【正文】 .................................. 5 蓄電池部分 ...................................................................................................................... 7 電池的定義 ............................................................................................................... 7 充放電特性 ............................................................................................................... 8 蓄電池作為電源模塊的設(shè)計(jì) .................................................................................... 9 單片機(jī)部分 .................................................................................................................... 10 電壓電流的 A/D 采集 .................................................................................................... 11 BUCK 斬波電路 ............................................................................................................... 14 數(shù)碼管顯示電路 ............................................................................................................ 15 第三章 軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 17 系統(tǒng)的總體程序設(shè)計(jì)框架 ............................................................................................ 17 數(shù)碼管顯示子程序 ........................................................................................................ 18 數(shù)據(jù)采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換程序 ............................................................................................ 19 充電子程序的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 19 電源子程序的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 20 結(jié) 論 .................................................................................................................................. 22 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 23 致 謝 .................................................................................................................................. 24 銅陵學(xué)院 畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） I 插圖清單 圖 11 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................ ………………………… 3 圖 21 太陽(yáng)能光伏電池工作原理 ............................................................................................................6 圖 22 太陽(yáng)能電池 IV 特性 ……………… …………… ……………………………………………… .6 圖 23 太陽(yáng)能電池輸出特性 ..................................................................................................... 7 圖 24 蓄電池充電時(shí)端電壓變化曲線 …………………… ………………………………… ..8 圖 25 蓄電池放電時(shí)端電壓變化曲線 ………………… …………………………………… ..9 圖 26 電源模塊電路 …… ………………………………………… ………………………… 10 圖 27 AT89C51 單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 …………………… …………………………………… .11 圖 28 ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳圖 ……………………… ………………………………… .12 圖 29 89C51 與 ADC0809 的設(shè)計(jì)電路 ………………… …………………………………… .13 圖 210 BUCK 變換器設(shè)計(jì)電路 ……………………… ……………………………………… .15 圖 211 數(shù)碼管顯示電路 …………………………… ……… ……………………………… ..15 圖 31 程序整體框 架流程 ……………………………… …………………………………… 17 圖 32 數(shù)據(jù)采集子程序框圖 …………………………… …………………………………… 19 圖 33 充電子程序框圖 ……………………………… ……………………………………… 20 圖 34 電源子程序框圖 …………………………… ………………………………………… 21 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) II 摘 要 在污染和能源口趨緊張的背景下，太陽(yáng)能作為一種新型的綠色可再生能源，具有 儲(chǔ)量大、利用經(jīng)濟(jì)、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)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)?？梢圆捎糜坝　⒖s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?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) 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。因此，太陽(yáng)能的利用越來(lái)越受到人們的重視。 battery。 根據(jù)歐盟的預(yù)測(cè)，到 2030 年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到 30%，而利用太陽(yáng)能發(fā)電將占到總能耗的 10%以上，到 2050 年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占 50%以上，而太陽(yáng)能發(fā)電將占總能耗 20%。系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集及處理都采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 硅太陽(yáng)能電池片常用的為單晶 125 大倒角，其尺寸為 125mm*125mm，對(duì)角線 150mm，功率 ，工作電壓 ，工作電流 ，開(kāi)路電壓 ，短路電流 。本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖 1． 1 所示，通過(guò)太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，由單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn) PWM 波控制開(kāi)關(guān)管從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓電流的改變，通過(guò)顯示電路顯示輸出狀態(tài)及大小，由 ADC0809 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集及轉(zhuǎn)換并傳給單片機(jī)做判斷處理，從而實(shí)現(xiàn)電路的智能輸出與控制 。 圖 顯示了太陽(yáng)能電池的輸出特性。在一種極端情況下，輸出電壓為最大值 (VOC)，但輸出電流為零；在另一種極端情況下，輸出電流為最大值 (ISC)，但輸出電壓為零。化學(xué)電池按工作性質(zhì)可分為：一次電池（原電池）；二次電 池（可充電電池）。例如，對(duì)于額定為 1 安培時(shí)的電池， C/10 的放電電流等于1Ah/10=100mA。） 2 . 4? ?Uv01 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 11 . 62 . 02 . 8abcde ? ?tho 圖 24 充電時(shí)端電壓的變化曲線 在充電初期，蓄電池的端電壓升高很快（曲線的 oa 段）。充電率的大小是指在一定時(shí)間內(nèi)將蓄電池充滿所需電流的大小。放電至 c 點(diǎn)時(shí)，放電便告結(jié)束。 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) 10 圖 26 電源模塊電路 單片機(jī)部分 本系統(tǒng)采用 AT89C51 系列的單片機(jī)。 通過(guò)單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)了充電過(guò)程的智能控制，而且大大簡(jiǎn)化了硬件電路設(shè)計(jì)，由于單片機(jī)良好的可重用性，如果需要改變電路工作狀態(tài)或電路參數(shù)，只需簡(jiǎn)單的修改程序即可實(shí)現(xiàn)，從而使電路的升級(jí)改造變得簡(jiǎn)單。當(dāng) ALE 線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 OE＝ 1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)； OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。下降沿啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在 進(jìn)行。（ 2） Boost 電路—— 升壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 大于輸入電壓 Ui，極性相同。當(dāng) uB 為低電平時(shí)， T 截止，此時(shí)雖然發(fā)射極電流為零，但是 L 釋放能量，其感生電動(dòng)勢(shì)使 D 導(dǎo)通 ， 與此同時(shí) C 放電，負(fù)載電流方向不變， uE=UD≈0。 其電路如圖 210 所示， PWM 脈寬調(diào)制信號(hào)有單片機(jī)提供，控制開(kāi)關(guān)管的通斷。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I／ O 接口用于筆劃段字形代碼。數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)輸入端（ DSA 或 DSB）之一串行輸入；任意輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端 的數(shù)