【文章內(nèi)容簡介】 （ 1）布線原則 1）一般應將公共地布置在最邊緣，便于印制板安裝在機殼上， 也便于與機殼連接。 2）單面板印制板上的導線不能交叉，因此迫使導線繞道或是平行布設(shè)平行線越長，不僅會使引線電感增大，而且導線之間，電路之間的寄生耦合也會增大。 3）對外連接宜采用接插形式的印制板，為便于安裝，往往將輸入，輸出，反饋電線和地線均勻的平行排列為插頭。 4）印制板上每級電路的地線，在許多情況下應自成封閉回路，這樣會減小級間的低電流耦合。 5）印制導線需要屏蔽，但要求不高時，可采用印制屏蔽線，屏蔽網(wǎng)等屏蔽措施。 （ 2） .布線要求 1）印制導線可以布置成單面，雙面或是多面，但應首選單面，其次是雙面。仍 然不能滿足的時候再考慮多層。 2）作為電路的輸入和輸出兩端用的印制導線應盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生電流反饋，在這些導線之間最好加接地線。 3）在布線密度比較低時，可加粗導線，信號線的檢舉可適當加大。 4）印制導線的布局應盡可能短，特別是電子管的柵極，半導體管的基極和高頻回路等更應這樣。 5）印制導線拐彎一般為圓形，而直角和尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣的性能。 6）對高、低電平懸殊很大的信號線應盡可能短，并且加大間距。 7）印制導線在不影響電氣的基礎(chǔ)上，應盡量采用大面積銅箔。 圖 （ 1）經(jīng)過 3 個多小時候的不屑努力，和本人的頑強精神，一塊完美的 PCB 圖展現(xiàn)在我的電腦顯示器上。 PCB 圖如下； 本章小結(jié) 本章主要是介紹課題的方案選擇，確定課題方案后。 仔細分析方案。整理出方案的方框圖，并重點分析介紹系統(tǒng)中的每個重點模塊。 第 三 章 鋰蓄電池電壓電流的檢測 鋰蓄電池電壓的檢測 STC12C5408AD單片機帶有 8路 10位 A／ D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍為：0～ 5V，轉(zhuǎn)換后相應的數(shù)字量范圍： 0～ 255。將蓄電池電壓 Vd的最高值定于 5V，利用電阻分壓的方式將其轉(zhuǎn)換為 0～ 5V。電路如 圖 41 圖 41 Vi=R2/(R1+R2) Vd，取 R2=10 KΩ， R1=10 KΩ， 代入數(shù)值則由 Vi=1/2Vd 故蓄電池電壓： Vd=Vi*2； A／ D轉(zhuǎn)換數(shù)字波動范圍為177。 1LSB。故電壓測量波動范圍177。 0． 1V。 本章小結(jié) 主要介紹的課題檢測的指標的各種方法，在檢測蓄電池電壓的檢測用到STC12C5408AD 單片機的 10位 A／ D轉(zhuǎn)換器。在電流的檢測時用到小電阻補償?shù)姆椒?，使檢測結(jié)果精確。 第 四 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 設(shè)計思路 以單片機為核心的控制軟件具有實時性、靈活性、通用性及運行可靠性的特點，現(xiàn)在對太陽能充電控制器軟件的設(shè)計思路介紹如下： 首先主程序要完成系統(tǒng)初始化，為了在初始化的過程中，防止中斷的意外到來，應在主程序的開始處先關(guān) 閉中斷，完成初始化后，再打開中斷。 由于本系統(tǒng)是 5V自動識別，因此要在程序中必須判別。具體為，當 蓄電池兩端電壓大于 5V時，滿足 5的系統(tǒng)，否則為 5V系統(tǒng)，判別系統(tǒng)后轉(zhuǎn)到相應的程序處繼續(xù)執(zhí)行。 在有太陽 處理程序中，要判斷蓄電池的兩端電壓，在決定是否采取充電控制，充電控制方式采用 PWM控制。并有指示燈時刻現(xiàn)實蓄電池兩端電壓處于何種狀態(tài)，讓用戶一目了然。 4．具體的程序見附件 系統(tǒng) 主程序流程 主程序流程圖如圖 51所示 圖 51 系統(tǒng) 主程序流 程圖 初始化子程序 在初始化程序中，主要對 STC12C5408AD的系統(tǒng)資源，包括定時器、中斷、串行通訊等初始化工作，還有對液晶的的驅(qū)動等等 A/D 采集 子程序 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀入采用查詢方式。通過查詢端口的信號來判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束； 10位的轉(zhuǎn)換只需一次讀取，就可得到結(jié)果。對于溫度信號一般來說是緩變的，通過單片機的軟件編程，采用查表法實現(xiàn)，不同的溫度對應不同的過充點，其他點位按照電壓差值依次與過充點對應。 具體程序見附件 開始 初始化 電池充電 充電子程序 電源子程序 Yes No 結(jié)束 顯示子程序 在顯示程序中 .完成發(fā)光二極管 LED 的顯示功 能。通過檢測蓄電池兩端的電壓，確定 LED 的電位高低，使 LED 直觀地顯示紅色、橙色或綠色。 本章小結(jié) 通過前面幾章對系統(tǒng)硬件的分析，本章仔細分析了系統(tǒng)的另一大模塊，軟件部分。 要求硬件與軟件相對應，燒入程序后控制器滿足課題的各項設(shè)計指標。標志著課題 設(shè)計 的圓滿成功。 結(jié) 論 由于能源的日益緊張，引起人們對太陽能應用的熱潮，由太陽能極板、充放 電控制器、蓄電池等構(gòu)成的產(chǎn)品都有了相對成熟的發(fā)展，國內(nèi)外很多專家也在這方面做了深入的研究。本論文就太陽能充 放 電控制器對蓄電池的充 放 電方式、控制器的功能要求和實際應用方面做了分析，完成了硬件電路設(shè)計和軟件編制，實現(xiàn)了對蓄電池的科學管理，并將其應用到太陽能 家庭用電系統(tǒng)中。 論文的主要工作有： 對 鋰蓄 蓄電池的充、放電過程、影響鉛酸蓄電池使用壽命的各種因素作了分析，確定了太陽能充電控制器的總體設(shè)計方案。 完成了控制器的硬件設(shè)計、電路板的繪制，電路的焊接。實現(xiàn)控制器通過對單片機 STC12C5408AD的 PWM輸出來控制開關(guān) MOS管的通斷，從而控制充電放電。 在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對太陽能充電控制器進行了軟件編程，實現(xiàn)對蓄電池的保護以及過 載檢測等。 將充 放 電控制器應用于太陽能 手機充電器 系統(tǒng)，設(shè)計整個系統(tǒng)的總體方案。本論文在軟硬件設(shè)計上仍有很多需要完善之處： 在 PCB板的元件布置和布線上要更加合理，以便減少干擾的引入。 本論文所采用的軟件編程思想，還需要進一步在實際的運行中驗證其穩(wěn)定性及可靠性。 延長蓄電池壽命目前還沒有一個最好的方式，如何進一步保護蓄電池，采用更優(yōu)的控制方法需要更進一步的研究。 經(jīng)過一周的努力 .太陽能充電器幾乎完成了，雖然還存在一些瑕疵，但是我相信以后不斷地努力會有進步的。在這次的做板過程中與遇到了前所未有 的困難，最后在老師和同學的幫助下還是解決了。在這里我非常感謝幫助我的老師和同學。同時我也大膽地將我的產(chǎn)品上傳到這里給大家一起分享。 成品圖如下： 致 謝 本課題在選題及研究過程中得到 葉俊明老師 的悉心指導。老師們多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點拔、熱忱鼓勵。老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅受我以文，而且教我做人，對老師的感激之情是無法用語言來表達的。 在此，我還要感謝 我們組員王娜同學和黃宇同學 ，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個 一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。通過這次 實訓 設(shè)計，是我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應用型人才打下良好的基礎(chǔ)。不積跬步何以至千里，本設(shè)計能夠順利完成，在此向內(nèi) 桂林電子科技 大學 電子信息工程系給我這次實訓的機會。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入可提到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠 摯的謝意！最后 我再次感謝指導老師的關(guān)心和幫助以及在本次 實訓 中幫助我的所有以前幫助過我的老師和同學，是你們的幫助和支持，讓我完成了本次 實訓 ，祝你們身體健康萬事如意！ 參考文獻 [1] 葉俊明 .單片機實驗指導書 [2]鄧長生 太陽能原來應用 [3]王連英 ,張永生，模擬電子技術(shù) ． [4]楊金煥，等．一種獨立光伏系統(tǒng)設(shè)計的新方法．太陽能學報， l995． [5]馮垛生．太陽能發(fā)電原理與應用 [M]．人民郵電出版社， 20xx [6]張秀國 ．單片機程序設(shè)計基礎(chǔ) [M]．北京航空航天大學出版社， 20xx． [7]周立功， 夏宇文．單片機與 CPLD綜合應用技術(shù) [M]．北京航空航天大學出版社， 20xx． [8] 郭天祥 單片機原來與應用 附錄 1 顯示程序 include include include include include include include include void int_t1() interrupt 3 { TH1=(6553650000)/256。 //定時器初始化 TL1=(6553650000)%256。 t1_num++。 t1_numgz++。 if(t1_num==jcjg)//檢測電池板周期 { t1_num=0。 flag_t1gz=1。 } if(t1_numgz==jcgzjg)//檢測過載恢復周期 { t1_numgz=0。 flag_t1gz=1。 } } void main() { init()。 while(1) { if(flag_pv==1) {//當有太陽能電池板時進入這里 v_temp=Ad_Av(1)。 if(v_tempqy)// 進入欠壓 { qyd=0。//欠壓指示 delay(1000)。 diqynum=3。 P1M0=0X87。 //00000111 P1M1=0XC9。 //00000111 fz_off。 //將負載關(guān)閉 fzd=1。 flag_fz=0。 while(!(Ad_Av(1)=qyhf)) { //一直等待欠壓恢復 checkpv()。 if(flag_pv==1) { pwm_1()。//打開充電 cdd=0。 //打開充電指示 } fcd_z()。 //按鍵檢測 fcd_j()。 func()。 diqynum。 if(diqynum0)//報警指示 { didi(3)。 delay(10000)。 } else diqynum=1。 } didi(1)。//欠壓恢復時開啟負載 fz_on。 delay(1)。 fzd=0。 P1M0=0X8F。//00000111 P1M1=0XC1。 //00000111 flag_fz=1。 delay(1000)。 qyd=1。 pwm_a=20。 } if(v_temp=qyamp。amp。v_temp=gygd) { //正常工作電壓區(qū)間 qyd=1。 if(v_tempfcdy) { cdd=0。//開充電指示燈 //這里省去 PWM 控制程序 } if(v_tempfcdyamp。amp。v_tempgddy) { cdd=0。//開充電指示燈 //這里省去 PWM 控制程序 } } if(v_tempgddy) {//判斷是否過壓 pwm_0()。 //過壓后關(guān)閉充電 cdd=1。 } } else { v_temp=Ad_Av(1)。 if(v_tempqy) { qyd=0。//欠壓指示 delay(1000)。 diqynum=3。 P1M0=0X87。 P1M1=0XC9。 fz_off。//欠壓后關(guān)閉負載 fzd=1。 flag_fz=0。 while(!(Ad_Av(1)=qyhf)) {//等待欠壓恢復 checkpv()。 //檢測電池板 if(flag_pv==1) { pwm_1()。//打開充電 cdd=0。//打開充電指示 } fcd_z()。//檢測按鍵