【文章內(nèi)容簡介】 構流 開始 清片內(nèi) RAM 初始參數(shù)設定 AD設定 定時器設定 中斷設定 返回 15 程圖。 圖 10 按鍵子程序結構 流程圖 數(shù)碼管顯示子程序 開機時，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 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)變成相應的字形碼呢 ?具 體的方法是將每個數(shù)字的字形碼以 16 進制數(shù)從小到大的次序依次存放在存儲器中的固定區(qū)域中，構成顯示代碼表。當要顯示某字符時，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 中得到的結果即表格中取出的對應數(shù)字的字形碼。 對于電路中的 74LS164 共陰極數(shù)碼管數(shù)據(jù)位和字形的對應關系如下表。 由于單片機在以方式 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 串轉并后到 達 Q7，也就是說單片機 入口 讀 I/O 口 處理后存入緩存 延時 Y 返回 N 16 內(nèi)的 DO 通過串口發(fā)送并經(jīng)過 74LS164 后到達 74LS164 的 Q7 腳即數(shù)碼管的 A腳，因此在單片機內(nèi)字型碼與 74LS164 所對應的字型碼正好相反， 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)送啟動轉換命令，等待轉換結束，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 子程序結構流程圖 入口 初始化 啟動轉換 轉換結束 ？ 處理存儲 返回 N Y 17 充電子程序的設計 充電過程分兩階段進行，第一階段為恒流充電，充電電流可設定，當充電電壓達到 4V 時轉入第二階段，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 [4]。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 子程序結構流程圖 入口 采集電壓電流 恒流充電 恒壓充電 返回 充電結束 電壓 4V？ 電流 ？ Y N Y N 18 電源子程序的設計 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。 圖 13 電源 子程序結構流程圖 入口 采集電壓電流 跳過 關斷輸出 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 19 結束語 本手機充電器 系統(tǒng)的設計分為硬件電路設計和程序設計兩個部分，硬件電路設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計 ，并展開外圍電路與控制硬件電路設計 ， 硬件電路的設計主要是電路原理圖的繪制 以及參數(shù)的確定 。 在 硬件電路設計上遇到一些問題， 關于 DC/DC 轉換的 PWM 脈寬調(diào)制信號的產(chǎn)生問題，經(jīng)過反復分析論證，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。 軟件的設計采用模塊化的程序設計 方法 ，分為主程序部分、 按鍵采集模塊 、數(shù)碼管顯示模塊 、 AD 轉換采集模塊 以 PWM 脈寬信號產(chǎn)生 模塊等。程序的設計既參考了一些資料里的內(nèi)容，也有相當多的自我設計，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， 但主程序中有關數(shù)據(jù)處理計算的則是自己設計，因為這些東西涉及到具體硬件電路，是找不到相關資料的，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 設計變得簡單 。 對于本設計，如果進行進一步的的研究，我認為應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，使其有時間做其它人性化的服務，并可提高電路輸出精度 ；（ 3）電路設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 老師的幫助下，終于完成 了多用太陽能手機充電器的 設計和調(diào)試。 從確定設計題目的那天開始，指導老師 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；正是由于指導老師無私幫助，我才得以完成設計，指導老師自己也是很忙的，他帶有很多實驗課，每次與指導老師見面幾乎都是在實驗室，可想而知指導老師對我的關心，在做畢業(yè)設計的同時也是一個學習和成長的過程，雖然設計中很多東西都是指導老師以前做過的，但是指導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，正是由于指導老師嚴謹?shù)目茖W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，特別要提及的是關于充電器的應用問題 ，要是沒有指導老師提供的 指導和建議 是根本不可能完成的。在此，對指導老師的幫助表示感謝！ 20 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 )，2020， (2)： 147149 [2] 蔡朝洋 . 單片機控制實習與專題制作 [M]. .北京：北京航空航天大學出版社， 2020 年 11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， 2020， (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 基礎 (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 ， 2020， 26(6)：193197 [7] 濱川圭弘 . 太陽能光伏電池及其應用 [M]. 北京：科學出版社 ， 2020 [8] 沈德金等 . 接口電路與實用程序實例 [M].北京大學出版社 , 2020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計 [J]. 電源技術 ， 2020，31(2)： 157159 [10] 陳維 ， 沈輝 ， 王東海等 . 太陽能 半導體照明驅動技術研究 [J]. 照明工程學報 ， 2020， 16(3)：710 [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， 2020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]. 上海大學學報 (自然科學版 )， 2020， 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 ， 2020，34(6)： 11451154 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