【正文】 于等效面積原理。 i(t) i(t)cabd e(t)(a) (b) 沖量相同的各種窄脈沖的響應(yīng)波形用一系列等幅不等寬的脈沖來(lái)代替一個(gè)正弦半波，正弦半波N等分，看成N個(gè)相連的脈沖序列，寬度相等，但幅值不等；用矩形脈沖代替，等幅，不等寬，中點(diǎn)重合，面積（沖量）相等，寬度按正弦規(guī)律變化。從波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。 光耦開(kāi)關(guān)電路PWM（Pulse Width Modulation）控制——脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。反之，光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管的電流近似為零，輸出端兩管腳間的電阻很大，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。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(guò)控制開(kāi)關(guān)閉合跟斷開(kāi)的時(shí)間（即PWM—脈沖寬度調(diào)制），就可以控制輸出電壓。 8051單片機(jī)單片機(jī)及其外圍電路包括上電復(fù)位電路，晶振如圖11所示， 單片機(jī)外圍電路圖MOSFET為金屬—氧化層—體場(chǎng)效晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管（MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET）是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管（fieldeffect transistor）。 XTAL1和XTAL2 外接晶振引腳。 l ~ P2口8位雙向口線（在引腳的10~17號(hào)端子）。51子系列的基本產(chǎn)品是8031，,8051和87c51三種機(jī)型，分別與這三種機(jī)型兼容的低功耗CMOS器件產(chǎn)品是80C31,80C51和87C51。為輸出允許端：當(dāng)為“0”時(shí)，三態(tài)門(mén)打開(kāi)；當(dāng)為“1”時(shí)，三態(tài)門(mén)關(guān)閉，輸出呈高阻狀態(tài)。由分壓公式得出采集的電壓為VR1R21/， 電壓采集電路假設(shè)蓄電池電壓為U，則根據(jù)歐姆定律 R= 和串聯(lián)電路的分壓特性，可得 = .U=U=U通過(guò)采樣對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行采樣后，模數(shù)轉(zhuǎn)換的芯片輸入端所處理的電壓 范圍縮小至0~3V，大大增強(qiáng)了數(shù)模轉(zhuǎn)換的可行性AT89S51單片機(jī)沒(méi)有內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換模塊，因此采集的電壓需要經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換才可接入單片機(jī)。存儲(chǔ)A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的地址 MOV R1,A 。程序狀態(tài)字壓棧 MOV PSW,010H 。 。設(shè)置標(biāo)志位，每500ms重新選擇方案 MOV R1,01H TIMER0_READY: SETB TR0 。定時(shí)器T0中斷發(fā)生時(shí)間為6 CLR TF0 。程序狀態(tài)字入棧 MOV PSW,18H 。 。定時(shí)器T0中斷優(yōu)于串口中斷 CLR TF1 MOV TL0,00H MOV TH0,01FH 。選擇方案4 MOV R1,041H CJNE R1,00H,CLEAR_FLAG SJMP PROCESS_04 TIMER1_INT: ANL TMOD,0FH 。將和PWM連接的管腳置低 MOV R1,01H MOV R0,01H PROCESS_03_02: DJNZ R1,PROCESS_03_02 DJNZ R0,PROCESS_03_02 。當(dāng)方案改變標(biāo)志位到來(lái)的時(shí)候，清除標(biāo)志并且重新進(jìn)行判斷 CJNE R1,00H,CLEAR_FLAG SJMP PROCESS_02_NEXT PROCESS_03: MOV R1,040H MOV R1,03H 。將和PWM連接的管腳置高，選擇浮充 MOV R1,01H MOV R0,01H PROCESS_02_01: DJNZ R1,PROCESS_02_01 DJNZ R0,PROCESS_02_01 。將和PWM連接的管腳置低 MOV R1,01H MOV R0,01H PROCESS_01_02: DJNZ R1,PROCESS_01_02 DJNZ R0,PROCESS_01_02 。 。清除觸發(fā)位 MOV R0,00H LJMP LOOP PROCESS_01: MOV R1,040H。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。清楚方案選擇觸發(fā)位 MOV R1,042H MOV R0,00H 。設(shè)置A/D存儲(chǔ)單元初始地址 MOV IE,0FFH 。 2總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程圖如下開(kāi) 始初始化變量電壓采集Vbat＞停止充電 Y Vbat＞12V N浮充 Y Vbat＞ N快充 Y 停止放電 N 是否按鍵輸入 N Y結(jié)束 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(guò)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(wú)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＜，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。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)。6可對(duì)線路進(jìn)行過(guò)流，短路保護(hù)本次設(shè)計(jì)中將以ATMEL系列中的AT89S51單片機(jī)為控制中心，軟硬件的結(jié)合，利用分壓電路對(duì)蓄電池，太陽(yáng)能電池的電壓、電流進(jìn)行采樣。2蓄電池電壓高于其所能承受的電壓時(shí)，要停止對(duì)其充電。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：；；；；；。獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)主要面向小型用戶或者小型負(fù)載，獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)以其應(yīng)用靈活，適應(yīng)性強(qiáng)貝越來(lái)越多的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的太陽(yáng)能電池控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄1概述 1 1 1 2 題目設(shè)計(jì)所需要的環(huán)境 22總體設(shè)計(jì) 3 4 43硬件設(shè)計(jì) 9 9 9 9 74LS373鎖存器 11 12 12 13 14 14 15 16 184軟件設(shè)計(jì) 19 19 19 22 22 23 24 24 24 25 25 26 26 軟件總體設(shè)計(jì) 265系統(tǒng)調(diào)試 31 31 326其它器件介紹 33 33 33 33 33 35 35參考文獻(xiàn).............................................36致謝.................................................38II1概述在全球能源形勢(shì)緊張，全球氣候變暖嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展的今天，世界各國(guó)都在尋取新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)發(fā)展及在日后的發(fā)展中獲得優(yōu)勢(shì)地位。分布式發(fā)電系統(tǒng)則主要應(yīng)用于大規(guī)模的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。太陽(yáng)光沒(méi)有地域的限制無(wú)論陸地或海洋，無(wú)論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開(kāi)發(fā)和利用，且勿須開(kāi)采和運(yùn)輸。太陽(yáng)能電池板直流負(fù)載控制裝置蓄電池 太陽(yáng)能電池板給直流系統(tǒng)供電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖太陽(yáng)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) 本次設(shè)計(jì)中所采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在本次設(shè)計(jì)中抓藥要設(shè)計(jì)出一種智能型的太陽(yáng)能電池控制器，對(duì)功能具體要求如下：1電池長(zhǎng)時(shí)間發(fā)電，電壓較低時(shí)要停止放電。5通過(guò)設(shè)置時(shí)間，從而根據(jù)光照情況對(duì)蓄電池進(jìn)行自動(dòng)的關(guān)停。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)控制蓄電池的最優(yōu)充放電，+，太陽(yáng)能電池停止對(duì)蓄電池充電，+，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(guò)流保護(hù)及負(fù)載功率檢測(cè).。在接下來(lái)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(guò)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。設(shè)置堆棧 MOV R0,030H 。清除方案選擇 MOV R0,40H MOV R0,00H 。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 。清除方案選擇位 MOV R0,00H MOV R0,41H 。選擇方案1 PROCESS_01_NEXT: CLR ?？张?6*256*2個(gè)周期 CLR 。選擇方案2 PROCESS_02_NEXT: SETB ?？张?6*256*2*8個(gè)周期 MOV R1,041H ?？张?6*256*2*2個(gè)周期 CLR 。 停止放電 CLR MOV R1,040H MOV R1,04H 。禁止定時(shí)器T1 SETB EA SETB ET1 SETB ET0 SETB PT0 。 。累加器入棧 PUSH PSW 。禁止定時(shí)器T0 MOV TL0,00H MOV TH0,01FH 。清除計(jì)數(shù)器的值 MOV R1,041H 。累加器出棧 RETI 。累加器壓棧 PUSH PSW 。讀入A/D的值 MOV R1,030H 。累加器出棧 RETI END3硬件設(shè)計(jì)，電壓采集電路使用兩個(gè)串聯(lián)的電阻，大小比例為4:1，然后并聯(lián)在需要檢測(cè)的電壓兩端，從兩個(gè)電阻中間采集電壓。ADC0809芯片內(nèi)部邏輯與引腳圖8路模擬開(kāi)關(guān)三態(tài)鎖存緩沖器A/D轉(zhuǎn)換 IN7 . . . . DB7 IN0 . .地址鎖存與譯碼 . ADDA . ADDB . ADDC DB6 ALE (a) （b） ADC0809芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與引腳圖（a）內(nèi)部邏輯圖 （b