【正文】 date=read_byte()。 write_byte(0xa0)。 sda=1。(i250)) i++。 delay1()。 delay(5)。 delay(5)。 39。num14。 // RW=1，RS=0，寫LCD數(shù)據(jù) delay1()。//設(shè)置開顯示，不顯示光標 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。//開啟欠壓指示燈 LED1=1。//停止充電 buzzer()。 init1602()。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計包括單片機及外圍電路設(shè)計、充放電電路設(shè)計、光耦驅(qū)動電路設(shè)計、電壓顯示電路設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲電路設(shè)計、串口通信電路設(shè)計等。無奈之下，最后去咨詢指導老師該怎么辦，老師說可以在模擬的電池板和蓄電池附近并聯(lián)虛擬的電壓表，通過電壓表的示數(shù)，用以時刻監(jiān)測蓄電池的充放電狀態(tài)。 軟件調(diào)試和仿真為了檢驗自己設(shè)計的單片機系統(tǒng)是否可以正常工作以及設(shè)計合理性，很有必要對系統(tǒng)進行模擬仿真。AT24C02芯片的優(yōu)點：采用總線標準，串行操作，可以簡化硬件電路；同時具有很好的掉電保護功能。write_(0x38)。圖 41 系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)主程序是整個電壓測控系統(tǒng)中最重要的程序，是一個順序執(zhí)行的無限循環(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)動電路 A/D轉(zhuǎn)換電路本系統(tǒng)設(shè)計的STC89C52單片機沒有內(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。分析可知，通過控制MOSFET管閉合和斷開的時間（即PWM—脈沖寬度調(diào)制），就可以控制輸出電壓。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復位鍵重新啟動。否則，ALE將被微弱拉高。按其功能類別將它們分為三類：（1）電源和時鐘引腳。 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)計以STC89C52單片機作為主控芯片構(gòu)成控制電路模塊對整個電路控制。實際也就是以一直流電壓經(jīng)過以一定頻率打開與閉合開關(guān)的控制來改變電壓。恒流充電法是通過保持充電電流強度不變進行充電的方法。太陽能充電控制器最主要的功能是控制太陽能極板對蓄電池的充電，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)計控制器之前需要對蓄電池的原理、充放電過程做一個分析。這里以充/放電最大電流10A，額定電壓12V控制器系統(tǒng)為例，其實現(xiàn)的主要功能如下。我國的西部地區(qū)，包括西藏、新疆、青海、內(nèi)蒙古等省，年日照時間長，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?shù)卣浞掷锰柲馨l(fā)電解決無電地區(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在發(fā)展常規(guī)能源的同時必須加大對新能源的開發(fā)和利用。（3）長久性。同時太陽能充放電控制器還控制蓄電池對負載的供電，保護蓄電池和負載電路，避免蓄電池發(fā)生過放現(xiàn)象，由此可見，控制器具有舉足輕重的作用。圖 21 太陽能路燈系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)從圖21中可以看出，太陽能極板陣列將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并將電能存儲到蓄電池中，蓄電池再將存儲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能極板輸出電壓的不穩(wěn)定，不能直接應(yīng)用于負載，需要將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蟠鎯Φ絻δ茉O(shè)備如蓄電池中，而控制器在這個過程中起著樞紐作用，其性能的好壞將會直接影響實際應(yīng)用的使用效果。（2）改進的充放電方式針對目前市場上控制器的主要問題是由于對于蓄電池的保護不夠充分，不合適的充電方式容易導致蓄電池的損壞，同時通過對蓄電池的工作原理和對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，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，控制器主要負責控制太陽能極板對蓄電池的充電以及控制蓄電池對負載的供電。STC89C52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O 口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。本設(shè)計單片機最小系統(tǒng)擴展電路包括上電復位電路，時鐘電路，工作指示燈和蜂鳴器報警電路等。其中LED1為正常充電指示燈，LED2為過壓指示燈，LED3為欠壓指示燈。圖 37 充放電電路按程序設(shè)計當檢測到蓄電池的電壓低于12V，充電模式為均充，Q1為完全導通狀態(tài)，也就是導通的脈沖占空比最大；，充電模式為浮充，Q1導通與不導通的占空比例變小，；當檢測到蓄電池的電壓等于15V左右，Q1截止使充電停止，同時Q2也關(guān)閉來關(guān)斷負載。—外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制輸出信號。1602引腳功能如表32所示。為了解決這一難題，本設(shè)計采用具有I2C總線接口的串行E2PROM器件，這里選擇AT24C02芯片。MAX232芯片是專門為電腦的RS232標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。當然單片機和DB9要共地，這是實現(xiàn)串行通信的前提條件。由于ADC0804的轉(zhuǎn)換時間很短，本設(shè)計未用中斷讀取A/D的數(shù)據(jù)，而是在啟動A/D轉(zhuǎn)換后，稍等一會時間（程序中用延時函數(shù)實現(xiàn)），直接讀取A/D的數(shù)字輸出口即可。（3）將數(shù)據(jù)或命令送到達數(shù)據(jù)線上。 delay1()。piling ... //…linking... //鏈接…. Program Size: data= xdata=0 code=1572 //項目大?。捍鎯臻gRAM和ROM的數(shù)據(jù)存儲量creating hex file from 充放電控制器... // 創(chuàng)建了十六進制的目標文件充放電控制器 0 Error(s), 0 Warning(s). //工程“充放電控制器”，編譯結(jié)果0個錯誤，0個警告。5 總結(jié)與展望 設(shè)計總結(jié)通過復習以前學過的專業(yè)知識，同時對相關(guān)的資料和論文進行解讀與綜合分析、研究加上參與課題的實踐，在導師的指導和同學的幫助下，最后基本完成了開題報告中確定的設(shè)計任務(wù)。（2）對蓄電池電壓的采集方式過于簡單，精度較低，需要探索采集精度更加精準的經(jīng)典電路，使得對蓄電池的充電控制更加準確。 if(battery_v0)//蓄電池反接，立刻關(guān)閉充放電電路,蜂鳴器報警 { PWM=1。 PWM=1。//定時時間為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端時序 delay1()。 adrd=0。 _nop_()。//定時時間為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。 } }}/*****定時中斷函數(shù)*****/void timer0() interrupt 1 { TH0=(6553650000)/256。 //開啟固定PWM充電 if(count==4) { PWM=0。 battery_v=get_ad()。在設(shè)計和開發(fā)的過程中，緊密結(jié)合充電控制器的實際情況，綜合了目前一些先進的充電控制策略。由于利用C語言開發(fā)單片機與匯編語言相比，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，所以本設(shè)計采用C語言作為編程語言。 //創(chuàng)建目標39。 delay1()。寫數(shù)據(jù)是指要顯示什么內(nèi)容。芯片的時序圖是對芯片的操作的關(guān)鍵依據(jù)。電路如下圖315所示。由于單片機的電平和計算機電平不兼容，設(shè)計中采用MAX232芯片進行TTL電平和RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。 E2PROM數(shù)據(jù)存儲電路為了把電路發(fā)生異常時的蓄電池電壓記錄下來，需要用存儲芯片進行數(shù)據(jù)保存。從芯片手冊中，可以得到1602液晶的主要技術(shù)資料，如表31所示，通過此表我們可以知道1602工作電壓和顯示容量，可以驗證設(shè)計選擇的是否合適。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) 高阻抗狀態(tài)輸出，分辨率：8 位(0~255)(2) 存取時間：135 us ；轉(zhuǎn)換時間：100 us(3) 總誤差：正負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用來對蓄電池進行穩(wěn)壓作用。（3）工作狀態(tài)指示燈電路本設(shè)計可以時刻檢測蓄電池電壓，為了更好的進行監(jiān)控，要對整個電路的工作狀態(tài)進行指示，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，RST引腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復位。使用STC公司高密度非易失性高加密性存儲器技術(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勢較低，充電電流很大，隨著充電的進行，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：儲存能量、對太陽能極板的工作電壓的進行鉗位、給負載提供啟動電流等。 太陽能路燈系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)主要針對直流照明路燈進行系統(tǒng)設(shè)計，所以構(gòu)成太陽能路燈系統(tǒng)主要有四大部分組成，即太陽能極板、蓄電池、充電控制器、照明電路。但只有當太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作過程中保持蓄電池沒有過充電，也沒有過放電，才能使蓄電池的使用壽命延長，效率也得以提高，因此必須對工作過程加以研究分析而予以控制，這種情況下太陽能充電控制器應(yīng)運而生。（2）無害性。雖然風能或水能等更加便宜，但是大多數(shù)的自家用戶卻都不可能找到適當場合進行架設(shè)，架設(shè)成本較高?？傮w看來我國太陽能資源比較豐富，因此充分利用豐富的太陽能資源，采用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，可以節(jié)約能源，發(fā)展經(jīng)濟，提高人民生活水平。（2），自動關(guān)斷負載（欠壓關(guān)斷），同時有報警功能；（3），自動關(guān)斷負載（過壓關(guān)斷）和充電電路，同時有報警功能。依據(jù)化學基礎(chǔ)理論：鉛酸蓄電池釋放化學能的過程(放電過程)是負極進行氧化，正極進行還原的過程；電池補充化學能的過程(充電過程)是負極進行還原，正極進行氧化的過程。第二種是階段充電法。圖23 輸出電壓波形針對目前市場上的太陽能充電控制器當蓄電池給負載供電時，沒有時刻檢測蓄電池的電壓，很容易導致蓄電池的深度放電這個問題，本論文提出時刻在線檢測蓄電池電壓來避免蓄電池發(fā)生過放現(xiàn)象，保護蓄電池，提高其使用壽命。控制MOSFET管導通的方式是脈沖寬度調(diào)制(PWM)，根據(jù)載荷變化來調(diào)制MOSFET管柵的偏置，達到實現(xiàn)開關(guān)功能。（2）編程控制引腳。（3）：外部程序存儲器選通信號()是外部程序存儲器選通信號。本系統(tǒng)采用的是上電+電平按鈕復位，上電復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的。而且MOSFET只有多數(shù)載流子參與導電，不存在少數(shù)載流子的復合時間，因而開關(guān)頻率可以很高，非常適合作控制充放電開關(guān)。一般逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器用到較多，本設(shè)計采用8位并