【正文】 oller Tangyurong Abstract This paper has introduce a solar controller which is base on a MCU,which is used a lowpower and highperformance MCU which is called AT89S51 as the core devices of control circuit. This system is posed of a solar panels module, battery, charge and discharge circuit,Voltage and current acquisition circuit,MCU control circuit,Optocoupler drive circuit. It uses the PWM (Pulse Width Modulation) technology to control the solar panels recharge to battery, by controlling the opening and turnoff of MOSFET in the analog control circuit. The experimental results show that the the performance of the controller is be oversee the status of solar panels and battery .It can bring out the optimization of the abattery,and extends the life of battery. Key words Controller； MCU； Solar 17 致 謝 我這次的設(shè)計(jì)能順利完成，得益于老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助，在這里，我對(duì)他們的熱心表示誠(chéng)摯的謝意。做了兩 塊板同時(shí)不斷改進(jìn)，才得到最 15 終設(shè)計(jì)電路。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及在論文的寫作過程中，查閱了大量的資料，包括圖書館的相關(guān)書籍和各種期刊，從中獲得了不少的啟示。 以下是模擬充電得到的參數(shù)：當(dāng)模擬蓄電池的電壓低于 10V， MOSFET 管 Q2 關(guān)閉停止對(duì)負(fù)載供電，同時(shí)紅燈亮；當(dāng)模擬蓄電池的電壓在 10V12V 之間， Q1 導(dǎo)通對(duì)蓄電池充電，同時(shí)綠燈亮；當(dāng)模擬蓄電池的電壓在 12V14V 之間 ， PWM 充電，同時(shí)綠燈亮；當(dāng)模擬蓄電池的電壓高于 14V， MOSFET 管 Q1 關(guān)閉停止充電，同時(shí)兩個(gè)燈亮。測(cè)試的內(nèi)容：檢測(cè)蓄電池電壓低于 時(shí)，控制器是否中斷放電電路；檢測(cè)蓄電池電壓在 是否 PWM 充電；檢測(cè)蓄電池電壓大于等于 時(shí)控制器是否 停止對(duì)蓄電池充電。 14 t0++。 LED2=1。 } } else { TR0=0。 if(224battery_v204) { TR0=1。 while(1) { battery_v=adc_549()。 CS = 1。 data_out = (data_out1)|DOUT。 CS = 0。 } /***********************************/ uchar adc_549(void) //AD 轉(zhuǎn)換 { uint data_out=0。 ET0=1。 } } /*************************************/ void init()//初始化函數(shù) { TMOD=0x01。 sbit LED1 =P2^0。 /* AD 時(shí)鐘信號(hào) */ sbit CS = P0^2。電池的正極活性物質(zhì)是二氧化鉛 ( PbO2 )，負(fù)極活性物質(zhì)是海綿狀金屬鉛 ( Pb)，電解液是硫酸液(H2 SO4 )。具有很強(qiáng)的光伏效應(yīng)半導(dǎo)體材料，當(dāng)吸收一定能量的光子后其內(nèi)部導(dǎo)電的載流子分布和濃度發(fā)生變化。光耦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 14 所示， 在 2 極之間加正向電壓 ，內(nèi)部的 發(fā)光二極管（ LED） 將會(huì) 發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流， 4 極之間導(dǎo)通。而且 MOSFET 只有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，不存在少數(shù)載流子的復(fù)合時(shí)間，因而開關(guān)頻率可以很高，非常適合作控制充放電開關(guān)。 TLC548/549 的極限參數(shù)如下： ●電源電壓： ； ●輸入電壓范圍： ～ VCC＋ ； ●輸出電壓范圍： ～ VCC＋ ； ●峰值輸入電流 (任一輸入端 )： 177。具有 4MHz 片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng) 17μs， TLC548 允許的最高轉(zhuǎn)換速率為 45 500 次 /s，TLC549 為 40 000 次 /s。 C4 10 4C3 10 0uFV C CV i nV i n1GND2V o ut3T1 L M 78 05C247 0uF 圖 8 單片機(jī)電源電路 7 圖 開始畫 PCB 圖是使用自動(dòng)布線加手工修改，但是設(shè)成以單層板的形式自動(dòng)布線，生成的 PCB 圖走線彎彎區(qū)區(qū)太不規(guī)則，后來使用以雙層面板的形式自動(dòng)布線，然后將TopLayer 層手工修改，得到的 PCB 圖走線才像塊板。此設(shè)計(jì)采用 8 位串行 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片 TLC549（如圖 7） 。由分壓公式得出采集的電壓為 VR1R21/11，當(dāng)蓄電池充滿電時(shí)電壓大概為 ，計(jì)算出采集到的電壓為 ，符合 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的 TLC549 的輸入值。當(dāng)光耦 U5 導(dǎo)通時(shí)，由于 Q1 的 G 極電壓很小， G 極近似接地， Vgs0，當(dāng) S 極電壓達(dá)到一定值時(shí)， Q1 導(dǎo)通。通過控制開關(guān)閉合跟斷開的時(shí)間（即 PWM—脈沖寬度調(diào)制），就可以控制輸出電壓。本設(shè)計(jì)采用最容易實(shí)現(xiàn)的恒壓充電。當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的電壓低于 ， Q2 關(guān)閉停止放電。本設(shè)計(jì)以 ATMEL 系列 AT89S51 單片機(jī)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(gè)串聯(lián)電阻，以分壓方式對(duì)蓄電池、太陽(yáng)能電池的電壓進(jìn)行采樣，送到 A/D 轉(zhuǎn)換得到一個(gè)數(shù)字信號(hào)的電壓值，再將信號(hào)送入到單片機(jī)中進(jìn)行處理。再經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換采樣數(shù)據(jù)輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理。 1 研究意義與功能介紹 研究意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源提出越來越高的要求，近年來能源供需矛盾突出，尋找新能源成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題。 關(guān)鍵詞 太陽(yáng)能；控制器 ； AT89S51 單片機(jī) 我國(guó)現(xiàn)階段的用電主要靠水力發(fā)電，但是我國(guó)水力資源在地域分布上極不平衡，總體來看，西部多、東部少。 本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 論文（設(shè)計(jì)）題目： 基于 AT89S51單片機(jī)的太陽(yáng)能控制器 設(shè)計(jì)與制作 2021 年 5 月 目 錄 中文摘要 ..................................................................................................................