【正文】 放電，當(dāng)蓄電池電壓在 + 時(shí)，太陽能電池停止對(duì)蓄電池充電，當(dāng)蓄電池電壓在 +，蓄電池停 止對(duì)負(fù)載放電；負(fù)載電流檢測(cè)電路可進(jìn)行過流保護(hù)及負(fù)載功率檢測(cè) .。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵核心在 于，如何對(duì)硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，和單片機(jī)程序如何設(shè)計(jì)。現(xiàn)行的硬件電路設(shè)計(jì)和單片機(jī)匯編語言設(shè)計(jì)的主要工具為 proteus 和 keil uVision2， proteus 對(duì)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)有著優(yōu)越的性能，它有著龐大的元件庫，而且元件庫中擁有大量的微處理器芯片，另一方面， keil對(duì)匯編語言進(jìn)行編譯成功后可產(chǎn)生能與 proteus 進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試的“ HEX”文件。故在本次設(shè)計(jì)中采用 proteus 和 keil這兩款軟件分別對(duì)軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真。 在接下來的各個(gè)章節(jié)中，我們就將對(duì)獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)中的控制器部分，通過 proteus和 keil對(duì)其進(jìn)行軟硬件的設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行仿真。 太陽能電池板 控制裝置 直流負(fù)載 蓄電池 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 38 頁 圖 太陽能電池板給直流系統(tǒng)供電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 圖 本次設(shè)計(jì)中所采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 太陽能電池 蓄電池 充電控制 光耦電路 A/D 轉(zhuǎn)換 分壓電路采集電壓 分壓電路采集電壓 A/D 轉(zhuǎn)換 光耦電路 放電控制 51 單 片 機(jī) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 38 頁 2 總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程圖如下 Y N Y N Y N N Y 開 始 初始化變量 電壓采集 Vbat＞ 12V Vbat＞ Vbat＞ 停止充電 快充 浮充 停止放電 是否按鍵輸入 結(jié)束 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 38 頁 圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程圖 由流程圖可知，對(duì)于 整個(gè)充放電過程主要分為以下 4 個(gè)階段： Vbat≤ ，電池停止放電 ，而且當(dāng)有結(jié)束按鍵輸入時(shí)要結(jié)束整個(gè)程序，當(dāng)無啊、結(jié)束按鍵輸入時(shí)，程序轉(zhuǎn)而對(duì)蓄電池進(jìn)行快充 ＜ Vbat＜ 12V時(shí)，對(duì)電池進(jìn)行快速充電 12V＜ Vbat＜ 時(shí)，對(duì)電池進(jìn)行浮充 Vbat=，對(duì)電池停止充電 執(zhí)行以上各階段程序后，程序要繼續(xù)進(jìn)入電壓檢測(cè)階段，進(jìn)而根據(jù)充電情況對(duì)充放電方案重新進(jìn)行選擇。 由流程圖可以看出沒有對(duì)充放電進(jìn)行專門的設(shè)置，而是通過單片機(jī)比較經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換過的采樣電壓的大小來對(duì)沖電或放電進(jìn)行管理的，當(dāng)電壓值大于 ，使得充放電電路停止充電，當(dāng)然此時(shí)可以放電回路，可以放電，也可以出斷開狀態(tài)； 當(dāng)電壓值小于 ，首先要斷開放電回路，然后再通過一個(gè)外置于單片機(jī)的手動(dòng)開關(guān)， 若此時(shí)用戶想要控制器停止工作，則按下按鈕，此時(shí)單片機(jī)就會(huì)進(jìn)入停止工作狀態(tài)，若想讓單片機(jī)繼續(xù)進(jìn)行充放電工作狀態(tài)，則無需按下按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入快充狀態(tài)，之后后繼續(xù)進(jìn)入下一個(gè)電壓采集轉(zhuǎn)換，以及方案選擇的循環(huán)中，直至用戶需要停止系統(tǒng)工作按下按鈕。 硬件總體設(shè)計(jì) X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115U18 0 C5 1D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U77 4 L S 3 7 3O UT 121A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT6O UT 58E O C7OE9CLO C K10O UT 220O UT 714O UT 615O UT 817O UT 418O UT 319I N228I N127I N026A L E22U2A DC 0 8 0 81 1 V123 45 6U2( CLO CK )1 0 k充滿低壓R2( 2 )1 0 k1 0 kR3(1)停止1 1 M H z1 0 0 p1 0 0 p1 0 k1 0 u1 0 k(2)7623U6O P T O CO UP L E R NA N D5k5k太陽能電池板D11 N40 0 11 0 0 uQ1I RF 9 5 3 04k1kD21 N40 0 1蓄電池Q2I RF 9 5 3 0直流負(fù)載7623U8O P T O CO UP L E R NA N D5k5k1k 圖 硬件總體設(shè)計(jì)圖 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP EXTERN_INT ORG 000BH 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 38 頁 LJMP TIMER0_INT START: MOV SP,050H 。設(shè)置堆棧 MOV R0,030H 。設(shè)置 A/D 存儲(chǔ)單元初始地址 MOV IE,0FFH 。打開所有中斷 MOV DPTR,0FEF8H 。采集通道首地址，只使用一路 A/D 就可以 MOV R0,40H MOV @R0,00H 。清除方案選擇 MOV R0,40H MOV @R0,00H 。清楚方案選擇觸發(fā)位 MOV R1,042H MOV @R0,00H 。清除定時(shí)計(jì)數(shù)器 LCALL TIMER1_INT LOOP: MOV R0,30H 。30H 是 A/D 轉(zhuǎn)換的地址，將數(shù)據(jù)和幾個(gè)值進(jìn)行比較，確定方案 MOV A,@R0 SUBB A,99H 。當(dāng)電壓很小的時(shí)候，采用第 1 種方案，想引腳 PWM發(fā)送占空比為 10%的信號(hào) JC PROCESS_01 MOV A,@R0 SUBB A,0AAH JC PROCESS_02 。很小的時(shí)候，采用第 2 種方案 ，想引腳 PWM發(fā)送占空比為 20%的信號(hào) MOV A,@R0 SUBB A,0CDH JC PROCESS_03。電壓很小的時(shí)候，采用第 3 種方案，想引腳 PWM 發(fā)送占空比為 50%的信號(hào) MOV A,04H 。當(dāng)電壓超出的時(shí)候，采用第 4 種方案，向引腳 PWM發(fā)送占空比為 0%的信號(hào) LJMP PROCESS_04 CLEAR_FLAG: MOV R0,40H 。清除方案選擇位 MOV @R0,00H MOV R0,41H 。清除觸發(fā)位 MOV @R0,00H LJMP LOOP PROCESS_01: MOV R1,040H。 MOV @R1,01H。 。選擇方案 1 PROCESS_01_NEXT: CLR 。 。將和 PWM 連接的管腳置低，此時(shí)停止充電 MOV R1,01H。