【正文】 本設(shè)計簡單明了的同時可以很好的實現(xiàn)預(yù)期的功能，易于推廣。由此可見，充電方式對免維護鉛酸蓄電池的壽命有很大的影響。 圖 復(fù)位 電路 電壓采集模塊 本文使用的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片是 ADC0808，與 ADC0809 相比，兩個芯片的控制方式和指令基本類似，引腳定義也基本類似，差別就是引腳的高低位的差別。 在太陽能電池的溫度增加的時候，電壓也會逐漸減小，每升高 1?C 電壓減少 5mV左右。多晶硅太陽能電池一般是使用鑄造的方法來生產(chǎn)，所以相比于單晶硅太陽能電池，它的成本比較低。 型號 片內(nèi)程序 存儲器 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 （ B） I/0口線 （位） 定時器計數(shù)器 （個） 中斷源個數(shù) （個） 基本型 8031 無 128 32 2 5 8051 4KB ROM 128 32 2 5 8751 4KB EPROM 128 32 2 5 增強型 8032 無 256 32 2 6 8052 8KB ROM 256 32 2 6 8752 8KB EPROM 256 32 2 6 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 8 圖 系統(tǒng)總體框圖 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 9 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 PV 板特性與等效 電路 光電轉(zhuǎn)換的最小單元是單個太陽能單體，尺寸從 4cm2 到 100cm2都有。 LED 驅(qū)動原理設(shè)計 LED 驅(qū)動電路 。與此 同時，以煤、石油作為燃料油則 面臨 著 嚴重環(huán)境污染 ，此外，人們生活水平的提高和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各國對能源的需求也逐漸增大 。比如，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)效率一直不高， 當功率大時，散熱功能也是技術(shù)上的難題 ，蓄電池使用壽命影響 著 整個系統(tǒng)整體使用壽命等， 而且相對于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)，太陽能照明系統(tǒng)的初期投資太高。 本次設(shè)計主要采用 STC89C52 單片機來進行光伏發(fā)電照明系統(tǒng)的控制，而為了簡化開發(fā)的復(fù)雜程度，采用了 UC3906 這一專用的蓄電池光伏充放電控制芯片，簡化電路的同時也使充放電功能更加的穩(wěn)定。此外，小型離網(wǎng)系統(tǒng)因為它具有簡單而 靈活的特點，它在未來也必然會成為光伏發(fā)電舉足輕重的又一個重要領(lǐng)域，因此研究離網(wǎng)型太陽能充放電系統(tǒng)很有必要。研究結(jié)果 也表明 ， 太陽能的收集與發(fā)展在北方有著天然的優(yōu)勢 。能源問題的突出矛盾不僅體現(xiàn)在資源的日益短缺，更嚴重在于化石能源開發(fā)利用加劇環(huán)境惡化。太陽能 LED燈是光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的體現(xiàn)，憑借它環(huán)保、節(jié)能、自動控制、無需布線與隨時變換位置的優(yōu)點，在照明系統(tǒng)行業(yè)之中樹立起了神圣的地位。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 5 2 系統(tǒng)設(shè)計簡介 本文介紹 了 基于單片機太陽能路燈控制的設(shè)計 ,對 12 V 蓄電池可 以 自動識別，可以 實現(xiàn)對蓄電池科學(xué)管理， 同時，可以 指示蓄電池過壓 和 欠壓運行狀態(tài)，具有負載過流 與 短路保護 的 功能。這種由一個晶體硅片組成的，下表面是金屬層，上表面緊密排列著金屬柵線組成的電池就是晶體硅太陽能電池。 太陽能電池的防腐、防風(fēng)、防雹、防雨等決定了它的可靠性能力。光 斑效應(yīng)將會對太陽能電池產(chǎn)生很大的熱量，可能會燒壞太陽能電池組件。 圖 ADC0808 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 ADC0808 可以將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號， 8 位并行輸出，輸入電壓設(shè)置時要考慮分辨率。 當溫度為 25 攝氏度的時候， ?refV ， 過充電壓： 15)1(743643 ?????? R RRR RRVV re fOC , 浮充電壓： )1(643 ???? R RRVV refF , 最大充電電流： mARI 1m a x ??。老師從專業(yè)的角度告訴了要怎樣解決問題和思考問題，除了一些簡單的電路設(shè)計外，我更學(xué)會了 PROTEUS 的運用和 KEIL 的使用。對 ADC0808 的軟件控制可以分為四步： 初始 化定時計數(shù)器，讓他產(chǎn)生一個 CLK； 設(shè)置采樣通道； 寫 A/D 的時序； 讀出 ADC 轉(zhuǎn)換數(shù)字量。具體電路見圖 。10)pF 在我的設(shè)計中我選擇的是 22pF， 晶振頻率選擇 12MHz。電流－電壓特性曲線顯示了在一定光照下太陽能電池組件傳送的電流 Im與電壓 Vm 的關(guān)系。 圖 太陽能電池單體、組件和方陣 單體 組件 方陣中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 10 再將一個負載連接到太陽能電池的正負極的時候，將有電流流過該負載，這就是太陽能電池的工作原理；單位時間內(nèi)太陽能電池吸收的光子越多，光子能量越大則產(chǎn)生的電流越大。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 6 圖 AT89C51 單片機 從下面的表格中我們可以看到 基本型 與 增強型 MCS51 系列 的 單片機片內(nèi)基本硬件資源。 并 且它 采用 了 先進的充放電 與 照明控制 方式 ， 使用壽命長，安全高效，它已經(jīng)成為照明家族的重要一員 。煤炭的燃燒會釋放出大量的二氧化硫，尤其是年限沒有到的劣質(zhì)煤炭和沒有洗干凈的煤炭更是污染大戶。與化石能源相比較，太陽能有著最明顯的優(yōu)勢，那就是清潔，它不會有二氧化碳的排放，不會引發(fā)酸雨等自然問題，而且取之不盡用之不竭。為了適應(yīng)不同額場合與各種負載應(yīng)用的需要，本設(shè)計利用了 STC89C52 單片機與 AD 采樣來獲得數(shù)據(jù)從而對蓄電池的充電過程來進行監(jiān)控，選用 UC3906 芯片來控制蓄電池的三段式充電，并利用發(fā)光二極管表示各個充電狀態(tài)。太陽能電池充放電控制器作為光伏太陽能路燈照明系統(tǒng)的核心直接 影響太陽能路燈的工作效率和使用壽命。 從很久以前，人們的想法里太陽能都是最清潔的能源，在最新的民意調(diào)查統(tǒng)計中也說明了這一點。 (2)環(huán)境污染。 太陽能照明系統(tǒng)一共有三部分，發(fā)電部分由晶硅提供能量，它可以高效地將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，由蓄電池儲存轉(zhuǎn)化來的電能并且在需要的時候再將儲存的電能轉(zhuǎn)換為光能，最后使用 LED 燈進行 照明， LED 燈是一種高效的節(jié)能燈，可以更好地中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 4 利用電能。 雖然單片機的 機型 有 很多， 但是 在 51 系列的單片機依然是我國廣大工程師的最愛， MCS51 系列的 單片機主要包括 有： ： 8051/8031/8751 ： 8052/8032/8752 本設(shè)計使用 STC89C52，見下圖 。這就是所謂的“光生伏打效應(yīng)”。 太陽能組件的主要輸出特性是它的電流－電壓特性，也就是Ⅴ－Ⅰ特性曲線，如圖 所示。 一般情況下電容真的選擇范圍是 (30177。 具體接線圖見圖 ： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 16 圖 LCD1602 模塊 白天黑夜不同工作狀態(tài)控制模塊 控制方式見圖 10，在白天的時候，模數(shù)轉(zhuǎn)換裝 置會采集到太陽能電池組件的電壓來進行參考，若電壓足夠大的話就代表這時的光照強度大，同時檢測太陽能的電壓是否大于蓄電池的電壓（為避免蓄電池給太陽能電池反沖電），這里運用了 LM393 芯片，LM393 是一個電壓比較器，設(shè)置參考值，檢測電壓比參考值大的時候輸出高電平，當檢測電壓比參考值小的時候，輸出低電平。 主程序流程圖 主程序流程圖見圖 ： 圖 主程序流程圖 開始 是否是白天 AD 模塊采集蓄電池電壓 打開 LED 燈 LCD 顯示蓄電池電壓 太陽能電池給蓄電池充電 N 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 22 其它子程序設(shè)計 AD 轉(zhuǎn)換模塊 AD 轉(zhuǎn)換采用了 ADC0808 的控制，將電信號轉(zhuǎn)換成八位的數(shù)字信號，通過 P1 口輸入單片機。除此之外，老師的治學(xué)精神和治學(xué)態(tài)度也給了我很大的觸動，老師嚴謹?shù)乃悸泛拓S富的學(xué)識也讓我十分佩服，給我深刻印象。 電路圖見下圖 ： 圖 充電芯片電路圖 穩(wěn)壓模塊 利用 78