【正文】 date=read_byte()。 write_byte(0xa0)。 sda=1。(i250)) i++。 delay1()。 delay(5)。 delay(5)。 39。num14。 // RW=1，RS=0，寫(xiě)LCD數(shù)據(jù) delay1()。//設(shè)置開(kāi)顯示，不顯示光標(biāo) write_(0x06)。 adwr=0。 for(i=0。//uchar read_byte()。RS232串口通信sbit RXD=P3^0。//蜂鳴器控制位uchar count,battery_v。//開(kāi)啟欠壓指示燈 LED1=1。//停止充電 buzzer()。 init1602()。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)包括單片機(jī)及外圍電路設(shè)計(jì)、充放電電路設(shè)計(jì)、光耦驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、電壓顯示電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)、串口通信電路設(shè)計(jì)等。無(wú)奈之下，最后去咨詢(xún)指導(dǎo)老師該怎么辦，老師說(shuō)可以在模擬的電池板和蓄電池附近并聯(lián)虛擬的電壓表，通過(guò)電壓表的示數(shù)，用以時(shí)刻監(jiān)測(cè)蓄電池的充放電狀態(tài)。 軟件調(diào)試和仿真為了檢驗(yàn)自己設(shè)計(jì)的單片機(jī)系統(tǒng)是否可以正常工作以及設(shè)計(jì)合理性，很有必要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。AT24C02芯片的優(yōu)點(diǎn)：采用總線標(biāo)準(zhǔn)，串行操作，可以簡(jiǎn)化硬件電路；同時(shí)具有很好的掉電保護(hù)功能。write_(0x38)。圖 41 系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)主程序是整個(gè)電壓測(cè)控系統(tǒng)中最重要的程序，是一個(gè)順序執(zhí)行的無(wú)限循環(huán)程序。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。所有接到I2C總線設(shè)備上的串行數(shù)據(jù)SDA都接到總線的SDA上，各設(shè)備的時(shí)鐘線SCL接到總線的SCL上。由分壓公式得出采集的電壓為ADIN，符合A/D轉(zhuǎn)換芯片的ADC0804的輸入值。 圖 38 光耦驅(qū)動(dòng)電路 A/D轉(zhuǎn)換電路本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的STC89C52單片機(jī)沒(méi)有內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換模塊，因此需要先采集蓄電池的電壓，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換才可接入單片機(jī)。分析可知，通過(guò)控制MOSFET管閉合和斷開(kāi)的時(shí)間（即PWM—脈沖寬度調(diào)制），就可以控制輸出電壓。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。否則，ALE將被微弱拉高。按其功能類(lèi)別將它們分為三類(lèi)：（1）電源和時(shí)鐘引腳。 系統(tǒng)層次原理圖系統(tǒng)層次原理圖如圖31所示，電路設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)作為主控芯片構(gòu)成控制電路模塊對(duì)整個(gè)電路控制。實(shí)際也就是以一直流電壓經(jīng)過(guò)以一定頻率打開(kāi)與閉合開(kāi)關(guān)的控制來(lái)改變電壓。恒流充電法是通過(guò)保持充電電流強(qiáng)度不變進(jìn)行充電的方法。太陽(yáng)能充電控制器最主要的功能是控制太陽(yáng)能極板對(duì)蓄電池的充電，蓄電池的性能和充放電的方式有很大的關(guān)系，所以在設(shè)計(jì)控制器之前需要對(duì)蓄電池的原理、充放電過(guò)程做一個(gè)分析。這里以充/放電最大電流10A，額定電壓12V控制器系統(tǒng)為例，其實(shí)現(xiàn)的主要功能如下。我國(guó)的西部地區(qū)，包括西藏、新疆、青海、內(nèi)蒙古等省，年日照時(shí)間長(zhǎng)，這些地區(qū)面積寬廣、人口密集低，在一些偏僻的地區(qū)傳統(tǒng)的供電設(shè)施建設(shè)成本高，電能的供需矛盾顯得十分突出，因此當(dāng)?shù)卣浞掷锰?yáng)能發(fā)電解決無(wú)電地區(qū)的用電具有重大的戰(zhàn)略意義。這些難題迫使政府和社會(huì)在發(fā)展常規(guī)能源的同時(shí)必須加大對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用。（3）長(zhǎng)久性。同時(shí)太陽(yáng)能充放電控制器還控制蓄電池對(duì)負(fù)載的供電，保護(hù)蓄電池和負(fù)載電路，避免蓄電池發(fā)生過(guò)放現(xiàn)象，由此可見(jiàn)，控制器具有舉足輕重的作用。圖 21 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)從圖21中可以看出，太陽(yáng)能極板陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能并將電能存儲(chǔ)到蓄電池中，蓄電池再將存儲(chǔ)的電能輸出給照明電路供電，完成能量的傳遞。（3）充電控制器一般太陽(yáng)能極板輸出電壓的不穩(wěn)定，不能直接應(yīng)用于負(fù)載，需要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蟠鎯?chǔ)到儲(chǔ)能設(shè)備如蓄電池中，而控制器在這個(gè)過(guò)程中起著樞紐作用，其性能的好壞將會(huì)直接影響實(shí)際應(yīng)用的使用效果。（2）改進(jìn)的充放電方式針對(duì)目前市場(chǎng)上控制器的主要問(wèn)題是由于對(duì)于蓄電池的保護(hù)不夠充分，不合適的充電方式容易導(dǎo)致蓄電池的損壞，同時(shí)通過(guò)對(duì)蓄電池的工作原理和對(duì)影響蓄電池使用壽命因素的分析，本論文提出了PWM (Pulse Width Modulation)脈寬調(diào)制充電方法。整體方案設(shè)計(jì)，講述了光伏發(fā)電技術(shù)中最重要部分控制器和蓄電池的作用，控制器主要負(fù)責(zé)控制太陽(yáng)能極板對(duì)蓄電池的充電以及控制蓄電池對(duì)負(fù)載的供電。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。本設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)擴(kuò)展電路包括上電復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，工作指示燈和蜂鳴器報(bào)警電路等。其中LED1為正常充電指示燈，LED2為過(guò)壓指示燈，LED3為欠壓指示燈。圖 37 充放電電路按程序設(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；，充電模式為浮充，Q1導(dǎo)通與不導(dǎo)通的占空比例變小，；當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的電壓等于15V左右，Q1截止使充電停止，同時(shí)Q2也關(guān)閉來(lái)關(guān)斷負(fù)載?！獠孔x取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制輸出信號(hào)。1602引腳功能如表32所示。為了解決這一難題，本設(shè)計(jì)采用具有I2C總線接口的串行E2PROM器件，這里選擇AT24C02芯片。MAX232芯片是專(zhuān)門(mén)為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。當(dāng)然單片機(jī)和DB9要共地，這是實(shí)現(xiàn)串行通信的前提條件。由于ADC0804的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短，本設(shè)計(jì)未用中斷讀取A/D的數(shù)據(jù)，而是在啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后，稍等一會(huì)時(shí)間（程序中用延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)），直接讀取A/D的數(shù)字輸出口即可。（3）將數(shù)據(jù)或命令送到達(dá)數(shù)據(jù)線上。 delay1()。piling ... //…linking... //鏈接…. Program Size: data= xdata=0 code=1572 //項(xiàng)目大?。捍鎯?chǔ)空間RAM和ROM的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量creating hex file from 充放電控制器... // 創(chuàng)建了十六進(jìn)制的目標(biāo)文件充放電控制器 0 Error(s), 0 Warning(s). //工程“充放電控制器”，編譯結(jié)果0個(gè)錯(cuò)誤，0個(gè)警告。5 總結(jié)與展望 設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)復(fù)習(xí)以前學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)對(duì)相關(guān)的資料和論文進(jìn)行解讀與綜合分析、研究加上參與課題的實(shí)踐，在導(dǎo)師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，最后基本完成了開(kāi)題報(bào)告中確定的設(shè)計(jì)任務(wù)。（2）對(duì)蓄電池電壓的采集方式過(guò)于簡(jiǎn)單，精度較低，需要探索采集精度更加精準(zhǔn)的經(jīng)典電路，使得對(duì)蓄電池的充電控制更加準(zhǔn)確。 if(battery_v0)//蓄電池反接，立刻關(guān)閉充放電電路,蜂鳴器報(bào)警 { PWM=1。 PWM=1。//定時(shí)時(shí)間為50ms，每50ms中斷一次 count++。unsigned char code table2[]= D: N:。void init1602()。 PWM=1。 _nop_()。 adval=P1。 //將中的命令字寫(xiě)入LCD數(shù)據(jù)口 delay1()。 init1602()。S39。)。 write_data(39。num++)//移屏顯示 { write_(0x1c)。 sda=1。 delay1()。i++) { scl=1。 write_byte(0xa0)。 //在24c02的地址p中寫(xiě)入數(shù)據(jù)a1 p++。}uchar read_add(uchar address)//24c02字節(jié)讀操作函數(shù){ uchar date。 for(i=0。i++) { temp=temp1。 scl=1。 for(num=0。)。 write_data(39。 delay(5)。 delay(5)。 //E端時(shí)序 delay1()。 adrd=0。 _nop_()。//定時(shí)時(shí)間為50ms，每50ms中斷一次 EA=1。 // AD程序//1602液晶顯示部分void write_(uchar )。 //sbit EN=P2^2。 } }}/*****定時(shí)中斷函數(shù)*****/void timer0() interrupt 1 { TH0=(6553650000)/256。 //開(kāi)啟固定PWM充電 if(count==4) { PWM=0。 battery_v=get_ad()。在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，緊密結(jié)合充電控制器的實(shí)際情況，綜合了目前一些先進(jìn)的充電控制策略。由于利用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)單片機(jī)與匯編語(yǔ)言相比，具有易于操作、規(guī)范性好、適合模塊化處理且容易移植的優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言。 //創(chuàng)建目標(biāo)39。 delay1()。寫(xiě)數(shù)據(jù)是指要顯示什么內(nèi)容。芯片的時(shí)序圖是對(duì)芯片的操作的關(guān)鍵依據(jù)。電路如下圖315所示。由于單片機(jī)的電平和計(jì)算機(jī)電平不兼容，設(shè)計(jì)中采用MAX232芯片進(jìn)行TTL電平和RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。 E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路為了把電路發(fā)生異常時(shí)的蓄電池電壓記錄下來(lái)，需要用存儲(chǔ)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。從芯片手冊(cè)中，可以得到1602液晶的主要技術(shù)資料，如表31所示，通過(guò)此表我們可以知道1602工作電壓和顯示容量，可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)選擇的是否合適。ADC0804 為一只具有20引腳并行8位CMOS工藝逐次比較型的集成A/D 轉(zhuǎn)換器， 其規(guī)格如下： (1) 高阻抗?fàn)顟B(tài)輸出，分辨率：8 位(0~255)(2) 存取時(shí)間：135 us ；轉(zhuǎn)換時(shí)間：100 us(3) 總誤差：正負(fù)1LSB (4) 工作溫度：0度~70度； (5) 模擬輸入電壓范圍：0V~5V (6) 參考電壓：；工作電壓：5V (7) 輸出為三態(tài)結(jié)構(gòu)，可直接連接在數(shù)據(jù)總線上。圖中穩(wěn)壓管D2用來(lái)對(duì)蓄電池進(jìn)行穩(wěn)壓作用。（3）工作狀態(tài)指示燈電路本設(shè)計(jì)可以時(shí)刻檢測(cè)蓄電池電壓，為了更好的進(jìn)行監(jiān)控，要對(duì)整個(gè)電路的工作狀態(tài)進(jìn)行指示，這是很有必要的。在flash編 程期間，也接收12伏Vpp電壓。晶振工作時(shí)，RST引腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。使用STC公司高密度非易失性高加密性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖24所示。由于充電初期蓄電池電動(dòng)勢(shì)較低，充電電流很大，隨著充電的進(jìn)行，電流將逐漸減少。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池的主要作用有：儲(chǔ)存能量、對(duì)太陽(yáng)能極板的工作電壓的進(jìn)行鉗位、給負(fù)載提供啟動(dòng)電流等。 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)主要針對(duì)直流照明路燈進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以構(gòu)成太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)主要有四大部分組成，即太陽(yáng)能極板、蓄電池、充電控制器、照明電路。但只有當(dāng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作過(guò)程中保持蓄電池沒(méi)有過(guò)充電，也沒(méi)有過(guò)放電，才能使蓄電池的使用壽命延長(zhǎng)，效率也得以提高，因此必須對(duì)工作過(guò)程加以研究分析而予以控制，這種情況下太陽(yáng)能充電控制器應(yīng)運(yùn)而生。（2）無(wú)害性。雖然風(fēng)能或水能等更加便宜，但是大多數(shù)的自家用戶(hù)卻都不可能找到適當(dāng)場(chǎng)合進(jìn)行架設(shè)，架設(shè)成本較高?？傮w看來(lái)我國(guó)太陽(yáng)能資源比較豐富，因此充分利用豐富的太陽(yáng)能資源，采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，可以節(jié)約能源，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高人民生活水平。（2），自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載（欠壓關(guān)斷），同時(shí)有報(bào)警功能；（3），自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載（過(guò)壓關(guān)斷）和充電電路，同時(shí)有報(bào)警功能。依據(jù)化學(xué)基礎(chǔ)理論：鉛酸蓄電池釋放化學(xué)能的過(guò)程(放電過(guò)程)是負(fù)極進(jìn)行氧化，正極進(jìn)行還原的過(guò)程；電池補(bǔ)充化學(xué)能的過(guò)程(充電過(guò)程)是負(fù)極進(jìn)行還原，正極進(jìn)行氧化的過(guò)程。第二種是階段充電法。圖23 輸出電壓波形針對(duì)目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能充電控制器當(dāng)蓄電池給負(fù)載供電時(shí)，沒(méi)有時(shí)刻檢測(cè)蓄電池的電壓，很容易導(dǎo)致蓄電池的深度放電這個(gè)問(wèn)題，本論文提出時(shí)刻在線檢測(cè)蓄電池電壓來(lái)避免蓄電池發(fā)生過(guò)放現(xiàn)象，保護(hù)蓄電池，提高其使用壽命。控制MOSFET管導(dǎo)通的方式是脈沖寬度調(diào)制(PWM)，根據(jù)載荷變化來(lái)調(diào)制MOSFET管柵的偏置，達(dá)到實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能。（2）編程控制引腳。（3）：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)()是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。本系統(tǒng)采用的是上電+電平按鈕復(fù)位，上電復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。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(kāi)關(guān)頻率可以很高，非常適合作控制充放電開(kāi)關(guān)。一般逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器用到較多，本設(shè)計(jì)采用8位并