【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程序主要流程圖 開 始初 始 化 變 量電 壓 采 集V b a t 1 4 . 5 VV b a t 1 2 V浮 充 充 電停 止 充 電YYNNV b a t 1 0 . 8 V快 速 充 電YN停 止 放 電結(jié) 束 主要 C 程序 include //51 芯片管腳定義頭文件 include //內(nèi)部包含 _nop_()。 define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit CLK = P0^0。 /* AD 時(shí)鐘信號(hào) */ sbit CS = P0^2。 /* AD 片選信號(hào) */ sbit DOUT = P0^1。 /* 數(shù)據(jù)輸出 */ sbit FuZai = P1^1 。 sbit PWM = P1^0 。 sbit LED1 =P2^0。 sbit LED2 =P2^1。 uchar t0,battery_v。 void delay(uint n) //延時(shí)函數(shù) { while(n) { _nop_()。 } } /*************************************/ void init()//初始化函數(shù) { TMOD=0x01。 TH0=(6553650)/256。 TL0=(6553650)%256。 EA=1。 ET0=1。 PWM=0。 LED1=1。 LED2=1。 } /***********************************/ uchar adc_549(void) //AD 轉(zhuǎn)換 { uint data_out=0。 uchar i。 CS = 1。 _nop_()。 CS = 0。 for (i=0。 i8。 i++) /* 讀取 8 位數(shù)據(jù) */ { CLK = 0。 data_out = (data_out1)|DOUT。 CLK = 1。 _nop_()。 } CLK = 0。 CS = 1。 delay(3)。 /* 延時(shí) 21us 以上 */ return(data_out)。 } /**********************************/ void main(void) { init()。 while(1) { battery_v=adc_549()。 FuZai=1。//打開負(fù)載 if(battery_v186)//蓄電池電壓大于 10V { LED1=1。 LED2=0。 if(224battery_v204) { TR0=1。 //開啟固定 PWM 充電 if(t0==5) { PWM=1。 } if(t0==12) { t0=0。 PWM=0。 } } else { TR0=0。 LED1=1。 LED2=1。 } } else { LED1=0。 LED2=1。 FuZai=0。//關(guān)閉負(fù)載 } } } void timer0() interrupt 1 //定時(shí)器 0，用來產(chǎn)生 PWM { TH0=(6553650000)/256。 TL0=(6553650000)%256。 t0++。 } 5 測(cè)試分析 由于太陽能電池價(jià)格比較貴，所以設(shè)計(jì)中使用 12V 直流電源模擬太陽能電池。測(cè)試所用的蓄電池規(guī)格： 12V， 36Ah。測(cè)試用到的儀器：萬能表，可調(diào)直流電源，示波器。測(cè)試的內(nèi)容：檢測(cè)蓄電池電壓低于 時(shí)，控制器是否中斷放電電路；檢測(cè)蓄電池電壓在 是否 PWM 充電；檢測(cè)蓄電池電壓大于等于 時(shí)控制器是否停止對(duì)蓄電池充電。由于測(cè)試使用的 12V 蓄電池容量太大（ 36Ah），假如此控制器以 1A 的電流對(duì)蓄電池 充電，完成一次完整的充電所需時(shí)間大概為 36 小時(shí)，因此沒能完全完成測(cè)試充電過程。使用此 12V 蓄電池測(cè)得的結(jié)果是控制器能夠充放電。而測(cè)試控制器功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，所用的方法是用一個(gè)電壓模擬蓄電池。 以下是模擬充電得到的參數(shù)：當(dāng)模擬蓄電池的電壓低于 10V， MOSFET 管 Q2 關(guān)閉停止對(duì)負(fù)載供電，同時(shí)紅燈亮；當(dāng)模擬蓄電池的電壓在 10V12V 之間， Q1 導(dǎo)通對(duì)蓄電池充電，同時(shí)綠燈亮；當(dāng)模擬蓄電池的電壓在 12V14V 之間， PWM 充電，同時(shí)綠燈亮；當(dāng)模擬蓄電池的電壓高于 14V， MOSFET 管 Q1 關(guān)閉停止充電，同時(shí)兩個(gè)燈 亮。 6 小結(jié) 本設(shè)計(jì)是基于 AT89S51 單片機(jī)的太陽能充放電控制器，以恒壓限流的方式給蓄電池充電 , 使用開關(guān)頻率很高的 P 溝道 MOSFET 管，控制充放電開關(guān)。通過采集太陽能電池的電壓電流實(shí)現(xiàn)太陽能電池最大功率跟蹤，并檢測(cè)蓄電池的端電壓，防止蓄電池的過充及過放。實(shí)踐證明 ,該太陽能充放電控制器所組成的太陽能控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng) ,有利于提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率；有利于改善蓄電池的工作狀態(tài)，提高了蓄電池的使用壽命。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及在論文的寫作過程中，查閱了大量的資料，包括圖書館的相關(guān)書籍和各種期刊，從中獲 得了不少的啟示。通過這次設(shè)計(jì)，使我在理論和實(shí)踐上都增長(zhǎng)了很多經(jīng)驗(yàn)。開始畫 PCB 圖是使用自動(dòng)布線加手工修改，但是設(shè)成以單層板的形式自動(dòng)布線，生成的 PCB 圖走線彎彎區(qū)區(qū)太不規(guī)則，后來使用以雙層面板的形式自動(dòng)布線，然后將 TopLayer 層手工修改，得到的 PCB 圖走線才像塊板。然后是去基地刷板，第一次去做板過板時(shí)直接報(bào)廢，第二次做板，腐蝕液濃度太低，腐蝕了一個(gè)多鐘還是一點(diǎn)輪廓，第三次自己買了氯化鐵重新打印再腐蝕。做了兩塊板同時(shí)不斷改進(jìn)，才得到最 終設(shè)計(jì)電路。最后就是調(diào)試，這一步花了幾天時(shí)間，覺得做設(shè)計(jì)最麻煩的還是調(diào)試 ，有時(shí)出不來結(jié)果，但不知問題出在哪。 在本設(shè)計(jì)中已經(jīng)提高了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，但由于能力有限，所以沒有對(duì)太陽電池進(jìn)行最大功率跟蹤設(shè)計(jì)，沒能更進(jìn)一步提高太陽能的利用效率。 注釋 [1]百度百科 [2]百度文庫 參考文獻(xiàn) [1] 劉宏 ,吳達(dá)成等 .家用太陽能光伏電源系統(tǒng) [M] .北京 :化學(xué) 工業(yè)出版社 ,2020 [2] 沈輝 ,曾祖勤 .太陽能光伏發(fā)電技術(shù) [M] .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 。2020 [3] 羅曉曙 ,閉金杰 ,楊日星 ,張露 . AVR 單片機(jī)的太陽能電池控制器設(shè)計(jì) [J].現(xiàn)代電子技術(shù) ,2020(10). [4] 百度百科 [5] 中國(guó)工控 [6] 百度文庫 [7] 黃海宏，黃長(zhǎng)杰，王海欣著 太陽能控制器設(shè)計(jì) [J]. 電子技術(shù)應(yīng)用， May 2020 The Design and Production of Solar Controller Tangyurong Abstract This paper has introduce a solar controller which is base on a MCU,which is used a lowpower and highperformance MCU which is called AT89S51 as the core devices of control circuit. This system is posed of a solar panels module, battery, charge and discharge circuit,Voltage and current acquisition circuit,MCU control circuit,Optocoupler drive circuit. It uses the PWM (Pulse Width Modulation) technology to control the solar panels recharge to battery, by controlling the opening and turnoff of MOSFET in the analog control circuit. The experimental results show that the the performance of the controller is be oversee the status of solar panels and battery .It can bring out the optimization of the abattery,and extends the life of battery. Key words Controller； MCU； Solar 致 謝 我這次的設(shè)計(jì)能順利完成，得益于老師和 同學(xué)的指導(dǎo)和幫助，在這里，我對(duì)他們的熱心表示誠(chéng)摯的謝意。 衷心感謝指導(dǎo)教師黃國(guó)現(xiàn)老師在這幾個(gè)月來的悉心指導(dǎo)與督促， 從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿， 他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。 讓我從原來對(duì)單片機(jī)一無所知到對(duì)單片機(jī)有所了解再到現(xiàn)在的會(huì)用 C 語言在 keil 軟件上編寫程序，讓我對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)從原來懼怕到現(xiàn)在從容查資料，設(shè)計(jì)電路，調(diào)試電路。同時(shí)也由衷的感謝同班薛量云同學(xué)提供了寶貴意見，使得設(shè)計(jì)符合要求。 最后，自己之所以能順利完成，還是要感謝還是自己的父母，如果沒有他們每日辛苦的勞動(dòng)與從小對(duì) 我學(xué)習(xí)有著嚴(yán)格要求和培養(yǎng)我嚴(yán)格做人做事的態(tài)度，正是他們的養(yǎng)育和教導(dǎo)，才有了今天的我現(xiàn)在的成績(jī)。 廣西師范大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )學(xué)生誠(chéng)信保證書 本人鄭重承諾：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）《 基于單片機(jī) AT89S51的太陽能控制器的設(shè)計(jì)與制作》的內(nèi)容真實(shí)、可靠，系本人在 黃國(guó)現(xiàn) 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成。如果存在弄虛作假、抄襲的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。 內(nèi)部資料 請(qǐng)勿外傳 9JWKf wvGt YM*Jgamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 UE9aQ@Gn8xp$Ramp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE% amp。 qYp@Eh5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpa zadNuKNamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE% amp。 qYp@Eh5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQ@Gn8xp$Ramp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@ UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm6X4 NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE% amp。 qYp@Eh5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 6a*