【正文】 行A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0804。用來(lái)實(shí)現(xiàn)片選；、進(jìn)行讀寫(xiě)控制；CLK、CLKR、GND之間用電阻和電容構(gòu)成RC振蕩電路，用來(lái)給ADC0804提供工作所需的脈沖。圖 313 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路 串口通信電路隨著單片機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)的普及，單片機(jī)的通信功能愈來(lái)愈顯得重要。 其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 電壓采集轉(zhuǎn)換模塊為了更好理解模數(shù)轉(zhuǎn)換器的對(duì)蓄電池電壓采集轉(zhuǎn)換過(guò)程，下面首先對(duì)ADC0804的啟動(dòng)和讀取時(shí)序圖予以介紹。//設(shè)置開(kāi)顯示，不顯示光標(biāo)write_(0x06)?？偩€模擬時(shí)序圖如圖46所示。軟件調(diào)試的過(guò)程：首先根據(jù)太陽(yáng)能充電控制器軟件設(shè)計(jì)要完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，然后按照C語(yǔ)言模塊化設(shè)計(jì)的編程方法，設(shè)計(jì)出各個(gè)子模塊和主程序的算法流程圖，最后在KEIL C51中去編寫(xiě)相應(yīng)的程序去實(shí)現(xiàn)。然后再慢慢調(diào)試主程序，修改控制指令，最終三個(gè)工作狀態(tài)指示燈也正確指示了。所涉及的相關(guān)模塊的電路設(shè)計(jì)，有的采用的是常見(jiàn)的經(jīng)典電路的結(jié)構(gòu)，有些是在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用了集成度更高的現(xiàn)代芯片，從而使電路變得更加簡(jiǎn)單、可靠。 battery_v=get_ad()。 AT24c02()。 FuZai=1。 //定義AD的片選位sbit adwr=P3^6。/*聲明調(diào)用函數(shù)*/void init()。//uchar read_add(uchar address)。i++) for(j=0。 adwr=1。//顯示清零，數(shù)據(jù)指針清零}void write_(uchar )//1602寫(xiě)命令函數(shù){ RW=0。 // E端時(shí)序 delay1()。 delay(5)。 delay(5)。 39。.39。 delay1()。 delay1()。}uchar read_byte()//串行讀字節(jié)函數(shù){ uchar i,k。 write_byte(address)。 return date。 write_byte(0xa1)。 } return k。 } scl=0。 while((sda==1)amp。 delay1()。 delay(5)。 39。)。 write_(0x80+0x10)。 delay1()。 write_(0x38)。 //置CSAD為0， adwr=1。 write=0。 //停止void respons()。sbit sda=P2^5。//充電指示燈sbit LED2=P2^5。 PWM=0。 LED2=1。在此首先對(duì)高老師表示誠(chéng)摯的感謝和由衷的敬意！還要非常地感謝大學(xué)學(xué)習(xí)期間的授課老師和同學(xué)在學(xué)習(xí)中給我的教導(dǎo)和幫助，謝謝!最后，自己之所以能順利完成，更要感謝自己的父母，如果沒(méi)有他們每日辛苦的勞動(dòng)與從小對(duì)我學(xué)習(xí)嚴(yán)格的要求，而且培養(yǎng)我認(rèn)真做事的態(tài)度，也沒(méi)有今天的我，可以說(shuō)正是他們的養(yǎng)育和教導(dǎo)，才使我有了現(xiàn)在的成績(jī)。（2）論述了基于單片機(jī)的太陽(yáng)能充放電控制系統(tǒng)的硬件電路組成及其工作原理，并詳細(xì)分析了各組成單元電路的性能及其工作原理，完成了充電控制器的硬件電路設(shè)計(jì)。Proteus軟件為單片機(jī)系統(tǒng)提供了良好的仿真環(huán)境，所以程序調(diào)試完成后，把在KEIL中生成的目標(biāo)文件HEX文件，下載在仿真系統(tǒng)的單片機(jī)中，進(jìn)行KEIL和proteus聯(lián)合調(diào)試，看系統(tǒng)是否能正常工作。 圖 47 發(fā)送字節(jié)流程圖 圖 48 異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程圖，首先蜂鳴器報(bào)警，標(biāo)志位置1，然后調(diào)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)函數(shù)把此時(shí)刻的電壓值保存下來(lái)；當(dāng)發(fā)生過(guò)放電時(shí)，同理如此。圖45 電壓顯示流程圖 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊在對(duì)蓄電池充放電控制過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)電壓值過(guò)高或過(guò)低的異常情況，很有必要對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，作為以后分析優(yōu)化使用；同時(shí)我們可以按一定周期間隔性的對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行采集，然后求取電壓的平均值，通過(guò)分析每天的平均值情況，可以大致了解蓄電池的充電情況，這對(duì)以后優(yōu)化充放電很有用。液晶1602的初始化，是讓其正確顯示的前提，其初始化通常如下：EN=0。包括以下幾部分：系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)，電壓采集轉(zhuǎn)換模塊， 顯示模塊和異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。由6腳和4只電容構(gòu)成。為了更好的使用AT24C02，首先來(lái)介紹其各個(gè)引腳功能，如表33 所示。輸入單端正電壓時(shí), VIN()接地:而差動(dòng)輸入時(shí), 直接加入 VIN(+) VIN(). AGND,DGND——模擬信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)的接地. VREF/2—參考電平輸入，決定量化單位。這就是充電電路原理。 充放電電路充放電電路如圖37所示，電路由防反充二極管D濾波電容C4和C穩(wěn)壓管D續(xù)流二極管DMOSFET管Q1和Q2等構(gòu)成。 圖 33 時(shí)鐘電路 圖 34 復(fù)位電路（2）復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。如果需要，通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無(wú)效。而且STC89C52的工作頻率很寬，可以在0~35MHz之間選擇，芯片具有超強(qiáng)抗干擾性，加密性強(qiáng)。硬件電路主要由以下幾部分組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、充放電電路、光耦驅(qū)動(dòng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、LCD顯示電路、E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、串口通信電路等。PWM調(diào)制充電方式使蓄電池有較充分的反應(yīng)時(shí)間，減少了析氣量，提高了蓄電池的充電效率。依據(jù)這些影響因素，分析蓄電池常見(jiàn)充放電方式局限性，對(duì)充放電方式進(jìn)行了一定的改進(jìn)。在這個(gè)過(guò)程中，光電池本身不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，也沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)磨損，因此使用太陽(yáng)能電池的過(guò)程中沒(méi)有噪聲，沒(méi)有環(huán)境污染，這是其他方式發(fā)電所不能比擬的。所以，如何改善太陽(yáng)充控制器的充放電方式，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的充放電控制器，提高其在實(shí)際應(yīng)用中的效率，成為了一個(gè)重要的研究方面。全國(guó)各地的年太陽(yáng)輻射總量3340．8400MJ／m2，中值為5852MJ／m2。伴隨著世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，石油價(jià)格不斷上漲，利用常規(guī)能源已經(jīng)不能適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的需要，如何解決能源問(wèn)題，是每個(gè)國(guó)家都必須面臨的問(wèn)題。（4）巨大性。目前，控制器常用的蓄電池充電法包括三種：恒流充電法、階段充電法和恒壓充電法。（1）太陽(yáng)能電池板如圖22所示，太陽(yáng)能電池板是利用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成的，能夠直接將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換成電能的器件。控制器同時(shí)負(fù)責(zé)蓄電池是否對(duì)負(fù)載供電，當(dāng)蓄電池的電壓在正常范圍內(nèi)時(shí)，控制器控制開(kāi)關(guān)接通，蓄電池給負(fù)載供電；當(dāng)蓄電池的電壓處于欠壓或是過(guò)放狀態(tài)時(shí)，控制器控制開(kāi)關(guān)截止，蓄電池停止對(duì)負(fù)載的供電，在這個(gè)過(guò)程中控制器起著至關(guān)重要的作用，保護(hù)負(fù)載和蓄電池。這種充電法不僅遵循蓄電池固有的充電接受率，而且能夠提高蓄電池充電接受率，這也是蓄電池充電理論的進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)提出了時(shí)刻在線檢測(cè)蓄電池電壓的放電控制方法，避免蓄電池發(fā)生過(guò)放現(xiàn)象，保護(hù)蓄電池。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 （2） ALE/：地址鎖存控制信號(hào)(ALE)是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，~12MHz之間選取。 圖 35工作狀態(tài)指示燈電路 圖 36 蜂鳴器報(bào)警電路（4）蜂鳴器報(bào)警電路報(bào)警電路采用蜂鳴器來(lái)發(fā)出報(bào)警聲音，由于STC89C52輸出引腳的驅(qū)動(dòng)能力較弱，所以蜂鳴器要加三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。為了增加系統(tǒng)的可靠性，本設(shè)計(jì)用光電耦合器實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制電路和充放電電路的隔離。—用來(lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制輸入，相當(dāng)于 ADC 的轉(zhuǎn)換開(kāi)始（=0 時(shí)），當(dāng) 由 1變?yōu)?0時(shí)，轉(zhuǎn)換器被清除：當(dāng) 回到 1時(shí)，轉(zhuǎn)換正式開(kāi)始。10%3VO液晶顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)端用于調(diào)節(jié)對(duì)比度4RS寄存器選擇信號(hào)H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器5R/W讀/寫(xiě)信號(hào)H:讀AT24C02是一個(gè)2K位串行CMOS E2PROM， 內(nèi)部含有256個(gè)字節(jié)，采用先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。了解芯片的主要特點(diǎn)之后，接下來(lái)我們來(lái)認(rèn)識(shí)MAX232它的各個(gè)引腳的功能，即有什么作用，以更好地設(shè)計(jì)串口通信電路。4 太陽(yáng)能充電控制器的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，受C語(yǔ)言模塊化編程設(shè)計(jì)思想的啟發(fā)，本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思路，即整個(gè)控制軟件由許多獨(dú)立的子程序（子函數(shù)）模塊組成，它們之間通過(guò)函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)連接。圖 43 A/D轉(zhuǎn)換子程序 顯示模塊通過(guò)電壓采集轉(zhuǎn)換子程序，通過(guò)單片機(jī)處理就可以得到蓄電池的實(shí)際電壓值，本設(shè)計(jì)用液晶1602作顯示器來(lái)進(jìn)行顯示。關(guān)于時(shí)序圖中的各個(gè)延時(shí)，不同廠家生產(chǎn)的液晶延時(shí)不同，不過(guò)大多數(shù)基本為納秒級(jí)，而單片機(jī)操作最小單位為微秒級(jí)，因此在寫(xiě)程序是可不做延時(shí)，不過(guò)為了使液晶運(yùn)行穩(wěn)定，最好做簡(jiǎn)短延時(shí)即可。 delay1()。通過(guò)編寫(xiě)和調(diào)試程序，深深的體會(huì)到了程序編寫(xiě)的不易和艱辛，同時(shí)積累了很多的經(jīng)驗(yàn)，收益匪淺。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽(yáng)能充電控制器起著樞紐作用，其性能優(yōu)劣直接影響實(shí)際應(yīng)用的效率。參考文獻(xiàn)[1] 余發(fā)山，：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，[2] ：航空航天大學(xué)出版社，2001[3] 艾永樂(lè)，：中國(guó)電力出版社，[4] —入門(mén)、提高、開(kāi)發(fā)、：電子工業(yè)出版社，[5] DXP 2004 ：電子工業(yè)出版社，[6]馬忠梅，（第四版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，[7] 侯玉寶, 陳忠平, ：電子工業(yè)出版社 ,[8] 楊金煥. ：電子工業(yè)出版社, [9] 周志敏，：電子工業(yè)出版社，[10] ，2009. [11]何朝陽(yáng)，戴君，2007：27—30．[12] [M].人民郵電出版社，2007[13] 鐘勇等．：合肥工業(yè)大學(xué)，[14] 張艷紅等．，[15] ：華南理工大學(xué)致 謝回顧大學(xué)的四年學(xué)習(xí)生涯，有很多收獲但也存在不足，在學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束之際，對(duì)四年來(lái)關(guān)心、指導(dǎo)、幫助和鼓勵(lì)過(guò)我的老師、同學(xué)們表示衷心的感謝。buzzer()。LED1=1。//蓄電池開(kāi)關(guān)sbit FuZai=P3^3。uchar xs_vo,num。//AT24c02保存數(shù)據(jù)void init24c02()。//開(kāi)啟正常工作指示燈 LED1=1。 delay(10)。 ad_vo=(float)adval*。 delay1()。 V1=xs_vo/100。 delay(5)。 write_data(lcdd[0])。)。 }} //數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊//at24c02部分子函數(shù)void init24c02()//24c02初始化函數(shù){ sda=1。}void respons() //應(yīng)答{ uchar i。 delay1()。 k=(k1)|sda。 write_byte(address)。 //保存蓄電池過(guò)電壓數(shù)據(jù) if(write==1) //判斷計(jì)時(shí)器是否計(jì)時(shí)一秒 { write=0。 respons()。 sda=1。 for(i=0。}void stop() //停止{ sda=0。 write_data(lcdd[V3])。 write_data(39。 write_data(lcdd[2])。 39。 EN=0。 // RW=0，RS=0，寫(xiě)LCD命令字 delay1()。 //讀取P1口之前先給其寫(xiě)全1 adrd=1。 }/*延時(shí)函數(shù)1*/ void delay1() { _nop_()。 TH0=(6553650)/256。 //軟件實(shí)現(xiàn)延時(shí)函數(shù)，5個(gè)機(jī)器周期void buzzer()。 //1602液晶顯示sbit RS=P2^0。 write=1。LED2=1。 //首次要直接充電 else PWM=1。設(shè)計(jì)要求是從實(shí)際應(yīng)用需求中抽取而來(lái)，由于實(shí)際需求往往很復(fù)雜，因而一定要把設(shè)計(jì)要求層次化，首先實(shí)現(xiàn)最低要求，解決根本問(wèn)題，然后再去完善、提高，這就是總結(jié)出來(lái)的軟件開(kāi)發(fā)思路。正常工作時(shí)的狀態(tài)：（）圖 49 正常工作狀態(tài)仿真 其工作原理如下，單片機(jī)在軟件程序控制下，控制著各個(gè)部分硬件電路有序工作，把從模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到的蓄電池的電壓值，用1602液晶去顯示，同時(shí)綠燈亮起表示系統(tǒng)正在充電。最終在顯示輸出信息窗口出現(xiàn)了一下信息：Build target 39。啟動(dòng)信號(hào)的程序如下：在SCL為高電平期間，