【正文】 ………………………………………………… 5 電源變換模塊 …………………………………………………………………………… 6 單片機(jī)控 制模塊 ………………………………………………………………………… 7 PWM 脈寬調(diào)制控制模塊 ………………………………………………………………… 7 數(shù)據(jù)采集及 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ……………………………………………………………… 8 升壓模塊 ……………………………………………………………………………… 10 4 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 系統(tǒng)程序主流程圖 ……………………………………………………………………… 11 A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程圖 ……………………… ………………………………………… 12 PWM 模塊子程序流程圖 ………………………………………………………………… 12 5 系統(tǒng)實(shí)際測試 ………………………………………………………………………………… 13 6 設(shè)計(jì)總結(jié) ……………………………………………………………………………………… 14 致辭 …………………………………………………………………………………………… 14 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………… 15 7 英文摘要 ……………………… ……………………………………………………………… 16 附錄 1系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的原理圖 ………………………………………………………………… 17附錄 2系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的 PCB圖 ………………………………………………………………… 18附錄 3 系統(tǒng)測試實(shí)物圖 ……… ………………………………………………………………… 19 引言 如今，社會(huì)高速發(fā)展，能源問題越來越受到人們的關(guān)注，越來越多的國家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到可 5 持續(xù)發(fā)展的社會(huì)應(yīng)該是一個(gè)既能滿足社會(huì)需要，同時(shí)又不會(huì)危 及后代人的社會(huì)。如圖 2。 方案二：可以通過串聯(lián)若干節(jié)干電池為系統(tǒng)提供工作電壓以及充電電壓，這種方式不僅可以讓系統(tǒng)穩(wěn)定工作，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)便攜性，但是用干電池供電，要考慮電池回收的問題，用完的電池會(huì)對環(huán) 境產(chǎn)生一定的污染。 8K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。 CLK 為時(shí)鐘輸入信號線。 方案討論： 方案一：采用 MC34063 升壓芯片，升壓后的電壓可以通過電位器來調(diào)節(jié)，因此該方案可以輸出可變化的電壓，但是外圍器件比較復(fù)雜，電路復(fù)雜，這也增加了成本，性價(jià)比不高 ，同時(shí)它的輸出電壓若沒調(diào)節(jié)好，可能超過 36V，安全性較低。 經(jīng)過了幾個(gè)月研究設(shè)計(jì)，在反復(fù)的學(xué)習(xí)與改進(jìn)中，基于太陽能電池板智能充電器功能基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，經(jīng)調(diào)試試驗(yàn)，各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)證明已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，但是由于本人的知識(shí)能力所限，所以本系統(tǒng)仍存些缺陷，如 PWM 靈敏度的不是很好，充電效率還不算很高，希望能在將來的不斷學(xué)習(xí)中得以完善。 開始 采集電壓 U、電流 I A/D 轉(zhuǎn)換 單片機(jī)處理 方式一 方式二 方式三 16 在太陽光充足的條件下經(jīng)測試，涼快太陽能電池板可以輸出 11V 左右的電壓，如圖 18 圖 18 太陽能電池板輸出電壓測試圖 用電量不同電池讓充電器充電以及用儲(chǔ)能模塊充電，測試充電方式，如圖附圖所示。 3A。當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 方案二：采用 MOSFET 場效應(yīng)管為主要控制芯片，結(jié)合二極管， LC 電路構(gòu)成 開關(guān)穩(wěn)壓電 10 源，該方案電路簡單，效果雖然沒有方案一好，但綜合整體考慮，并不需要很精確的 PWM波，而且成本比方案一低，總體效果還是可以接受的，所以本次設(shè)計(jì)采用該方案。 52類型的單片機(jī)的內(nèi)存也相對較大，足以應(yīng)付日常編程程序的大小。 7 恒流充：當(dāng)電池兩端電壓達(dá)到 Vmin門限值時(shí)，此時(shí)通過控制模塊控制充電電流，使得充電電流達(dá)到最大值，以這個(gè)恒定的電 流為 電池充電，這個(gè)充電狀態(tài)電池兩端電壓會(huì)慢慢變大，當(dāng)電池兩端電壓快要接近 時(shí)進(jìn)入下一個(gè)充電狀態(tài)，即浮充。根據(jù)硅材料的不同，太陽能電池板可以分為單晶硅太陽能電池板和多晶硅太陽能電池板，也有非晶硅太陽能電池板，例如 薄膜太陽能電池 、 有機(jī)太陽能電池 。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。當(dāng)天氣條件不好時(shí)（太能光不足），可以用儲(chǔ)能模塊經(jīng)過升壓電路為充電電池充電，但此時(shí)的充電方式只有一種，即以恒定的電壓（并且充電電壓大于電池電壓）為電池充電的方式 —— 浮充 [1]。 智能充簡介 對于一個(gè)可充電電池，選擇適當(dāng)?shù)某潆姺绞剑谔岣唠姵爻潆娦实耐瑫r(shí)，還可以保護(hù)電池延長電池的使用壽命。 本次設(shè)計(jì)的電源變換電路原理圖如圖 6， 圖 6 電源變換原理圖 J0和 J1分別接太陽能電池板，只要在 L7805的 1腳和 2腳加一個(gè) 的電容 ，在 3腳和2腳之間加一個(gè) 的滌綸電容就可以實(shí)現(xiàn) 5V 的輸出電壓，為其他模塊提供正常工作電壓?？删幊檀型ǖ? 圖 10 AD0809 引腳圖 數(shù)字量輸出及控制線： 11 條 ST 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號。 ? 內(nèi)部檢測電阻和檢測能力為 3A，并聯(lián)使用可擴(kuò)大檢測范圍。 圖 14 升壓模塊電路原理圖 4 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 系統(tǒng)程序主 流程圖 系統(tǒng)程序主流程圖如圖 15， 開始 各模塊初始化 電池電壓電流的采集 對電壓電流進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換 單片機(jī)對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)處理 LCD 顯示 PWM 控制決定充電方式 充電電池 結(jié)束 14 圖 15 程序主流程圖 如圖 15，系統(tǒng)控