【正文】 用于便攜裝置（如筆記本計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、 PDA 等） 中。串口有四種工作方式，通過(guò)編程設(shè)置，可以使其工作在任一方式以滿足 不同的場(chǎng)合。電路中 Ci 的作用 是消除輸入連線較長(zhǎng)時(shí)其電感效應(yīng)引起的自激振蕩，減小紋波電壓，取值范圍在 ～ 1μF 之間，本文 Ci 選用 ；在輸出端接電容 Co 是用于消除電路 高頻噪聲，改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，一般取 左右，本文 Co 即選用 。 文中介紹設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能手機(jī)充電器，與普通的手機(jī)充電器相比，它的的特殊 之處除了能源的供應(yīng)來(lái)自太陽(yáng)能電池板外，充分利用單片機(jī)的智能性，設(shè)有完備 的電壓電流檢測(cè)保護(hù)電路，并通過(guò)顯示電路顯示電路狀態(tài)，通過(guò)功能鍵可以靈活 的選擇電路輸出，為不同的電子產(chǎn)品提供電源。 太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)光和材料相互作用直接產(chǎn)生電能，不需要消耗 燃料和水等物質(zhì)，使用中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的任何氣體，是對(duì)環(huán)境 無(wú)污染的可再生能源。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光 —電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明， 各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生 清潔能源的巨大需求，太陽(yáng)能電池仍將是利用 太陽(yáng)輻射能比較切實(shí)可行的方法，可為人類未來(lái)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開(kāi)辟 廣闊的前景。 2 太陽(yáng)能手機(jī)充電器硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 太陽(yáng)能電池在使用時(shí)由于太陽(yáng)光的變化較大，其內(nèi)阻又比較高，因此輸出電 壓不穩(wěn)定，輸出電流較小，這就需要用充電控制電路將電池板輸出的直流電壓變 換后供給電池充電。 LM7805 輸入電壓為 8V 到 36V， 最大工作電流 ， 具有輸入電壓范圍寬， 工作電流大，輸出精度高且工作及其穩(wěn)定，外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，太陽(yáng)能電池電 壓即使有較大的波動(dòng)，也能穩(wěn)定的輸出 5V 電壓，從而是單片機(jī)等控制電路正常 工作，且成本低。方式 0 的輸出是 8 位串行數(shù)據(jù)，通過(guò)移位寄存器可將 8 位串行數(shù)據(jù)變成 8 位并行數(shù)據(jù)輸出，也可以將外部的 8 位并行數(shù)據(jù)變成 8 位串行數(shù)據(jù)輸入。 DC/DC 變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。通道選擇表 1 所示。 MAX471 介紹及工作原理 MAX471 是美國(guó) MAXIM 公司 生產(chǎn)的雙向、精密電流傳感放大器。這些未知 的值在單片機(jī)復(fù)位完成，正式運(yùn)行以后，會(huì)產(chǎn)生無(wú)法讓程序設(shè)計(jì)人員掌握的后果， 甚至?xí)斐上到y(tǒng)的損壞。 數(shù)據(jù)采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換程序 數(shù)據(jù)采集主要由單片機(jī)控制 ADC0809 完成，程序分為數(shù)據(jù)初始化，發(fā)送啟 動(dòng)轉(zhuǎn)換命令，等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，接收數(shù)據(jù)，處理并存入緩存，程序流程如圖 11 所 示。檢測(cè)輸 出 LED EQU 70H 。PWM輸出未完成返回 CLR TR0 MOV TH0， PWM2H MOV TL0， PWM2L SETB TR0 SETB PWMF CLR 。A中為 低電平周期 MOV R1， A MOV A,0FFH CLR C SUBB A,R1 INC A MOV PWM2L,A MOV PWM2H,0FFH MOV A,PWMT CLR C SUBB A,R1 。但在總的造價(jià)有所增加； （ 2） PWM 產(chǎn)生由獨(dú)立芯片完 成，這樣可減輕單片機(jī)的負(fù)擔(dān)，使其有時(shí)間做其它人性化的服務(wù)，并可提高電路 輸出精度； （ 3）電路設(shè)計(jì)中盡可能的使用較少的按鍵，使六個(gè)按鍵減為四個(gè)，這 需要通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)； 致謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，在指導(dǎo)老師的幫助 下，終于完成了多用太陽(yáng)能手機(jī)充電 器的設(shè)計(jì)和調(diào)試。 顯示子程序是怎么將顯示緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)變成相應(yīng)的字形碼呢 ?具體的方法 是將每個(gè)數(shù)字的字形碼以 16 進(jìn)制數(shù)從小到大的次序依次存放在存儲(chǔ)器中的固定 區(qū)域中，構(gòu)成顯示代碼表。 在本設(shè)計(jì)中，電阻 R4 采用 20K/ 精密電阻，在輸出最大 500mA 時(shí) Uo 不超過(guò) 5V，輸出電壓便于 ADC0809 采集并作數(shù)字化處理。此地 址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 （ 2）引腳結(jié)構(gòu) IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號(hào)太 小，必須 進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化 太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，有單片機(jī)處理編碼后送到數(shù)碼管上顯示。 數(shù)碼管顯示電路 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)有一個(gè)串行 I／ O 端口， 通過(guò)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(shí)由 TXD 端送出， 接收時(shí)數(shù)據(jù)由 RXD 端輸入。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(dòng)電路，在穩(wěn)壓電源啟動(dòng)后 處于正常狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)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。充電過(guò)程中采用 LED 燈、數(shù)碼管指示，系統(tǒng)中 設(shè)計(jì)有完備的過(guò)流過(guò)壓保護(hù)，避 免因電池過(guò)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(duì)手機(jī)、 MP攝像機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品充電。 關(guān)鍵詞： 太陽(yáng)能，電池，單片機(jī)，智能， BUCK 變換器 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(wèn)題日益成為制 約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí)，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)行 “陽(yáng)光計(jì)劃 ”， 開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展 的新動(dòng)力。 硅太陽(yáng)能電池及參數(shù) 硅太陽(yáng)能電池分為單晶硅太陽(yáng)能電池、 多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜 太陽(yáng)能電池三種。當(dāng)光線條件適宜時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)光，將光能 轉(zhuǎn)換為電能。 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(guò)程， 并將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng) 過(guò)分析處理后生成 PWM 脈寬調(diào)制信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷， 從而控制輸出 大小。因此外 接一個(gè)移位寄存器就可擴(kuò)展一個(gè) 8 位的并行輸入／輸出接口， 如果想多擴(kuò)展幾個(gè) 并口就需要在外部級(jí)連幾個(gè)移位寄存器。 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。 數(shù)字量輸出及控制線： 11 條 ST 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。 MAX471 內(nèi)置 35mΩ精密傳感電阻，可測(cè)量電流的上下限為 3A。 因此， 在單片機(jī)運(yùn)行后， 首先清 0 使之置初始參數(shù)設(shè)定， 便于程序設(shè)計(jì)人員掌握，以利系統(tǒng)的工作。 圖 11 數(shù)據(jù)采集子程序結(jié)構(gòu)流程圖 充電子程序的設(shè)計(jì) 充電過(guò)程分兩階段進(jìn)行，第一階段為恒流充電，充電電流可設(shè)定，當(dāng)充電電 壓達(dá)到 4V 時(shí)轉(zhuǎn)入第二階段，即 的恒壓充電方式，恒壓充電電流會(huì)隨著時(shí) 間的推移而逐漸降低，待充電電流降到 時(shí)，表明電池已充到額定容量的 93%～ 95%，此時(shí)即可認(rèn)為基本充滿，如果 繼續(xù)充下去，充電電流會(huì)慢慢降低到 零，電池完全充滿 。數(shù)碼管 顯示緩沖 PWMF BIT00H ；輸出標(biāo) 志位 PWM1H EQU 71H ； PWM高電平緩沖 PWM1L EQU 72H PWM2H EQU 73H ； PWM低電平緩沖 PWM2L EQU 74H TESTH EQU 77H ；