【正文】 摘要本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)手機(jī)充電器的設(shè)計(jì)與仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂摘要太陽能作為一種可再生、清潔能源，對于化石能源的替代和環(huán)境問題的改善有很大幫助。目前，太陽能電池在便攜式電子設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步?，F(xiàn)在手機(jī)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，但是手機(jī)電池的儲能是有限的，在遠(yuǎn)離市電的環(huán)境下，電池的耗盡為通信帶來極大的不便。而且，近些年來手機(jī)充電器的安全問題已逐步受到人們的關(guān)注。本文在對太陽能手機(jī)充電器進(jìn)行了理論研究與計(jì)算機(jī)仿真的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了兩種在沒有電源的情況下也能給手機(jī)充電的太陽能手機(jī)充電器，即基于集成芯片的太陽能手機(jī)充電器與基于MPPT的太陽能手機(jī)充電器。在硬件電路與軟件程序方面進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)其作為充電器應(yīng)具備的基本功能。還應(yīng)用MATLAB仿真軟件對電路進(jìn)行了仿真研究。并且對兩種太陽能手機(jī)充電器設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了比對，闡述了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：　手機(jī)充電器；太陽能；MATLAB；芯片；單片機(jī)VII 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)AbstractSolar energy as a renewable and clean energy, to the improvement of the replace fossil energy and the environment are of great help. At present, the solar cell application in portable electronic devices has made great progress. Now mobile phone has bee an indispensable part of People39。s Daily life, but mobile phone battery energy storage is limited, in far away from the grid environment, battery run out for munication inconvenient. Moreover, the security problems of mobile phone chargers has gradually by the attention of people in recent years.Of solar mobile charger in this paper, on the basis of theory research and puter simulation, design the two solar mobile charger witch can also be used to recharge the phone without power , solar mobile charger based on integrated chip and solar mobile charger based on the MPPT. In the aspect of hardware circuit and software program in detail design, so it can realize it as a charger should possess the basic function. What’s more,this paper used the MATLAB simulation software of circuit simulation. And the two kinds of solar mobile charger design has carried on the parison, this paper expounds the respective advantages and disadvantages.Keywords　Mobile phone charger。 Solar energy。 MATLAB。 Chips。 Single chip microputerIV 目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題研究的背景及意義 1 太陽能研究的背景及意義 1 手機(jī)充電器研究的背景及意義 2 市場產(chǎn)品概況及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 市場產(chǎn)品概況 2 太陽能國內(nèi)研究狀況 3 太陽能國外研究狀況 3 課題研究的主要內(nèi)容 3 本章小結(jié) 4第2章 太陽能電池與蓄電池的論述 5 太陽能電池的研究 5 太陽能電池的工作原理 5 太陽能電池的等效電路 5 太陽能電池的輸出特性 7 太陽能電池仿真模型的建立 8 10 蓄電池及其充電控制 14 蓄電池介紹 15 蓄電池充電方法 15 蓄電池充電仿真 16 本章小結(jié) 18第3章 基于芯片的太陽能手機(jī)充電器硬件設(shè)計(jì) 19 19 CN3063芯片介紹 19 MCC6288芯片介紹 22 本章小結(jié) 24第4章 基于MPPT的太陽能手機(jī)充電器硬件設(shè)計(jì) 25 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 25 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求 25 系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì) 25 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 具體硬件電路的設(shè)計(jì) 27 基于MPPT的蓄電池充電控制電路設(shè)計(jì) 27 蓄電池放電電路 29 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 32 軟件設(shè)計(jì) 40 本章小結(jié) 44結(jié)論 45參考文獻(xiàn) 46致謝 47附錄1 開題報告 48附錄2 中期報告 52III第1章 緒論 第1章 緒論 課題研究的背景及意義 太陽能研究的背景及意義隨著人們對化石能源的開采，能源日益緊缺，再加上化石能源對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，環(huán)保的壓力不斷增大，尋找廉價的新型的清潔能源，成為了世界各國的發(fā)展方向。對于地球來說，接收到的太陽能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所利用的能量，這就造成了能源和資源的浪費(fèi)。而且，太陽能屬于清潔能源，不會產(chǎn)生化石燃料燃燒所產(chǎn)生的溫室氣體，更不會對環(huán)境造成污染。因此，為了提高國際競爭力，各國對于太陽能資源的利用和開發(fā)更是刻不容緩。太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅是單純的經(jīng)濟(jì)問題，更是能源替代和環(huán)保的問題。太陽能電池是利用太陽光和材料相互作用直接產(chǎn)生電能，不需要消耗燃料和水等物質(zhì)，轉(zhuǎn)換過程中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體，是對環(huán)境沒有任何污染的可再生能源。這對改善生態(tài)環(huán)境、緩解溫室效應(yīng)具有非常重大的意義。目前，太陽能電池的應(yīng)用已從軍事、航天領(lǐng)域進(jìn)入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門。而且隨著太陽能電池技術(shù)的改進(jìn)以及新型光—電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，以及各國對環(huán)境的保護(hù)要求和對再生清潔能源的巨大需求，太陽能電池仍是利用太陽輻射能切實(shí)可行的方法，為人類將來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。太陽能電池技術(shù)最重要的研究內(nèi)容，就是如何在給定光電轉(zhuǎn)換材料和電池的條件下，完成高效可靠的充電。隨著太陽能電池板價格方面越來越便宜和科學(xué)家在光伏技術(shù)方面研究的不斷深入，人類對于太陽能的利用將會越來越多。但是，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在家庭小產(chǎn)品方面的應(yīng)用實(shí)例還是相對較少的，如目前使用太陽能充電的手機(jī)充電器還沒有被廣大消費(fèi)者普遍接受。因此，太陽能作為一種容易獲取、對環(huán)境無污染的綠色能源若能應(yīng)用到消費(fèi)類產(chǎn)品中，對于改善地球的整體的能源狀況和環(huán)境問題有著巨大的意義。 手機(jī)充電器研究的背景及意義 自馬丁庫伯在1973年發(fā)明了手機(jī)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展它已經(jīng)成為了人們生活中不可或缺的通訊工具。目前，中國已擁有13億的手機(jī)用戶，如果手機(jī)無法正常使用，將會給我們的工作、生活帶來許多的不便，甚至造成巨大的損失。手機(jī)充電器作為手機(jī)的一個必不可分的組件，它的性能好壞，會直接影響到手機(jī)的正常使用，所以手機(jī)充電器的作用至關(guān)重要。然而現(xiàn)在市場上有些充電器的產(chǎn)品質(zhì)量并不能滿足要求，而且還存在著安全隱患。充電器的質(zhì)量、安全等一系列問題不僅直接影響著手機(jī)的正常使用，還使手機(jī)電池的壽命大大減少。尤其是安全問題特別重要，有關(guān)手機(jī)在充電過程中發(fā)生爆炸的事故很多，這很大程度上和手機(jī)充電器的質(zhì)量有關(guān)。所以手機(jī)充電器的質(zhì)量不能保證的話，一旦出現(xiàn)意外，就會產(chǎn)生難以想象的危害。而智能充電器能夠?qū)Τ潆娺^程進(jìn)行控制，不僅可以在充電過程中對電池進(jìn)行保護(hù)，還可以防止過電壓并控制充電溫度[1]。還存在的一個問題是，手機(jī)電池的儲能是有限的，外出遠(yuǎn)離市電的人們經(jīng)常會遇到手機(jī)沒電又無法及時補(bǔ)充電能的情況，這時，太陽能手機(jī)充電器的優(yōu)點(diǎn)就顯現(xiàn)出來。首先，它特別適合應(yīng)急的場合，只要有陽光的地方就可以進(jìn)行充電；其次，它體現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保的理念，是一款綠色的產(chǎn)品。綜上所述，太陽能手機(jī)充電器具有非常廣闊的發(fā)展前景和巨大的現(xiàn)實(shí)意義。 市場產(chǎn)品概況及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 市場產(chǎn)品概況如今，市場上手機(jī)充電器的類型主要有旅行手機(jī)充電器、座式充手機(jī)電器、車載手機(jī)充電器、無線手機(jī)充電器、太陽能手機(jī)充電器等。目前，市場上銷售最多的是旅行手機(jī)充電器，嚴(yán)格地從充電電路進(jìn)行分析，只有非常少的一部分充電器屬于真正意義上的智能控制手機(jī)充電器?，F(xiàn)在一些較好的手機(jī)充電器有如下特點(diǎn)：多電壓可選、限流保護(hù)、體積小、重量輕、快速充電、自動關(guān)斷等。而且隨著節(jié)能環(huán)保概念的提出，對手機(jī)充電器節(jié)能環(huán)保與可靠性也提出了更高的要求，因此，太陽能手機(jī)充電器必然成為以后手機(jī)充電器的一種發(fā)展趨勢。 太陽能國內(nèi)研究狀況中國從1958年開始了太陽能電池的研究，在1971年成功應(yīng)用在東方紅二號衛(wèi)星上，于1973年開始應(yīng)用在地面上?？梢哉f我國的光伏發(fā)電起步較晚，但是發(fā)展速度較快。中國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在20世紀(jì)80年代以前一直處于起步階段，但是隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，政府對光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的關(guān)注與投入也越來越大。自2002年起，我國太陽能電池制造業(yè)高速發(fā)展，但是，在太陽能電池的應(yīng)用方面，跟發(fā)達(dá)國家相比，我國太陽能光伏電池的市場需求相對較小，發(fā)展相對緩慢，工藝技術(shù)方面也比較落后，在國外的市場仍面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在太陽能電池的研究方面，國內(nèi)很多高校和研究機(jī)構(gòu)也都長期致力于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究，并積累了許多經(jīng)驗(yàn)也取得了一些的研究成果。雖然與國外相比，我國的技術(shù)水平和投入力度還有很多不足，在太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用層面上還有很大的發(fā)展空間，但是，隨著我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，以后一定可以利用豐富的太陽能資源解決資源短缺的問題。 太陽能國外研究狀況太陽能光伏產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)80年代以來一直持續(xù)發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于全世界，特別是在非洲、澳洲、南美洲、亞洲等國家普遍受到重視。為了鼓勵