【正文】 0 大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電感傳輸。要顯示某字段則相應(yīng)的移位寄存器 74LS164 的輸出線必須 是低電平。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，LED 數(shù)碼管的顯 8 示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。 圖 3 按鍵接線圖 對電路總體考慮后，將 ADC0809 采集電路接在了單片機(jī)的 P0 口，并用 P2 口做采集控制，這樣 P0 口僅用接收數(shù)據(jù)，不用發(fā)送數(shù)據(jù)，有 P0 口的硬件構(gòu)成知 道，其做輸出的話需接上拉電阻，做輸入的不用接，這樣整體上減少了電路的硬 件開支，而 P3 口要做串口傳輸?shù)裙ぷ?，所以在本電路中將按鍵接在 P1 口，其中 是數(shù)字減鍵， 為數(shù)字加鍵， 鍵位確定鍵， 為過電流保護(hù)指示 燈，、 為輸出功能選擇鍵，按下 代表給手機(jī)電池充電，按下 則做普通直流電源使用，其中 5V 輸出可直接用 USB 連接線給手機(jī)充電，電池 充電控制則有手機(jī)提供。 在輸出過程中通過單片機(jī)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。 LM7805 應(yīng)用 圖 2 LM7805 典型應(yīng)用電路 單片機(jī)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。這就需要一個復(fù)雜的控 制系統(tǒng)，51 系列單片機(jī)時當(dāng)前使用最為廣泛的 8 位單片機(jī)系列，其豐富的開發(fā) 資源和較低的開發(fā)成本，是 51 系列單片機(jī)現(xiàn)在以至將來都會有強(qiáng)大的生命力。鋰電池一般不宜采用全過程恒流充電方式，而是 4 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。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%。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：太陽能，電池，單片機(jī)，智能，BUCK 變換器 2 Multipurpose solar mobile charger Abstract Increasing depletion of fossil energy, it39。 百度文庫幫手網(wǎng) 來就送100文庫財富值 本文由小夜影貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。s emphasis on environmental protection are also rising, look for clean alternative energy issues bee more urgent. Solar energy as a renewable energy it has an inexhaustible and clean and safe and so on, so have a broad application prospects, photovoltaic power generation technology is more and more attention, with the PV module continue to lower prices and photovoltaic technology, solar PV systems will gradually supplement the energy from the current transition to alternative energy. People who use mobile phones have had the experience, go out or travel no electricity when the battery suddenly, and because they can not be found or does not timely 220V electricity and not to charge their cell phones affect the normal use of mobile phones. To solve this problem, the course design introduces a multipurpose solar charger, use MCU control, will transform solar energy through the circuit to stabilize the direct current to charge their cell phones and can charge the battery automatically stops charging after, but also as a general DC power use, so get rid of dependence on electricity obtained the freedom of munication. Compared with the conventional charger, solar charger has a clear advantage. Key words: solar energy, battery, single chip, intelligent, BUCK converter 3 1 緒論 本課題的研究背景 當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制 約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”， 開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。多晶硅薄膜太陽能電池 與單晶硅比較，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實驗室最高轉(zhuǎn)換效率 為 18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為 10%。充電過程中采用 LED 燈、數(shù)碼管指示，系統(tǒng)中 設(shè)計有完備的過流過壓保護(hù)，避免因電池過度充電而損壞，并且充電器采用模塊 式結(jié)構(gòu)和 USB 接口，可對手機(jī)、MP攝像機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品充電。 本系統(tǒng)將采用 89C51 做為充電電路的控制器，從而以較低的成本輕松實現(xiàn)復(fù)雜 的充電智能控制，同時也可以為其他小型電子產(chǎn)品提供潔凈的直流電源。圖 2 是三端穩(wěn)壓集成電路 LM7805 的典型應(yīng)用電路，三端集成穩(wěn)壓器設(shè)置的啟動電路，在穩(wěn)壓電源啟動后 處于正常狀態(tài)時，啟動電路與穩(wěn)壓電源內(nèi)部其他電路脫離聯(lián)系，這樣輸入電壓變 化不直接影響基準(zhǔn)電路和恒流源電路，保持輸出電壓的穩(wěn)定。在電池充電過程中，通過檢測電流大小而確 定電池充電多少，從而改變充電方式或決定是否停止充電[4]。 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管顯示電路 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)有一個串行 I／O 端口， 通過引腳 RXD 和 TXD 可與外部 電路進(jìn)行全雙工的串行異步通信， 發(fā)送數(shù)據(jù)時由 TXD 端送出， 接收時數(shù)據(jù)由 RXD 端輸入。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器 都要占用單獨的具有鎖存功能的 I／O 接口用于筆劃段字形代碼。當(dāng)有按鍵按下時，有單片機(jī)處理編碼后送到數(shù)碼管上顯示。 （4）Cuk 電路——降壓或升 壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電容傳輸。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字 量，當(dāng) OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。 ADC0809 具體工作過程為： 首先 、 輸入 3 位地址，并使 輸出高電平，將地址存入地址 鎖存器中。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。OUT 為電流輸出端，該電流的大小正比于 12 流過傳感電阻的電流。圖 9 為初始化程序流程。 當(dāng) 8 個時鐘脈沖后，字形碼都移至 74Ls164 的 Q0Q7，數(shù)碼管就顯示相應(yīng)按鍵的 編碼。充電子程序流程圖如圖 12 所示。 對于本設(shè)計，如果進(jìn)行進(jìn)一步的的研究，我認(rèn)為應(yīng)該在以下幾個方面重點考 慮： （1）考慮顯示模塊改用液晶顯示，這樣可以減小電流損耗，還可顯示漢字， 使顯示更加豐富人性化。輸出電 EQU EQU EQU EQU 77H 71H 72H 73H 74H 。乘以比例得 。T模式1， 。PWM輸 MOV A,PWM2L SUBB A,01H MOV PWM2L,A MOV A,PWM1L ADD A,01H JNZ RETURN MOV PWM1L,A RETURN: MOV TH1,TESTH MOV TL1,TESTL SETB TR1 RETI TEST2:MOV A,44H CJNE A,TESTV,DXID LJMP RETURN DXID: JC DXIX MOV DPTR,OTITAB MOV A,LED MOVC A,A+DPTR JNB OUT,TEST2 CJNE A,TESTI,DADA 恒流充電 LJMP RETURN DXIX: MOV A,47H CLR C CJNE A,TESTV,DADA 恒壓充電 LJMP RETURN STCBA:CLR SETB CLR LJMP TEST1 TEST: CLR 。為了解決 這一問題，本課程設(shè)計介紹一種多用太陽能手機(jī)充電器，利用單片機(jī)控制，將太 陽能經(jīng)過電路變換為穩(wěn)定直流電給手機(jī)充電， 并能在電池充電完成后自動停止充 電，還可作為一般直流電源使用，從而擺脫對市電的依賴而獲得通信的自由。 硅太陽能電池及參數(shù) 硅太陽能電池及參數(shù) 硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、 多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜 太陽能電池三種。常見的太陽能電池電壓有 3V、 6V、9V、12V、18V、32V、48V 等，更大的用于太陽能電廠發(fā)電項目。當(dāng)光線條件適宜時，通過太陽能電池板吸收太陽光，將光能 轉(zhuǎn)換為電能。 所選用的太陽能電池板技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下： 尺寸 120mm45mm， 峰值電壓 6V， 峰值電流 100mA， 標(biāo)稱功率 。 單片機(jī)電路 單片機(jī)電路 本系統(tǒng)單片機(jī)主要完成的任務(wù)是控制數(shù)據(jù)的采集過程， 并將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng) 過分析處理后生成 PWM 脈寬調(diào)制信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷， 從而控制輸出 大小。因而機(jī)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(jī)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。因此外 接一個移位寄存器就可擴(kuò)展一個 8 位的并行輸入／輸出接口， 如果想多擴(kuò)展幾個 并口就需要在外部級連幾個移位寄存器。Q0Q7(第 3 —6 和 10—13 引腳)并行輸出端分別接 LED 顯示器的 DPA 各段對應(yīng)的引腳上。 斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式 Ts 不變，改變 ton(通用)，二是頻 9 率調(diào)制（1）Buck 電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 小于輸入電壓 Ui， 極性相同。 ADC0809 是采樣分辨率為 8 位的、 其內(nèi)部有一個 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。通道選擇表 1 所示。 CLK 為時鐘輸入信號線。 MAX471 介紹及工作原理 MAX471 是美國 MAXIM 公司生產(chǎn)的雙向、精密電流傳感放大器。GND 為地端或 電源負(fù)端。RS－為內(nèi)傳感電阻的負(fù)載端。對于允許較大電流的場 合，則可選用 MAX472。 本設(shè)計中用單片機(jī)的 P0 口接收來自 0809 的換數(shù)據(jù)，、 依次 11 接在 0809 的 A、B、C 地址線， 接在 0809 的 ALE 端， 接 START， 接 OE 端，時鐘信號由單片機(jī)的 ALE 端經(jīng) 74HC74 觸發(fā)器二分頻后提供，單片 機(jī)采用 12MHz 晶振， ALE 端經(jīng)二分頻后為 500KHz。當(dāng) ST 上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開 始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST 應(yīng)保持低電平。多路開關(guān)可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分 時輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 （3）Buck－Boost 電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電感傳輸。要顯示某字段則相應(yīng)的移位寄存器 74LS164 的輸出線必須 是低電平。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，LED 數(shù)碼管的顯 8 示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。 圖 3 按鍵接線圖 對電路總體考慮后，將 ADC0809 采集電路接在了單片機(jī)的 P0 口，并用 P2 口做采集控制，這樣 P0 口僅用接收數(shù)據(jù)，不用發(fā)送數(shù)據(jù)，有 P0 口的硬件構(gòu)成知 道，其做輸出的話需接上拉電阻，做輸入的不用接，這樣整體上減少了電路的硬 件開支，而 P3 口要做串口傳輸?shù)裙ぷ?，所以在本電路中將按鍵接在 P1 口，其中 是數(shù)字減鍵， 為數(shù)字加鍵， 鍵位確定鍵， 為過電流保護(hù)指示 燈，、 為輸出功能選擇鍵，按下 代表給手機(jī)電池充電，按下 則做普通直流電源使用，其中 5V 輸出可直接用 USB 連接線給手機(jī)充電，電池 充電控制則有手機(jī)提供。 在輸出過程中通過單片機(jī)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。 LM7805 應(yīng)用 圖 2 LM7805 典型應(yīng)用電路 單片機(jī)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。這就需要一個復(fù)雜的控 制系統(tǒng)，51 系列單片機(jī)時當(dāng)前使用最為廣泛的 8 位單片機(jī)系列，其豐富的開發(fā) 資源和較低的開發(fā)成本，是 51 系列單片機(jī)現(xiàn)在以至將來都會有強(qiáng)大的生命力。鋰電池一般不宜采用全過程恒流充電方式，而是 4 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。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%。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：太陽能，電池，單片機(jī)，智能，BUCK 變換器 2 Multipurpose solar mobile charger Abstract Increasing depletion of fossil energy, i