+電壓時，轉(zhuǎn)換的結(jié)果為全“1”(0FFH)，ANALOGIN≤REF-電壓時，轉(zhuǎn)換的結(jié)果為全“0”(00H）。REF+：正基準電壓的輸入。該設計采用TLC549CD轉(zhuǎn)換電路，將測得的電壓差以數(shù)字電位信號輸送給單片機。MOS管開關的選擇為設計選擇正確器件的第一步就是確定采用N型溝道的MOS管還是選擇P型溝道的MOS管。然而在普遍的功率使用當中，當其中一個MOS管連接地，但是負載卻連接到電壓上的時候，這個MOS管也就形成了低壓側(cè)的開關。在低壓側(cè)的開關電路當中，應使用N型溝道的MOS管，這就是想到對關斷或者接通元器件所需要的電壓來考慮的。當一個MOS管他連接到了總線以及他的負載連接到地面的時候，就需要使用高壓側(cè)的開關了。通常情況下會在這個拓撲當中去采用P型溝道的MOS管，這個也是看在對電壓的驅(qū)動方面的思考。如果需要選擇合適使用的元件，必須決定驅(qū)動的器件他所需要的使用電壓，以及在設計工程中最簡單使用的方法。下一步就是決定所需要的額定電壓了，或是元件可以承載的最大電壓。當額定電壓越大的時候，元件的成本也就相應的越高。然而依據(jù)實踐的經(jīng)歷來看，額定電壓應該比干線上的電壓或者說是總線上的電壓要大。這個樣子才可以為此提供有足夠的保護功能，使MOS管不會失去作用。就選擇什么型號的MOS管來說，需要確定他的漏極和源極間的最可以承受的最大電壓是多少，也就是最大的VDS。要知道MOS管所能夠接受的最大電壓是會根據(jù)溫度的變化而變化的這知識點是十分必要的。選擇MOS管的最后一步是決定MOS管的開關性能。影響開關性能的參數(shù)有很多，但最重要的是柵極/漏極、柵極/源極及漏極/源極電容。這些電容會在器件中產(chǎn)生開關損耗，因為在每次開關時都要對它們充電。MOS管的開關速度因此被降低，器件效率也下降。POWERMOFFETIRF4905是P溝道的MOFFET管，具有小導通電阻，RON=20mΩ，最大通態(tài)電流ID=74A(條件溫度25℃，VGS=-10V)，開關速度快，具有很好的開關性能。當此管柵源電壓VGS<-8.0V時，此管作為開關管就有很好的開關性能。又因為此管為P溝道，很容易把基準電壓選在一個點上，則系統(tǒng)的可靠性會得到較大提高。最終選擇POWERMOFFETIRF4905的P型MOS管。3.4小結(jié)本章主要從方案入手，提出了兩種控制方案，一個是較為普通簡單的控制方案，另一個是利用單片機等芯片控制，前者簡單容易控制，但達不到要求，后者全面具體，有能夠?qū)崿F(xiàn)設計要求，通過方案論證，最終選擇后者方案。對方案配置選擇做出了具體介紹。常州工學院畢業(yè)設計說明書第四章系統(tǒng)硬件設計第四章系統(tǒng)硬件設計4.1單片機震蕩復位電路本設計主要采用AT89C51單片機來實現(xiàn)其要求功能的，外圍電路有復位電路和振蕩電路組成，它是整個交通燈控制系統(tǒng)的核心部分。通過編寫的程序可以達到所需要的要求。電路圖如圖4.1所示。圖4.1震蕩復位電路AT89C51芯片他的內(nèi)部結(jié)構(gòu)里存在著一個具有高效益的反相放大器，是用在形成振蕩器的。其XTAL1是作為反相放大器的輸入端的，XTAL2是作為反相放大器的輸出端的，這兩端連接著石英晶體的振蕩器以及接有兩個電容，這樣單片機就能夠構(gòu)成一個較穩(wěn)的自動激勵的振蕩器。電容C6和C7通常取100pF左右，可穩(wěn)定頻率并且能夠微調(diào)振蕩頻率，振蕩脈沖頻率范圍為Y1=24MHZ。復位是作為單片機芯片必須有的初始化作用，他的功能主要是把PC初始化為0000H，使單片機執(zhí)行程序能夠從0000H單元開始，除了能夠正常的進入系統(tǒng)初始化之外，如果，因為程序的運行錯誤或是使用錯誤而到時系統(tǒng)處于死機的狀態(tài)，然而為了解決這個現(xiàn)狀，也可以通過復位按鍵初始化電路，因此，復位電路也是單片機必不可少的組成部分。本設計采用手動復位和上電式自動復位組合。上電復位是在加電瞬間電容通過充電來實現(xiàn)的。在通電瞬間，電容通過電阻充電，在RST端有高低電頻的脈沖用做復位。只要是電頻的上升時間小于1ms，這樣就能夠出現(xiàn)自動上電復位；而手動復位則是來接通手動復位按鈕，來實現(xiàn)手動復位的。4.2電源電路因為單片機在工作的時候需要+5v的電壓控制，所以，在設計電源電路的時候，需要通過電子元件來提供+5v的電壓，由于7805可以提供5V的電壓，而且是三端穩(wěn)壓電源，在實際的電路控制過程中，使用他來作為電源電路也比較廣泛，在普通的電子市場上都是有售出的，所以容易購買，并且他的技術(shù)也是比較成熟的。7805一腳是電源輸入端，二腳是公共接地端，三腳就是我們所需要的+5V電壓的輸出端。因為太陽能電池產(chǎn)生的電流是直流電,因此對于直流負載,可以不用通過逆變器,直接接在太陽能控制器的后面,但考慮到,單片機的的工作電壓為+5V,因此這里還需要7805進行穩(wěn)壓,輸出+5V的直流電壓供單片機工作，7805具有輸出交流噪聲小，溫度溫定性好等優(yōu)點。電路圖如圖4.2所示：圖4.2電源電路原理圖4.3A/D轉(zhuǎn)換器基準電壓連接電路圖4.3TLC549基準電壓連接圖基準電壓采用TL431精密穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后連接。TL431是TI公司的一種可調(diào)式精密并聯(lián)型三端基準穩(wěn)壓器，由2．5V精密電壓基準、誤差放大器、NPN型電流擴展三極管、保護二極管等4部分組成。穩(wěn)壓值的精確計算公式：V0=(1+R02/R03)*2.5V+R02*Iref其中，Iref是參考端的輸入電流，在0.8～1.5uA之間，當R1的值不太大時，可以忽略。簡化后的使用公式為：V0=(1+R02/R03)*2.5V當R02和R03的阻值確定時，兩者對V0的分壓引入反饋，若V0增大，反饋量增大，TL431的分流也增大，從而導致V0下降，顯見，這個深度的負反饋必然在參考端的電壓等于基準電壓處的穩(wěn)定電源。選擇不同的R02和R03值可以得到從2.5V到36V范圍內(nèi)的任意輸出電壓。這邊基準電壓REF+=5v,REF-=3v,也就是：V0=(1+R02/R03)*2.5V=5V，V0=(1+R02/R03)*2.5V=3V；算出R02/R03和R04/R05的比例分別為1和1/5，按照比例選取了相應的電阻值。4.4電池端電壓測試電路圖4.4蓄電池端電壓測試電路當/CS變?yōu)榈碗姷臅r候，TLC549芯片就被選中然后開始工作，而且這個時候前次轉(zhuǎn)換的結(jié)果的最高有效位MSB(A7)從DATAOUT端輸出，然后就要求從I/OCLOCK端輸入8個外部時鐘的信號，但是前7個的I/OCLOCK信號是用來配合TLC549的輸出叫輸出結(jié)果的A6-A0位，并且為本次轉(zhuǎn)換做了準備：在第4個I/OCLOCK的信號由高到低的跳變之后，它片內(nèi)的采樣/保持電路對輸入模擬量的采樣開始工作，第8個I/OCLOCK信號的下降沿，讓片內(nèi)的采樣/保持電路進入保持狀態(tài)，并且啟動A/D開始轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換時間是36個系統(tǒng)時鐘的周期，最大為17us。直到A/D轉(zhuǎn)換完成前的這一段時間內(nèi)，TLC549的控制邏輯要求：或者/CS持續(xù)高電平，或者I/OCLOCK時鐘端持續(xù)36個系統(tǒng)時鐘周期的低電平。所以，在從TLC549的I/OCLOCK端的輸入8個外部時鐘信號期間，需要完成以下工作：讀入前次額A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果；對本次轉(zhuǎn)換的輸入模擬信號進行采樣并保持；啟動本次A/D轉(zhuǎn)換開始。REF+和REF-分別用兩個電阻分壓的方式接入，m1等于5v，m2等于3V。ANLGIN端口也是通過分壓的方式接入太陽能和蓄電池兩端，AD1端電壓為1/3的太陽能轉(zhuǎn)換電壓，當太陽能電壓等于12v時，AD1端電壓為4V，此時,MOS管1導通，太陽能充電。蓄電池檢測也是同樣的原理，另一個TLC549以分壓方式接入，REF+=5V、REF-=3V、AD2=1/3蓄電池端電壓，當蓄電池端電壓為12V時，AD2=4V，所以,MOS管1斷開，MOS管2導通，停止充電接入放電電路；當蓄電池端電壓小于9V時，AD2就小于3V，所以，MOS管1導通，MOS管2斷開，停止放電接通充電電路。4.5開關電路設計本文所設計的充電控制器采用了脈寬調(diào)制充電原理，分兩個階段，第一階段為快充階段，第二階段為脈寬調(diào)制充點階段，利用軟件實現(xiàn)脈沖調(diào)控。圖4.5充電開關控制電路利用肖特基二極管，正向的導通電壓為0.3V，最大的通過電流是20A,完全滿足系統(tǒng)的設計需求。充電電路中連接有二極管，此時這個二極管具有的作用是能夠防止反充電現(xiàn)象的發(fā)生。就是如果太陽能電池的電壓比蓄電池的電壓低的時候，二極管就會處于截止狀態(tài)。這就防止了蓄電池向太陽電池反充電現(xiàn)象。當單片機(P1.O)繪出充電的控制信號，即P1.0=1，這時候Q5三極管是導通的,Q6連接在Q5的發(fā)射機，Q5導通時該點為地點為，所以Q6的基極接收到低頻信號，則Q6三極管處于截至狀態(tài)，Q6的集電極處于高電平狀態(tài)，此時Q8的基極接在Q6的集電極端，正好處在高電平，所以Q8導通，則MOS管接收到高電壓，根據(jù)MOS管導通特性，處于高電壓下導通，這就接通了充電電路。反之，當單片機繪出停止充電控制信號時，即P1.0=0，這時候Q5基極接收到單片機給的低電平，則Q5處于截至狀態(tài)，現(xiàn)在的集電極端就處在了高電壓狀態(tài)，Q6的基極連接Q5的集電極上，所以Q6的基極接收高電平，則Q6處于導通狀態(tài)，所以Q6的集電極就處在了低電壓下，然而Q8的基極接在了Q6的集電極端，所以Q8的基極接收低電平，則Q8就處于截至狀態(tài)，此時的MOS管接收到低電壓，當然就處于斷開中，斷開了充電電路，所以太陽能電池不能向蓄泡池充電。4.6LED指示電路蓄電池充電、滿電壓、欠電壓以及虧損電壓，都需要通過指示燈顯示，以此可以讓使用者很顯然的了解到現(xiàn)在所處的狀態(tài)，以便特殊情況下可以做出相應的處理工作。LED指示電路設計中采用了4個發(fā)光二極管，其中三個發(fā)光二極管（DS03、DS04、DS05）作為蓄電池電壓顯示燈，采用下拉電阻是為了保護發(fā)光二極管，當虧損電壓時，指示燈DS05亮，DS03和DS04滅；當欠電壓時，指示燈DS04和DS05亮，DS03滅；當滿電壓時，DS03、DS04和DS05都亮；還有兩個發(fā)光二極管DS01是充電指示燈，如圖4.6所示：圖4.6LED指示燈電路4.7小結(jié)本章對設計電路各個硬件連接電路做出了詳細設計，包括單片機震蕩復位電路、電源電路、A/D轉(zhuǎn)換器基準電壓電路、蓄電池端電壓測試電路以及控制充放電開關電路，每個部分電路的控制過程做了解釋。第五章系統(tǒng)軟件設計常州工學院畢業(yè)設計說明書第五章系統(tǒng)軟件設計5.1系統(tǒng)工作原理太陽能電池板接收太陽光照，將光能轉(zhuǎn)化成電能，再由A\D轉(zhuǎn)換電路接收轉(zhuǎn)化，傳遞給單片機，對應的單片機端口接收的上電位后，控制開關接通充電電路，此時蓄電池進入充電狀態(tài)。同時接在蓄電池兩端的A\D轉(zhuǎn)換電路進行對蓄電池兩端電壓的測量，當達至設定的滿值后將信號傳遞給單片機，單片機控制開關接通至放電電路同時斷開充電電路，此時只要打開LED燈開關，就能正常照明。照明過程中，A\D轉(zhuǎn)換器對蓄電池兩端電壓檢測，當電壓低于欠壓狀態(tài)時，傳遞信號給單片機，單片機控制開關斷開放電電路同時接通充電電路。這樣循環(huán)充放電，實現(xiàn)循環(huán)利用正常照明。整個過程中一旦出現(xiàn)電壓異常，表明有故障出現(xiàn)，單片機則立即斷開所有開關，使每個電路呈現(xiàn)斷開狀態(tài)，從而保護電路。系統(tǒng)的工作原理很簡單，通過光生伏的效應原理做成的太陽能電池，在正常光照下太陽能電池板吸收太陽能，并且轉(zhuǎn)變成電能然后輸出，再通過充、放電控制電路存儲在蓄電池中，蓄電池充滿后，充放電控制電路檢測至這個滿電壓值后工作，接通放電電路，蓄電池對LED放電。檢測到蓄電池欠壓后，充放電控制電路工作，接通充電電路，蓄電池結(jié)束放電。充放電控制電路的主要的作用就是對蓄電池進行保護作用。5.2控制過程流程圖AT89S51單片機為控制中心的軟硬件的結(jié)合，使用并聯(lián)在電池兩端的兩個串聯(lián)電阻，以分壓方式對蓄電池、太陽能電池的電壓進行采樣，送至A/D轉(zhuǎn)換得至一個數(shù)字信號的電壓值，再將信號送入至單片機中進行處理。檢測電路是否故障，只有在無故障的情況下才可進行充放電。當遇到正常光照下檢測蓄電池兩端電壓，當達到充電電壓時充電電路的開關閉合，接通充電電路進行充電，否則充電電路開關斷開同時放電電路的開關閉合，接通放電電路隨時提供LED的照明使用。同時放電過程中檢測電池兩端的電壓，電壓過低或達到充電電壓時，放電電路開關斷開充電電路開關閉合，隨時準備太陽能充電。這樣循環(huán)進行充放電，實現(xiàn)太陽能臺燈的特點。流程圖如下：停止充電停止充電正常光照Y蓄電池快速充電Y開始Y計算占空比蓄電池端電壓>10.5V蓄電池端電壓<9VNNS1閉合S2斷開開啟PWM充電蓄電池端電壓>12VNYDS01亮、DS05亮DS04、05亮DS01滅、DS03、04、05亮NY蓄電池電壓<9V蓄電池放電停止放電S2閉合S1斷開蓄電池電壓<9VNS1閉合S2斷開YDS02滅、DS05亮DS02亮、DS03、04、05亮N圖5.1整個控制流程圖由太陽能端電壓測試電路測試，正常光照（太陽能兩端的端電壓達到12V）的時候，檢測蓄電池端電壓，當蓄電池電壓不小于9V時，跳到下個循環(huán)，判斷是否大于10.5V，若大于10.5V則開啟PWM充電，充電指示燈DS01亮，電量指示燈DS04、DS05亮，往下如果檢測到蓄電池電壓大于12V，則斷開充電電路，充電指示燈DS01滅，電量指示燈DS03、DS04、DS05亮，停止充電；剛才第一個循環(huán)，如果蓄電池電壓小于9V，則接通充電開關進行對蓄電池快速充電，充電指示燈DS01亮，電量指示燈DS05亮，一段時間后，檢測到蓄電池電壓大于10.5V，開啟PWM充電，充電指示燈DS01亮、電量指示燈DS04、DS05亮，當蓄電池電壓大于12V時，斷開充電電路停止充電，充電指示燈DS01滅、電量指示燈DS03、DS04、DS05亮。晚上的時候，如果蓄電池電壓小于9V也就是虧損狀態(tài)，則不接通放電電路，接通充電電路；如果蓄電池電壓不低于9V，接通放電電路放電指示燈DS02亮。放電中檢測到蓄電池電壓小于9V后，斷開放電電路接通充電電路，此時充電指示燈DS01亮，電量指示燈DS05亮。主程序如下：voidmain(void){ init(); while(1) { if(data1=1)//太陽能電壓大于12V {While(1){ if(data2==0) //蓄電池電壓小于9V {PWM=1;//MOS管1導通FuZai=0;DS01=DS05=1;DS02=DS03=DS04=0;}Elseif(data_out3==1)//蓄電池電壓大于10.5V {DS01=DS04=DS05=1;DS02=DS03=0;TR0=1; //開啟固定PWM充電 if(t0==5) { PWM=1; } if(t0==12) { t0=0; PWM=0;} continue; }}}While(1){If(data_out2==1)//蓄電池電壓大于等于12V{PWM=0;//斷開MOS管1DS01=0;DS02=DS03=DS04=DS05=1;FuZai=1;//導通MOS管2}}} Elsecontinue;While(1)//晚上循環(huán)檢測電池電壓{if(data_out2==1)//蓄電池電壓大于等于12V {PWM=0;//斷開MOS管1FuZai=1;//導通MOS管2DS01=0;DS02=DS03=DS04=DS05=1; }ElseWhlie(1){IF(data_out3==0)//電池電壓小于10.5V{DS02=DS04=DS05=1;DS01=DS03=0;}Continue;}ElseWhlie(1){If(data_out2=0)//電池電壓小于9V{PWM=1;FuZai=0;}Break;}}}}5.3端電壓測試設計該設計采用TLC549CD轉(zhuǎn)換電路，將測得的電壓差以數(shù)字電位信號輸送給單片機。利用單片機的P0.1和P0.4口接收A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號REF+接外界電源+10V，REF-接地，ANLGIN口接收太陽能電池板兩端的電壓差，當ANLGIN>=REF+時（太陽能在正常光照下），D0輸出數(shù)字信號1，單片機P0.1=1，控制MOS管導通，否則MOS斷開。開始開始初始化ANLGIN>=REF+DO=1P0.1=1MOS管導通結(jié)束D0=0P0.1=0MOS管斷開YN圖5.2TLC549工作流程圖單片機管腳定義編程：#includ<stdio.h>#include<reg51.h>//51芯片管腳定義頭文件#include<intrins.h>//內(nèi)部包含_nop_();#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedIntsbitdata_out1=P0^1;//數(shù)據(jù)輸出sbitCLK1=P0^2;//AD時鐘信號ucharadc_549(void) //AD轉(zhuǎn)換{uintdata_out1=0;uchari;CS1=1;_nop_();CS1=0;for(i=0;i<8;i++)//讀取8位數(shù)據(jù){CLK1=0;data_out1=(data_out1<<1)|DOUT1;CLK1=1;_nop_();}CLK1=0;CS1=1;delay(3);//延時21us以上return(data_out1);}定義單片機P0^1引腳連接TLC549的DOUT引腳，接收數(shù)字信號。單片機的P0^2引腳連接TLC549的CLK時鐘信號引腳，為AD提供時鐘信號。芯片CS腳接地為0信號，TLC549開始工作，先讀取8位數(shù)據(jù)用來作為比較電壓，在CLK=0時端電壓與比較電壓比較，CLK=1不做處理，CLK=0調(diào)用延時并且返回data_out數(shù)值給單片機，由單片機做出判斷。5.4充電控制設計本文所設計的充電控制器采用了斬波式PWM原理，分兩個階段，第一階段為快充階段，第二階段為PWM階段(慢充階段)。PWM脈寬調(diào)制充電程序流程圖如下：快速充電快速充電開始蓄電池端電壓檢測<10.5V占空比計算>12V停止充電P1.0=1YNYN圖5.3脈沖寬度調(diào)制子程序流程圖當檢測到蓄電池的電壓小于9V時，開關管始終接通，即采取全通充電方式，如果檢測到蓄電池電壓大于9V并小于12V時采取脈寬調(diào)制方式充電，隨著蓄電池電壓的增加，脈寬不斷的變窄，直到蓄電池端電壓上升為12V時，脈寬檢校為0，停止充電。脈寬調(diào)制方式由軟件來實現(xiàn)。我們?nèi)∶}沖的周期為2ms，MOS管的開關頻率為500Hz。#definePWM_PERIOD100//100%占空比時標數(shù)sbitPwmOut=P1^0;//占空比輸出IsbitCLK3=P0^7;sbitdata_out3=0^6;

unsignedcharPwmPeriodCont;//PWM占空比計數(shù)器

voidtimer0()interrupt1 //定時器0，用來產(chǎn)生PWM{TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; t0++;}battery_v=adc3_549();While(1){if(data_out2=0)//蓄電池電壓小于9V { if(data_out3=1) //蓄電池電壓大于等于10.5V { TR0=1; //開啟固定PWM充電 if(t0==5) { PWM=1; } if(t0==12) { t0=0; PWM=0; } } else TR0=0; }}定義占空比輸出為單片機的P1.0引腳，A/D轉(zhuǎn)換器3的CLK腳接單片機的P0.7，data_out腳接單片機的P0.6，首先A/D轉(zhuǎn)換器2測的電池端電壓與比較電壓比較，小于比較電壓時，data_out2=0，接通充電電路開關關閉放電電路開關，充電過程中，A/D轉(zhuǎn)換器3檢測電池電壓，當電池電壓大于比較電壓11V時，data_out3=1，開啟PWM充電模式，隨著時間計算占空比，不斷減小脈沖寬度。當蓄電池電壓為V=11V時，他的脈寬波形如圖所示，占空比=ton/T=1/2。2ms2ms1ms圖5.4蓄電池電壓為11.5V時的脈寬波形2ms0.5ms當蓄電池電壓為V=11.5V時，他的脈寬波形如圖所示，占空比=ton2ms0.5ms圖5.5蓄電池電壓為12V時的脈寬波形5.5放電控制系統(tǒng)與充電控制同樣原理，控制的開關管(斬波管)選用POWERMOFFETIRF4905。其控制程序流程圖如下：開始開始蓄電池端電壓檢測端電壓<10.5VP1.1=0停止放電NY圖5.6放電控制子程序流程圖此處A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號作出判斷后，利用單片機的P1.1引腳連接MOS管2，直接控制其通斷控制放電電路的通斷。功能子程序：#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitdata_out2=P0^4;//數(shù)據(jù)輸出sbitCLK2=P0^5;//AD時鐘信號sbitFuZai=P1^1ucharadc2_549(void) //AD轉(zhuǎn)換While(1){If(data_out2=1)FuZai=1;//打開負載ElseFuZai=0//關閉負載}由于放電電路無需通過脈沖調(diào)節(jié)，直接可以通過P1.1引腳輸出0或1信號控制MOS管通斷，定義A/D轉(zhuǎn)換器2的data_out腳接單片機P0.4，CLK腳接單片機P0.5，LED燈接單片機P1.1。測的電壓與比較電壓比較后，大于比較電壓12V時，data_out=1，打開LED燈；如果小于比較電壓，data_out=0,關閉LED燈。5.6小結(jié)本章著重在控制上介紹出了流程圖，每個不同控制電路的流程圖都做出了介紹，并且附帶說明。軟件方面，主要的程序在流程圖說明下也給出了介紹，以程序的形式進一步將控制過程詳細介紹。第六章安裝與調(diào)試常州工學院畢業(yè)設計說明書第六章安裝與調(diào)試6.1模擬調(diào)試1）工程建立鍵入用戶的應用程序了，首先要保存這個空白的文件，單擊菜單上的“File”，然后在下啦菜單中選擇“SaveAs”選項后單擊，在“文件欄”中右側(cè)的編輯框，鍵入欲使用的文件名，同時，還必須要鍵入正確的擴展名。最后保存。圖6.1工程新建圖6.2工程另存2）選擇所要的單片機，常用Ateml公司的AT89C51。圖6.3單片機選擇在項目中創(chuàng)建新的程序文件。點擊新建文件的快捷按鈕，出現(xiàn)一個新的文字編輯窗口，這個操作也可以通過菜單File－New或快捷鍵Ctrl+N來實現(xiàn)。圖6.4新建程序文件前面工程和文件都建好后，可以編寫程序了。圖6.5程序編寫5）點擊保存新建的程序，臺燈.c，保存在項目所在的目錄中，這時會發(fā)現(xiàn)程序單詞有了不同的顏色，說明KEIL的C語法檢查生效了。圖6.6保存程序6)設定創(chuàng)建HEX文件選項。上一步建立了單片機C語言項目，但為了讓編譯好的程序能通過編程器寫入51芯片中，要先用編譯器生成HEX文件。HEX文件格式是Intel公司提出的按地址排列的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)寬度為字節(jié),所有數(shù)據(jù)使用16進制數(shù)字表示,常用來保存單片機或其他處理器的目標程序代碼。它可以保存物理程序存儲區(qū)中的目標代碼映象。一般的程序編輯軟件都支持這樣的格式。我們先來打開這個項目，打開它的所在目錄，去找到臺燈.Uv2的文件，然后就可以打開先前建好的項目了。然后右擊此項目的文件夾，就會彈出項目的功能菜單，這里選OptionsforTarget’Target1’,然后彈出項目選項的設置窗口，同樣的先選中項目文件夾圖標，這時在Project菜單中也有一樣的菜單可選。打開項目選項窗口，轉(zhuǎn)到Output選項頁。設定：1選擇編譯輸出的路徑，2編譯輸出生成的文件名，3決定是否要創(chuàng)建HEX文件，選中就可以輸出HEX文件到指定的路徑中。圖6.7OptionsforTarget’Target1’圖6.8創(chuàng)建HEX文件7）編譯運行。8）查錯并直至無錯誤。6.2系統(tǒng)電路的仿真Proteus仿真步驟：創(chuàng)建文件并命名“臺燈.dsn”。圖6.9創(chuàng)建文件放置元件，設定好參數(shù)，并連接電路圖。圖6.10元件連接圖雙擊單片機芯片，添加“臺燈.hex”文件。圖6.11芯片設置圖6.12源程序選擇仿真運行，“debug”“execute”圖6.13仿真狀態(tài)5）檢查錯誤直至達到項目要求。6.3測試結(jié)果與存在不足連接好的電路經(jīng)過測試、調(diào)試，充電控制電路沒有問題，能正常向鋰電池充電，LED燈泡能正常點亮，并且滿足照明的要求。但是從中也發(fā)現(xiàn)了存在的一些不足，例如，本次設計中某些電阻的精度不夠，會影響欠壓值和浮充電壓值的精度，使欠壓值和浮充電壓值出現(xiàn)誤差。6.4小結(jié)本章簡單仿真了太陽能控制系統(tǒng)的程序，按照軟件的仿真步驟仿真。對設計的電路進行了測試，并且發(fā)現(xiàn)其中的不足也得到了解決。第七章小結(jié)第六章小結(jié)第七章小結(jié)通過此次畢業(yè)設計，它鍛煉了我的思考能力，用所學知識設計生活中常見的小小設備，加深了對單片機的了解和利用。也認識單片機技術(shù)對人們生活的影響，假如，社會都進入了一個全自動化的時代，繁重的人力能源將得到解放。在本次設計中，設計過程中感受到了科學的嚴謹性。還需要大量的以前沒有學過的知識，于是圖書館和Internet成為了我思路的源泉并成為了我很好的助手。我在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了很多自身存在的不足之處，對以前上課的知識不能很好的融會貫通。證明了一切理論知識都必須與實踐相結(jié)合才能深入得理解和掌握該方面的知識。在查詢的過程中，要并不是將所查閱至的資料都一一采納的，要判斷優(yōu)劣、適當?shù)娜∩嵯嚓P知識。就這樣，在不知不覺中我查閱資料的能力也得至了很好的鍛煉。知識的學習是有限的，與具體項目相結(jié)合從而設計產(chǎn)品，不僅讓我懂得了怎樣把理論應用與實際，更讓我懂得了在實踐中遇至的問題是怎樣用理論去解決的。這對于即將步入社會的我，對解決在未來的工作所遇至的許許多多問題的能力打下扎實的基礎。在設計過程中，總是遇至這樣、那樣的問題。有時發(fā)現(xiàn)一個問題的時候，需要做大量的工作，花大量的時間才能解決。自然而然，我的耐性便在其中建立起來了。這為我往后的工作積累了一定經(jīng)驗，增強了自信心。人的一生有許許多多、形形色色的經(jīng)歷。然而每種經(jīng)歷都會給人留下各種各樣的所思所想。你所經(jīng)歷的，你所感受的，都會為你將來的生活的前進起至了推波助瀾的作用。這次課程設計讓我感受至了在平時生活中所不能感受的許多東西，它不能用學至了什么東西來衡量，應該是留給了我什么，帶給了我什么，這是我這次畢業(yè)設計后所值得思考的。第章參考文獻第八章致謝致謝在做畢業(yè)設計期間，一直得到老師的悉心指導和關懷，特別是在課題的設計過程中，對論文的技術(shù)要求，導師都花費了大量的心血，并且每周都抽出時間為我們做專門的指導，詢問我們在制作的過程中遇到了什么困難以及有沒有解決方法等等，使我的專業(yè)知識、實踐能力等各方面都有了很大的進步，在此，謹向?qū)煴硎咀钪孕牡母兄x！還有老師在我做設計期間為我提供很大的幫助，在這里對莊老師表示深深的謝意。在課題進行期間，學院為我們提供了良好的學習環(huán)境的設計環(huán)境，為了讓我們做好畢業(yè)設計，學院專門把創(chuàng)新實驗室為我們開放。在課題的研究和進展中，同組成員以及同學也給與了很大的幫助，這里也獻上我最誠摯的謝意！由于時間和知識水平有限，論文中還可能會有許多紕漏和錯誤之處，懇請各位老師和同學批評指正。第九章參考文獻第九章參考文獻[1]武家勝、李珂、楊澤偉太陽能發(fā)電應用的研究[C]北京：華北電力大學出版社，2009[2]吳理博、趙爭鳴、劉建政清華大學學報[C]北京：自然學科出版，2003[3]李俊峰、王斯成中國光伏發(fā)展報告［R］北京：中國環(huán)境科學出版社，2007[4]中投顧問2020年中國太陽能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達20GW[J]中金在線，2009，2[5]佚名太陽能發(fā)電工作原理[C]電子發(fā)燒友網(wǎng)，2009[6]王春鵬、王巖、蕭大衛(wèi)、趙勇等綠色新能源光電成就建筑之美[M]，200923[7]陳國慶、韋抒、李捷太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的設計與實踐[C]電子世界2012，11[8]劉鵬中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈將迎來小陽春[C]中國經(jīng)濟網(wǎng)，2010[9]舒海靜李永安許開顏濟南地區(qū)太陽能發(fā)電能源潛力分析[J]中文科技期刊數(shù)據(jù)庫，2005，1[10]韓偉太陽能發(fā)電在廣電中應用的可能性[J]有線電視技術(shù)，2005，22[11]趙國靖、趙敏榮上海世博會太陽能光伏建筑[J]建設科技，2010，12[12]胡忠文、張明鋒、鄭繼華太陽能發(fā)電研究綜述[J]能源研究與管理，2011[13]賴江軼太陽能發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[M]北京郵電大學出版，2010[14]葉詮之太陽能住宅與太陽能社區(qū)[J]中等職業(yè)教育，2006，17[15]程必忠太陽能產(chǎn)業(yè)破局[J]南風窗，2006，5[16]黃女瑛太陽能發(fā)電上下游冷熱不同調(diào)[N]電子資訊時報，2006[17]賈明興太陽能發(fā)電的研究和應用[D]華南理工大學，2011[18]徐麗線路板電鍍過程監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)[D]蘇州大學，2009常州工學院畢業(yè)設計說明書附錄附錄附錄1：控制原理圖附錄2：元件清單名稱規(guī)格數(shù)量用途太陽能電池板430*3001轉(zhuǎn)換光能單片機AT89C511控制電路A\D轉(zhuǎn)換器TLC549CD3測量電壓精密穩(wěn)壓器TL4313穩(wěn)壓晶閘管MESFET-P2開關LED燈12V1照明燈二極管1LED發(fā)光1穩(wěn)壓4電路保護電阻29三極管S90136控制電路電容100uf1100pf2晶振12M1復位按鍵開關1手動復位蓄電池12V/30Ah閥控密封式1蓄電供電

附錄3：功能程序#include<reg51.h>//51芯片管腳定義頭文件#include<intrins.h>//內(nèi)部包含_nop_();#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitCLK1=P0^2;//AD1時鐘信號sbitDOUT1=P0^1;//數(shù)據(jù)輸出SbitCLK2=P0^5;SbitDOUT2=P0^4;SbitCLK3=P0^7;SbitDOUT3=P0^6;sbitFuZai=P1^1;sbit