【正文】 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 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)的太陽能控制器 設(shè)計(jì)與制作 2020 年 5 月 目 錄 中文摘要 ................................................................................................................................... 1 1 研究意義與功能介紹 ........................................................................................................... 1 2 電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................................ 2 主原理圖 ...................................................................................................................... 2 蓄電池充電方式 .......................................................................................................... 3 充放電電路 .................................................................................................................. 3 電壓采集電路 .............................................................................................................. 4 光耦開關(guān)電路 .............................................................................................................. 4 單片機(jī)及其外圍電路 .................................................................................................. 5 A/D 轉(zhuǎn)換電路 .............................................................................................................. 6 單片機(jī)電源電路 .......................................................................................................... 6 PCB 圖 ......................................................................................................................... 7 作品實(shí)物 .................................................................................................................... 7 3 主要器件介紹 ....................................................................................................................... 8 AT89S51 單片機(jī) .......................................................................................................... 8 TLC549......................................................................................................................... 9 ....................................................................................................................... 9 光耦 .............................................................................................................................. 9 太陽能電池 .................................................................................................................10 4 軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 11 主要程序流程圖 ....................................................................................................... 11 主要 C 程序 .............................................................................................................. 11 5 測(cè)試 ..................................................................................................................................... 14 6 小結(jié) ..................................................................................................................................... 15 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................. 15 英文摘要 ................................................................................................................................. 16 致謝 ..........................................................................................................................................17 基于 AT89S51 單片機(jī)的太陽能控制器 設(shè)計(jì)與制作 內(nèi)容摘要 本文介紹了一種基于單片機(jī)的太陽能控制器，系統(tǒng)使用低功耗、高性能的AT89S51 單片機(jī)作為控制電路的核心器件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制器性能可靠，可以監(jiān)視太陽能電池和蓄電池電池狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制蓄電池最優(yōu)充放電 ，達(dá)到延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。為了更高效的利用太陽能，白天將太陽能 轉(zhuǎn)化為電能，利用蓄電池將剩余的電能儲(chǔ)存起來，需要用電時(shí)即可由蓄電池供電。 功能介紹 本系統(tǒng)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，太陽能電池的電壓、電流進(jìn)行采樣。 太 陽 能電 池蓄 電 池分 壓 電 路采 集 電 壓分 壓 電 路 采集 電 壓A / D 轉(zhuǎn) 換A / D 轉(zhuǎn) 換AT89S51單片機(jī)光 耦 電 路光 耦 電 路充 電 控 制放 電 控 制 圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 2 電路設(shè)計(jì) 主原理圖 如圖 2 所示，電路包含太陽能電池， DCDC 變換電路，蓄電池，數(shù)據(jù)采集電路，A/D 轉(zhuǎn)換電路，單片機(jī)控制電路及狀態(tài)顯示部分。按程序設(shè)計(jì)當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的電壓低于 12V，充電模式為均充， Q1 為完全導(dǎo)通狀態(tài)，也就是導(dǎo)通的脈沖占空比最大；當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的電壓在，充電模式為浮充， Q1 導(dǎo)通與不導(dǎo)通的占空比例變?。划?dāng)檢測(cè)到蓄電池的電壓等于 15V， Q1 截止充電停止?，F(xiàn)行的充電方法主要有恒流充電、恒壓充電、恒壓限流充電、間隙式