【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)的字型碼正好相反，所以共陽極 數(shù)碼管在單片機內(nèi) O9 所對應(yīng)的字型碼分別是： 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。 入口 初始化 啟動轉(zhuǎn)換 N 轉(zhuǎn)換結(jié)束？ Y 處理存儲 返回 圖 11 數(shù)據(jù)采集子程序結(jié)構(gòu)流程圖 16 充電子程序的設(shè)計 充電過程分兩階段進行，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 。充電過程中， “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。 [4] 入口 采集電壓電流 N 電壓4V？ Y Y 電流？ 恒壓充電 N 恒流充電 充電結(jié)束 返回 圖 12 充電子程序結(jié)構(gòu)流程圖 17 電源子程序的設(shè)計 本太陽能手機充電器與傳統(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 N 過電流 Y 小 輸出電壓判斷 大 關(guān)斷輸出 相等 增大占空比 跳過 減小占空比 返回 圖 13 電源子程序結(jié)構(gòu)流程圖 18 結(jié)束語 本手機充電器系統(tǒng)的設(shè)計分為硬件電路設(shè)計和程序設(shè)計兩個部分， 硬件電路 設(shè)計屬于前期的主要工作，通過方案論證與可行性分析，最終確定由 89C51 單 片機完成主電路的控制與設(shè)計，并展開外圍電路與控制硬件電路設(shè)計，硬件電路 的設(shè)計主要是電路原理圖的繪制以及參數(shù)的確定。 在硬件電路設(shè)計上遇到一些問 題，關(guān)于 DC/DC 轉(zhuǎn)換的 PWM 脈寬調(diào)制信號的產(chǎn)生問題，經(jīng)過反復(fù)分析論證， 最后確定用單片機通過編程來實現(xiàn)，這樣將大大降低硬件的成本。 軟件的設(shè)計采用模塊化的程序設(shè)計方法，分為主程序部分、按鍵采集模塊、 數(shù)碼管顯示模塊、AD 轉(zhuǎn)換采集模塊以 PWM 脈寬信號產(chǎn)生模塊等。程序的設(shè)計 既參考了一些資料里的內(nèi)容，也有相當(dāng)多的自我設(shè)計，比如說 PWM 脈寬調(diào)制信 號產(chǎn)生程序，就是參考了網(wǎng)友提供的標志位加定時器實現(xiàn)的方法，但主程序中有 關(guān)數(shù)據(jù)處理計算的則是自己設(shè)計，因為這些東西涉及到具體硬件電路，是找不到 相關(guān)資料的，在數(shù)據(jù)處理中有簡單的單字節(jié)算法，也有雙字節(jié)的，有的則采用巧 妙的算法有效避免出現(xiàn)雙字節(jié)，從而使程序設(shè)計變得簡單。 對于本設(shè)計，如果進行進一步的的研究，我認為應(yīng)該在以下幾個方面重點考 慮： （1）考慮顯示模塊改用液晶顯示，這樣可以減小電流損耗，還可顯示漢字， 使顯示更加豐富人性化。但在總的造價有所增加； （2）PWM 產(chǎn)生由獨立芯片完 成，這樣可減輕單片機的負擔(dān)，使其有時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)計中盡可能的使用較少的按鍵，使六個按鍵減為四個，這 需要通過程序來實現(xiàn)； 致謝 經(jīng)過幾個月的努力，在指導(dǎo)老師的幫助下，終于完成了多用太陽能手機充電 器的設(shè)計和調(diào)試。從確定設(shè)計題目的那天開始，指導(dǎo)老師就開始不斷地給我提供 幫助，從最初的方案確定，到元器件的選擇，電路的修改和調(diào)試，程序的編寫和 修改，以及論文的制作等等，很多都是涉及到細節(jié)的問題；正是由于指導(dǎo)老師無 私幫助，我才得以完成設(shè)計，指導(dǎo)老師自己也是很忙的，他帶有很多實驗課，每 次與指導(dǎo)老師見面幾乎都是在實驗室，可想而知指導(dǎo)老師對我的關(guān)心，在做畢業(yè) 設(shè)計的同時也是一個學(xué)習(xí)和成長的過程， 雖然設(shè)計中很多東西都是指導(dǎo)老師以前 做過的， 但是指導(dǎo)老師幾乎每次都對我說： 先自己慢慢做， 有什么問題再來問我， 正是由于指導(dǎo)老師嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度， 才使我從最初接觸這個課題時的迷茫變?yōu)楝F(xiàn) 在豁然開朗，期間指導(dǎo)老師不斷提供的幫助和鼓勵是很重要的，特別要提及的是 關(guān)于充電器的應(yīng)用問題， 要是沒有指導(dǎo)老師提供的指導(dǎo)和建議是根本不可能完成 的。在此，對指導(dǎo)老師的幫助表示感謝！ 19 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(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)， 2007，(2)：147149 [2] 蔡朝洋. 單片機控制實習(xí)與專題制作[M]. .北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006 年 11 月 [3] 李朝青. 單片機原理及接口技術(shù)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2005，(05) [4] 張伯文. 簡易鎳鎘電池定時恒流充電器[J]. 電池，1997，(6) [5] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ) (模擬部分) [M]. 北京：高等教育出版社， 2000 [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(xué)，2008，26(6)： 193197 [7] 濱川圭弘. 太陽能光伏電池及其應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社， 2008 [8] 沈德金等. 接口電路與實用程序?qū)嵗齕M].北京大學(xué)出版社, 2003 年 [9] 張軍軍， 孫佩石， 梁海濤. 智能化小區(qū) LED 路燈光伏充電器的設(shè)計[J]. 電源技術(shù)，2007， 31(2)：157159 [10] 陳維， 沈輝， 王東海等. 太陽能半導(dǎo)體照明驅(qū)動技術(shù)研究[J]. 照明工程學(xué)報， 2005， 16(3)： 710 [11] 徐大誠，鄒麗新，丁建強. 微型計算機控制技術(shù)及應(yīng)用[M].高等教育出版社，2003 年 [12] 肖鵬，陳國呈，吳春華等. 一種新型光伏獨立發(fā)電系統(tǒng)拓撲及控制策略[J]. 上海大學(xué)學(xué) 報(自然科學(xué)版)，2008，14(6)：633636 [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(shù)， 2008， 34(6)：11451154 20 Q1 2N5366 R5 30K R11 SHGN GND Q2 2N5551 5 4 R7 89C51 U3 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 EOC IN5 ADDA ADDB ADDC IN6 IN7 ALE ref() ref(+) 16 R11 330 12 D5 LED ENABLE START CLOCK ADC0809 5 4 3 47u R9 20K 2 1 28 27 26 5V SIGN OUT 3 6 15 10 RS+ RS+ RSRS2 7 L U4 MAX471 Vo Vi U1 7805 LED SS+ ENT R4 GND Vin 7805 Vout 390 (5V) 附錄 1 主電路原理圖 C1 500u/50V R1 R2 R3 R12 R13 R6 10K 25 24 23 22 9 6 10 10 11 30 29 7 13 12 INT1 INT0 T1 T0 EA/VP X1 X2 RESET RD WR 3 15 14 31 19 18 9 17 16 RXD TXD ALE/P PSEN 1 2 3 4 5 6 7 8 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 C7 R10 D4 R8 P07 P06 P05 P04 P03 P02 P01 P00 32 33 34 35 36 37 38 39 msb21 22 23 24 25 26 27 lsb28 21 20 19 18 8 15 14 17 C3 103 C2 47u/10V 10u C6 C4 R10 10K 30P RES 12M C5 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 21 22 23 24 25 26 27 28 30P R1 10k 6 DPY a U6 1 2 A B 5 3 f g d dp c e b a b c d e D CLK S u5 數(shù) 數(shù) 數(shù) Q U4A 1 Q3 2SC9013 5V MR 74HC164 D2 8 D3 9 CLK f g dp R 8 Q 4 2 74HC74 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 3 4 4 5 5 7 6 9 10 10 11 2 12 1 13 6 D1 21 附錄 2 匯編源程序 ORG LJMP ORG LJMP 輸出 ORG LJMP 出 LED 顯示緩沖 PWMF BIT 00H 志位 PWM1H PWM1L PWM2H PWM2L 期緩存 TESTL EQU TESTV EQU 壓檢測緩沖 TESTI EQU 電流檢測緩沖 PWMT EQU 。PWM波周期 OUT ORG BIT 02H 0100H 。功能選擇 。功能選擇 TVI BIT 03H 7BH 7AH 。輸出 78H 79H 。輸出電 EQU EQU EQU EQU 77H 71H 72H 73H 74H 。檢測周 。PWM輸出標 EQU 70H 。數(shù)碼管 001BH TESTOUT 。檢測輸 0000H MAIN 000BH PWML 。PWM波 CLR TESTV MOV PWMT,200 期設(shè)為50us MOV TESTH,0FEH MOV TESTL,0CH LCALL DISPLAY LJMP KEYWORK START:LCALL TESTIN MOV A,TESTV MOV B,33H DIV AB JNZ NEXT MOV A,01H NEXT: MOV B,04H MUL AB 出實際輸入電壓 MOV B,A JNB OUT,NEXT2 NEXT1:MOV A,PWMT DIV AB MOV B,LED MUL AB 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 平周期 MOV R1,A 。A中為高電 。A中為低電 。乘以比例得 。PWM周 。PWM高電平緩沖 。PWM低電平緩沖 TESTH EQU MAIN: MOV A,00H MOV LED,A MOV P1,07FH 22 MOV A,0FFH CLR C SUBB A,R1 INC A MOV PWM1L,A MOV PWM1H,0FFH CLR CLR CLR MOV IE,8AH 中斷 MOV TMOD,11H 定時，開始輸出 MOV TH1,PWM2H MOV TL1,PWM2L MOV TH0,TESTH MOV TL0,TESTL SETB TR0 SETB TR1 LJMP ED NEXT2:MOV A,PWMT MOV B,04H DIV AB 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 平周期 。A中為高電 。A中為低電平周 。T1賦值 。TO賦值 。T模式1， 。CPU開 MOV R1,A MOV A,0FFH CLR C SUBB A,R1 INC A MOV PWM1L,A MOV PWM1H,0FFH MOV IE,8BH 中斷 MOV TMOD,11H 定時，開始輸出 MOV TH1,PWM2H MOV TL1,PWM2L MOV TH0,TESTH MOV TL0,TESTL SETB TR0 SETB TR1 ED: AJMP ED PROTECT: CLR LJMP ED PWML: JB PWMF,PWMH 。PWM輸出未完成返回 CLR TR0 MOV TH0,PWM2H MOV TL0,PWM2L SETB TR0 SETB PWMF CLR 出低電平 RETI PWMH: SETB CLR TR0 23 。CPU開 。T模式1， 。TO賦值 。T1賦值 。PWM輸 MOV TH0,PWM1H MOV TL0,PWM1L SETB TR0 出高電平 CLR PWMF RETI TESTIN: SETB CLR CLR LCALL TEST RET TESTOUT: CLR TR1 JNB TVI,STCBA TEST1:LCALL TEST LCALL TEST JNB OUT,TEST2 MOV A,TESTI INC A JZ PROTECT MOV DPTR,OTVTAB MOV A,LED MOVC A,@A+DPTR CLR C CJNE A,TESTV,DADA LJMP RETURN DADA: JC XIAO MOV A,PWM2L ADD A,01H MOV PWM2L,A MOV A,PWM1L SUBB A,01H MOV PWM1L,A