【文章內容簡介】 塊，故不能使用ADC0809進行仿真，所以一般在硬件仿真時采用ADC0808進行A/D轉換，但在實際工業(yè)生產時采用ADC0809進行A/D轉換。故在此設計中選擇ADC0808進行仿真。圖24為ADC0808的引腳圖。 圖24 ADC0808的引腳結構ADC0808各腳功能如下：IN0IN7：8位模擬量輸入引腳。GND：地。VREF（+）：參考電壓正端。VREF（）：參考電壓負端。START：A/D轉換啟動信號輸入端。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。EOC：轉換結束信號輸出引腳OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時鐘信號輸入端。A、B、C：地址輸入線。通道選擇表如下表所示。表23 通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7在設計中，START和EOC兩個信號的作用是啟動A/D轉換。ADC0808轉換完成的數(shù)據(jù)發(fā)送至AT89C51的P2口，然后由AT89C51進行處理以便電路的各項參數(shù)進行調節(jié)。 ACS712的選用在大多數(shù)的電子產品電路中，直交流的電流精準測量一直是個難題，為此各類測量元件蜂擁而出。設計初期，本人選擇的是MAX471測量元件，由于在使用的仿真軟件Proteus中沒有元件模板，而且進行封裝的話，各項參數(shù)不好設置，故使用另外一個測量元件ACS712，而且ACS712可以為大多數(shù)情況下的直交流測量提供一個很好的解決方案。圖25為ACS712的引腳圖。圖25 ACS712引腳圖如圖25為ACS712引腳圖，ACS712具有以下優(yōu)點：（1） 、封裝輕便，在各種電路上使用方便?？梢詰迷陔妱訖C控制等電路上；（2） 、具有精確的低偏置線性霍爾傳感器電路，在電路的應用中便于控制盒檢測；（3） 、具有較低的功率損耗（）；（4） 、接線端與傳感器引腳之間電氣絕緣。適用于一些對電氣絕緣要求較高的設備。在本設計中，使用ACS712來檢測充電電流，通過D/C轉換通道精確測出充電電流，完成預充電到正常充電再到浮充的全自動智能充電過程。 按鍵電路的選擇及設計由于本電路設計實現(xiàn)功能較多，故在電路中加入了六個按鍵，分別實現(xiàn)電路的輸出功能選擇鍵（為移動設備充電和作為直流電源）、數(shù)字加減鍵、確定鍵和過電流保護指示燈功能，在本電路中，將按鍵接在P1口。圖26 按鍵接線圖在單片機應用系統(tǒng)中，按鍵主要有兩種形式：（1） 、獨立按鍵：每個按鍵都單獨接到單片機的一個I/O口上；（2） 、矩陣編碼鍵盤：通過行列交叉按鍵編碼進行識別。在本設計中由于按鍵不是太多，故采用獨立按鍵法，這樣可以減小編程的難度，圖26為本設計的按鍵接線圖。由P0口的硬件構成可知，如果P0口做輸出的話則需要接上拉電阻，之后再與按鍵連接起來。在實際工作中還需考慮按鍵的抖動問題，所以在電路的軟件編程中按鍵部分必須加入延時程序以保證電路的準確性。 數(shù)碼管顯示電路的設計綜合各種因素，本設計采用LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路,每一個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口。單片機只需要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，直到有新的數(shù)據(jù)要顯示時,再發(fā)送新的字形碼可以了。這樣可以是cpu的負荷減少到最小。圖27 數(shù)碼管驅動電路在實際電路需要一個中介作為LED顯示器的靜態(tài)顯示接口以便連接在AT89C51上。在經過考慮之后，可以選用74HC164實現(xiàn)此功能。圖27為數(shù)碼管驅動電路。數(shù)碼管在單片機內09所對應的字型碼分別是：01H，4FH，12H，06H，4CH，24H，20H，0FH，00H，04H。3. 軟件設計 系統(tǒng)整體程序框架設計電路整體工作主要由單片機程序控制實現(xiàn)。其工作過程為：電路初始化，輸出功能選擇，選擇確定輸出電流電壓，為移動設備充電直至完成，程序整體框架如圖31所示。圖31 程序整體框架流程 電路初始化程序初始化是每個具有單片機電路開始工作的必需的工作，主要完成以下工作：（1） 、清片內ram，進行上電復位操作；（2） 、置初始參數(shù)設定，以利系統(tǒng)的工作；（3） 、設置系統(tǒng)運行所需的各個參數(shù)；（4） 、返回執(zhí)行充電任務。 鍵盤子程序鍵盤子程序主要作用是檢測開關是否處在有效的開關狀態(tài)，而且在確定程序運行后判斷應執(zhí)行那個充電狀態(tài)。通常所用的按鍵為輕觸機械開關，因機械觸點在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，一般為5ms～20ms，所以讀取端口后要做一定的延時以排除鍵抖引起的誤動作。圖32為按鍵子程序結構流程圖。圖32 按鍵子程序結構流程圖 數(shù)碼管顯示子程序開機時，需要先進行初始化數(shù)碼管。如圖33為數(shù)碼管顯示子程序。圖33 數(shù)碼管顯示子程序結構流程圖當要顯示某字符時，片內工作為：把首先把起始地址送入DPTR中作為基址，然后將緩沖區(qū)內的數(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中得到的結果即對應數(shù)字的字形碼。 數(shù)據(jù)采集及模數(shù)轉換程序數(shù)據(jù)采集及數(shù)模的轉換主要ADC0808完成，然后傳遞給AT89C51進行數(shù)據(jù)的處理后產生預期的效果。程序流程如圖34所示。圖34 數(shù)據(jù)采集子程序結構流程圖 充電子程序的設計如今的電子產品電池規(guī)格不一，但是大多數(shù)都是采用鋰離子聚合物電池作為新一代安全性電池。這種設備都是采用恒壓恒流充電，首先是恒流充電，即恒壓充電方式，此時充電電流逐漸降低到零，則表示電池完全充滿。充電子程序流程圖如圖35所示。圖35 充電子程序結構流程圖 電源子程序的設計本設計的便攜式太陽能充電器與傳統(tǒng)充電器相比較，具有完善的過電流智能保護，而且可以選擇輸出為充電電源還是直流電源。充電子程序流程圖如圖36所示。圖36 電源子程序結構流程圖參考文獻[1] 蔣鴻飛，胡淑婷. 綠色能源——太陽能充電器[J]. 上海應用技術學院學報(自然科學版)，2007年2月.[2] 譚浩強. C語言程序設計[M]. 清華大學出版社，2005年7月.[3] 李朝青. 單片機原理及接口技術[M]. 北京航空航天大學出版社，2005年5月.[4] 張元敏，王紅玲. 電子技術導論. 西南交通大學出版社，2008年9月. [5] 華成英，童詩白. 模擬電子技術基礎. 北京：高等教育出版社， 2006年.[6] 張紅梅，尹云華. 太陽能電池的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 水電能源科學，2008年.[7] 濱川圭弘. 太陽能光伏電池及其應用[M]. 科學出版社， 2008年.[8] 沈德金等. 接口電路與實用程序實例[M].北京大學出版社, 2003年.[9] 陳杰，黃鴻. 傳感器與檢測技術. 高等教育出版社，2002年8月.[10] 鞠振河. 太陽能光伏照明系統(tǒng)技術分析與應用.《中國建設動態(tài)：陽光能源》，2009年 第2期 [11] 徐大誠，鄒麗新，丁建強. 微型計算機控制技術及應用[M].高等教育出版社，2003年[12] 王兆安，劉進軍. 電力電子技術. 機械工業(yè)出版社，2009年.[13] 周林，武劍，栗秋華等. 光伏陣列最大功率點跟蹤控制方法綜述[J]. 高電壓技術， 2008年.結束語忙碌了兩個月，我的畢業(yè)設計課題也終將告一段落。點擊運行，也基本達到預期的效果。但由于能力和時間的關系，也還是有很多不盡人意的地方，比如功能不全、底層代碼的不合理等。本設計的基于單片機的便攜式太陽能充電器大部分原材料來自于書籍