【正文】 圖 34 數(shù)據(jù)采集子程序結(jié)構(gòu)流程圖 初始化 啟動轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換結(jié)束 處理存儲 No Yes 入口 返回 基于單片機的太陽能手機充電器 27 充電子程序的設(shè)計 充電過程 分兩階段進行，第一階段為恒流充電，充電電流可設(shè)定，當(dāng)充電電壓達到 4V 時轉(zhuǎn)入第二階段，即 的恒壓充電方式，恒壓充電電流會隨著時間的推移而逐漸降低，待充電電流降到 時，表明電池已充到額定容量的 93%～ 95%，此時即可認為基本充滿，如果繼續(xù)充下去，充電電流會慢慢降低到零，電池完全充滿 [18]。 清片內(nèi) RAM 初始參數(shù)設(shè)定 AD 設(shè)定 定時器設(shè)定 中斷設(shè)定 開始 返回 福州大學(xué)專升本學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 22 圖 33 按鍵子程序結(jié)構(gòu)流程圖 具體程序如下所示： KEYWORK: JNB ,KEY42 JNB ,KEY05 JNB ,KEYOK LJMP KEYWORK KEYWK1: JNB ,KEY0 JNB ,KEY1 讀 I/O 口 處理后存入緩存 延時 Yes No 入口 返回 基于單片機的太陽能手機充電器 23 JNB ,KEYOK1 LJMP KEYWK1 KEY42:LCALL DL10MS JB ,KEYWORK CLR OUT LJMP KEYWK1 KEY05:LCALL DL10MS JB ,KEYWORK SETB OUT LJMP KEYWK1 KEY0: LCALL DL10MS JB ,KEYWK1 MOV A,LED JZ KEYWK1 DEC A MOV LED,A LCALL DISPLAY LJMP KEYWK1 KEY1: LCALL DL10MS JB ,KEYWK1 MOV A,LED CJNE A,05H,KEY11 LJMP KEYWK1 KEY11:INC A MOV LED,A LCALL DISPLAY 福州大學(xué)專升本學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 LJMP KEYWK1 KEYOK:LCALL DL10MS JB ,KEYWORK MOV A,LED JZ KEYWORK LJMP KEYWK1 KEYOK1:LCALL DL10MS JB ,KEYWK1 MOV A,LED JZ KEYWK1 LJMP START 數(shù)碼管顯示子程序 開機時，初始化數(shù)碼管，通過串口將“ 0”的字形碼輸出使數(shù)碼管顯示“ 0”。這些未知的值在單片機復(fù)位完成，正式運行以后，會產(chǎn)生無法讓程序設(shè)計人員掌握的后果，甚至?xí)斐上到y(tǒng)的損壞。 SIGN 為集電極開路邏輯輸出， SIGN 為低電平表示電流由 RS－流向RS+。在這種情況下，用戶可根據(jù)自己的需要配置外接的傳感電阻與增益電阻。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。當(dāng) EOC 為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行 A/D 轉(zhuǎn)換。 （ 2）引腳結(jié)構(gòu) IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。還有 Sepic、 Zeta 電路。它有兩種類型，即線性變換器和開關(guān)變換器。需要幾個數(shù)碼管就擴展幾個并行接口，數(shù)碼管直接接在 74LS164 的輸出腳上，單片機通過串口將要顯示數(shù)據(jù)的字形碼逐一的串行移出至 74LS164的輸出腳上數(shù)碼管就可以顯示相應(yīng)的數(shù)字。串口的工作方式可以參看相關(guān)的書籍，此處不做詳細介紹。 通常所用的按鍵為輕觸機械開關(guān)，正常情況下按鍵的接點是斷開的，當(dāng)我們按壓按鈕時，由于機械觸點的 彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬福州大學(xué)專升本學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。具體工作過程是上電復(fù)位，首先查詢鍵盤 ，確定充電器功能，確定后繼續(xù)查詢鍵盤以確定輸出電流大小，或作為普通電源的輸出電壓，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)子程序并分析計 算 PWM 占空比，開始輸出電流或電壓，并將數(shù)據(jù)送至顯示電路顯示。 LM7805 為三端系列穩(wěn)壓電路，能提供多種固定的輸出電壓，輸出電壓 5V，福州大學(xué)專升本學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 應(yīng)用范圍廣，內(nèi)含過流、過熱和 過載保護電路，帶散熱片時，輸出電流可達1A，雖然是固定的穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電路 [5]。因此該設(shè)計采用模塊式組合，根據(jù)不同充電負載的福州大學(xué)專升本學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 需要，將太陽能板進行組合以達到具有一定要求的輸出功率和輸出電壓的一組光伏電池。 第 2 章 太陽能手機充電器硬件設(shè)計 本章主要介紹太陽能手機充電器的硬件設(shè)計方案，根據(jù)太陽光的變化較大，輸出電流不穩(wěn)定這一特點，在電路中加入 LM7805 保證輸出電流的穩(wěn)定；由單片機控制按鍵，自由選擇模式，以及充電時間；考慮到過分充電會損壞電池，因此加 入 ADC0809 和單片機的控制，返回手機電流情況，來控制降低電流的輸入和停止充電。 本 系統(tǒng)設(shè)計的總體思路 本充電器通過太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過 DC/DC 變換電路處理后，由充電電路為負載供電。單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。 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) ， 使用中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的任何氣體 ， 是對環(huán)境無污染的可再生能源。 專升本學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題 目： 基于單片機的太陽能手機充電器 學(xué) 號： 261080141 學(xué) 院： 工程技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息 年 級： 2021 級 指導(dǎo)教師： （簽名） 2021 年 05 月 20 日 I 基于單片機的太陽能手機充電器 中文 摘要 能源的日益枯竭、人們對環(huán)境保護問題的重視程度也在不斷提高，尋找潔凈的替代能源問題變得越來越迫切。這對改善生態(tài)環(huán)境、緩解溫室氣體的有害 hk 作用具有重大意義。在實驗室里最高的轉(zhuǎn)換效率為 %，規(guī)模生產(chǎn)時的效率為 15%。鋰電池一般不宜采用全過程恒流充電方式，而是采取開始恒流快速充電，待電池電壓上升到設(shè)定值時，自動轉(zhuǎn)入恒壓充電的方式，并且這樣有利于保存電池容量。 系統(tǒng) 總體 設(shè)計方案 太 陽 能 電 池 板 STC89C51 DC/DC 變換 顯示電路 手 機 電 池 ADC0809 按 鍵 基于單片機的太陽能手機充電器 5 圖 21 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 太陽能電池在使用時由于太陽光的變化較大，其內(nèi)阻又比較高，因此輸出電壓不穩(wěn)定，輸出電流較小，這就需要用充電控制電路將電池板輸出的直流電壓變換后供給電池充電。本文以手機、 MP3 等常用小功率用電設(shè)備為例，說明其太陽能充電器的設(shè)計過程。 主要特點： ? 輸出電路可達 1A ? 輸出電壓有： 5V ? 過熱保護 ? 短路保護 ? 輸出晶體管 SOA 保護 單片機電源電路的設(shè)計以三端集成穩(wěn)壓器 LM7805 為核心，它屬于串聯(lián)穩(wěn)壓電路，其工作原理與分立元件的串聯(lián)穩(wěn)壓電源相同。在輸出過程中通過 單片機定時器定時檢測輸出電流或電壓 ，與設(shè)定值比較后調(diào)節(jié) PWM 占空比，使輸出趨于設(shè)定值。因而機械觸點在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，抖動時間的長短由按鍵的機械特性及操作人員按鍵動作決定，一般為 5ms～ 20ms；按鍵穩(wěn)定閉合時間的長短是由操作人員的按鍵按壓時間長短決定的，一般為零點幾秒至數(shù)秒不等。方式 0 的輸出是 8 位串行數(shù)據(jù)，通過移位寄存器可將 8位串行數(shù)據(jù)變成 8 位并行數(shù)據(jù)輸出，也可以將外部的 8 位并行數(shù)據(jù)變成 8 位串行數(shù)據(jù)輸入。 福州大學(xué)專升本學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 圖 26 數(shù)碼管驅(qū)動 電路 單片機 AT89C51 的串口外接 1 片 74LS164 作為 LED 顯示器的靜態(tài)顯示接口，把 AT89C2051 的 RXD 作為數(shù)據(jù)輸出線， TXD 作為移位時鐘脈沖。開關(guān)變換器因具有效率高、靈活的正負極性和升降壓方式的特點，而備受人們的青睞。 在本電路中輸入始終大于輸出，所以采用脈寬調(diào)制方式的 BUCK 變換器，BUCK 變換器又稱降壓變換器 、串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓電源、三端開關(guān)型降壓穩(wěn)壓器。 地址輸入和控制線： 4 條 ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 OE 為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。MAX471/MAX472都可通過一個輸出電阻將電流輸出轉(zhuǎn)化為 對地電壓輸出。 RS－為內(nèi)傳感電阻的負載端。因此，在單片機運行后，首先清 0 使之置初始參數(shù)設(shè)定，便于程序設(shè)計人員掌握，以利系統(tǒng)的工作。然后判斷 P1 口是否有鍵按下，如果沒鍵按下繼續(xù)判斷。充電過程中，“充電”指示燈亮；充滿時，“充飽”指示燈亮，“充電”指示燈滅，通過按鍵設(shè)置可控制充電時間。 測試及分析 將太陽能電池連接到 LM7805 的輸入端，同時，輸出端通過 USB 線接上手機，檢查完畢后，置于陽光下，觀察手機是否能正常充電； 基于單片機的太陽能手機充電器 31 結(jié)果顯示，手機無充電現(xiàn)象， 且數(shù)碼 管及 LED 都不會亮， 分析可能是由于太陽光線不強，造成太陽能電池輸入電壓沒有達到 LM7805 的起振電壓； 用電壓表測量 LM7805 的輸入電壓即太陽能電池板的輸入電壓，最大只有 3V，而 LM7805 正常起振電壓至少為 8V，因此可以斷定太陽能電池板沒有達到實際所需的輸入電壓要求； 分析可能是太陽能電池的輸出功率較低，使得 LM7805 無法正常工作，通過串聯(lián)更換的太陽能電池來提高它的工作電壓，同時，用手電筒對著太陽能電池板，提升光照的強度，從而把電池板的輸出功率提上去； 在新的條件下，再次連接好線路，放在太陽光下，觀察 充電效果，可是手機 、數(shù)碼管和 LED 還是沒有任何的反應(yīng) ； 根據(jù)以上情況， 懷疑電路本身可能出現(xiàn)某種未知的故障，造成整個電路出現(xiàn)無法正常工作，于是，用萬用表檢測各個管腳的連接情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單片機的 VCC 無電壓，進一步檢測后，原來是單片機的 20 管腳斷路，排除故障后，再次進行充電； 仍然沒有進行充電，用萬用表檢測各個模塊的電壓，從 LM7805 入手，輸入電壓為 9V，輸出電壓卻為 ，而實際上 LM7805 輸出電壓為穩(wěn)定的 5V電壓； 為驗證是否是 LM7805 的故障，將 5V 的充電器直接加在電路上，而斷開 LM7805 這個 模塊，結(jié)果，單片機正常工作，數(shù)碼管及 LED 正常顯示，由此斷定 LM7805 故障； 將 LM7805 從板上拆下來，用萬用表的電阻檔測了一下，它本身已經(jīng)短路，換了新的 LM7805 后，焊接上去，置于太陽下，手機有充電的反應(yīng)，但時常停止充電，數(shù)碼管及 LED 亮度閃爍； 用電壓表測電路輸入數(shù)碼管及 LED 燈的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)定；測太陽能板的輸出電壓，發(fā)現(xiàn)電壓不能穩(wěn)定，說明太陽能板光電轉(zhuǎn)換不穩(wěn)定，在太陽光不強的情況下輸出的電壓無法供應(yīng) LM7805 工作。 福州大學(xué)專升本學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 34 謝辭 經(jīng)過幾個月的努力，在 指導(dǎo)老師陳俊老師 的幫助下，終于完成 了基于單片機的 太陽能手機充電器的 設(shè)計和調(diào)試。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVk