【文章內(nèi)容簡介】 上，獨立按鍵則通過判斷按鍵端口的電位即可識別按鍵操作；而矩陣鍵盤通過行列交叉按鍵編碼進(jìn)行識別。 通常所用的按鍵為輕觸機(jī)械開關(guān)，正常情況下按鍵的接 點是斷開的，當(dāng)我們按壓按鈕時，由于機(jī)械觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而機(jī)械觸點在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，抖動時間的長短由按鍵的機(jī)械特性及操作人員按鍵動作決定，一般為 5ms～ 20ms；按鍵穩(wěn)定閉合時間的長短是由操作人員的按鍵按壓時間長短決定的，一般為零點幾秒至數(shù)秒不等。 在本設(shè)計中由于按鍵不是太多，故采用獨立按鍵法 。 其功能是用來設(shè)置充電的相關(guān)參數(shù)：如預(yù)充電電流大小，正常充電電流大小，浮充電流大小和充電截止電壓等等。 3 匯編源程序的設(shè)計實 現(xiàn) 系統(tǒng)整體程序框架 本設(shè)計整體工作主要由單片機(jī)程序控制實現(xiàn)，其工作過程為：電路啟動初始化，電路功能選擇，輸出選擇并確定輸出，單片機(jī)采集計算輸出 PWM 信號，定時采集數(shù)據(jù)并處理調(diào)節(jié) PWM 信號占空比等，程序整體框架如圖 10 所示。 15 圖 10 程序整體框 電路啟動初始化 初始化是為單片機(jī)的運行設(shè)置初始的運行環(huán)境，主要完成以下工作：清片內(nèi)，每次單片機(jī)加電時，都將引起單片機(jī)的上電復(fù)位操作。復(fù)位操作完成 以后，單片機(jī)的寄存器會被置以不同的值，這些值中有相當(dāng)一部分是未知的值。這些未知的值在單片機(jī)復(fù)位完成，正式運行以后，會產(chǎn)生無法讓程序設(shè)計人員掌握的后果，甚至?xí)斐上到y(tǒng)的損壞。因此，在單片機(jī)運行后，首先清 0 使之置初始參數(shù)設(shè)定，便于程序設(shè)計人員掌握，以利系統(tǒng)的工作。 設(shè)置系統(tǒng)運行所需的各個參數(shù)，設(shè)置定時器和中斷設(shè)定。圖 9 為初始化程序流程。 開始 系統(tǒng)初始化 光照情況 有 無 相關(guān)參數(shù)設(shè)定 測量超級電容電壓 超級電容電壓判斷 低于 5V 高于 5V 對超級電容充電 停止對超級電容充電 測量手機(jī)電池電壓 手機(jī)電池電壓判斷 已充滿 未充滿 關(guān)閉 PWM 輸出 電 池狀態(tài) V (≦ )amp。( ≧ ) （ ≦） amp。（ ≧） 預(yù)充 正常充電 浮充 狀態(tài)顯示 16 圖 9 初始化程序流程 按鍵采集程序 鍵盤子程序用于探測開關(guān)、是否 處在有效的開關(guān)狀態(tài)，以決定是否啟動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。讀線、讀取、相連的端口，并將其值判斷處理后存于相關(guān)緩存中。其中讀取端口后要做一定的延時以排除鍵抖引起的誤動作 。圖 10 為按鍵子程序結(jié)構(gòu)流程圖。 開始 清片內(nèi) RAM 初始參數(shù)設(shè)定 AD設(shè)定 定時器設(shè)定 中斷設(shè)定 返回 17 圖 10 按鍵子程序結(jié)構(gòu)流程圖 數(shù)碼管顯示子程序 開機(jī)時，初始化數(shù)碼管，通過串口將“ 0”的字形碼輸出使數(shù)碼管顯示“ O”。然后判斷 P1 口是否有鍵按下，如果沒鍵按下繼續(xù)判斷。 顯示子程序首先初始化串口，使串口工作在方式 0，再讀取顯 示緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù) (顯示緩沖區(qū)主要是用來存放即將要顯示的數(shù)據(jù) )，然后通過查表的方式找到對應(yīng)的字形碼，最后把字形碼寫入串口寄存器 SBUF 通過串口方式 0 發(fā)送出去。當(dāng) 8 個時鐘脈沖后，字形碼都移至 74Ls164 的 Q0Q7，數(shù)碼管就顯示相應(yīng)按鍵的編碼。 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器中的固定區(qū)域中，構(gòu)成顯示代碼表。當(dāng)要顯示某字符時，把表格的起始地址送入數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR 中作為基址，將顯示緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)作為偏移量送入變 址寄存器 A，執(zhí)行查表指令“ MOVCA，@A+DPTR”，則累加器 A 中得到的結(jié)果即表格中取出的對應(yīng)數(shù)字的字形碼。 對于電路中的 74LS164 共陰極數(shù)碼管數(shù)據(jù)位和字形的對應(yīng)關(guān)系如下表。 由于單片機(jī)在以方式 0 串行發(fā)送數(shù)據(jù)的時候數(shù)據(jù)從 RXD 引腳從低位到高位依次輸出，而最先輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過 74LS164 串轉(zhuǎn)并后到達(dá) Q7，也就是說單片機(jī)內(nèi)的 DO 通過串口發(fā)送并經(jīng)過 74LS164 后到達(dá) 74LS164 的 Q7 腳即數(shù)碼管的 A 腳，因此在單片機(jī)內(nèi)字型碼與 74LS164 所對應(yīng)的字型碼正好相反， 所以共陽極數(shù)碼管 在單片機(jī)內(nèi) O9 所對應(yīng)的字型 碼分別是： 入口 讀 I/O 口 處理后存入緩存 延時 Y 返回 N 18 01H， 4FH， 12H， 06H， 4CH， 24H， 20H， 0FH． 00H， 04H。 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。 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 充電過程分兩階段進(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 時轉(zhuǎn)入第二階段，即 的恒壓充電方式，恒壓充電電流會隨著時間的推移而逐漸降低，待充電電流降到 時，表明電池已充到額定容量的 93%～ 95%，此時即可認(rèn)為基本充滿，如果繼續(xù)充下去，充電電流會慢慢降低到零，電池完全充滿 [4]。充電過 入口 初始化 啟動轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換結(jié)束 ？ 處理存儲 返回 N Y 19 程中，“充電”指示燈亮；充滿時，“充飽”指示燈亮，“充電”指示燈滅，通過按鍵設(shè)置可控制充電時間。充電子程序流程圖如圖 12 所示。 圖 12 充電 子程序結(jié)構(gòu)流程圖 電 源子程序的設(shè)計 本太陽能手機(jī)充電器與傳統(tǒng)充電器相比，最大的優(yōu)點就是不僅能直接給電池充電，還能作為普通的直流電源使用，其中的 5V 直流輸出也可以直接給手機(jī)充電，或作為MP3 等其他小電子設(shè)備的供電電源。其輸出電壓 0 到 5V可調(diào)，數(shù)字顯示，并有完善的過流保護(hù)功能，從而確保電子產(chǎn)品的安全使用。 充電子程序流程圖如圖 13 所示。 入口 采集電壓電流 恒流充電 恒壓充電 返回 充電結(jié)束 電壓 4V？ 電流 ？ Y N Y N 20 圖 13 電源子程序結(jié)構(gòu)流程圖 入口 采集電壓電流 跳過 關(guān)斷輸出 返回 減小占空比 過電流 輸出電壓判斷 Y N 大 相等 增大占空比 小 21 附錄 1 主電路原理圖 abfcgdeDPY4 5 7 9102 1a b c d e f g6dpdp83u5 數(shù)碼管C1 500u/50VLEDD4C747uC247u/10VVinGNDVout7805U1 7805LR15.6KR2 R3R4 390R530KR7 6.2KR8 3.1K12MC3103C4 30PC5 30PC610uR1 10kIN026msb21212220IN12723192418IN2282582615IN312714lsb2817IN42EOC7IN53ADDA25IN64ADDB24ADDC23IN75ALE22ref()16ENABLE9START6ref(+)12CLOCK10U3 ADC0809D5Q1CLK3Q2R4S6U4A74HC74A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U6 74HC164RESS+SENTD3D2D15V(5V)Q12N5366Q2 2N5551R1112.9KR104.3KR12ViVoRS2SIGN3GND4SHGN5OUT6RS7RS+10RS+15U4 MAX471R9 20KQ3 2SC9013R1010KD5 LEDR11330R135V4.2VEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD1089C51R6 10K 22 附錄 2 匯編源程序 ORG 0000H LJMP MAIN