【導(dǎo)讀】二○一二年五月十五日。北華大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

　　

【正文】 的一些措施。 抑制干擾源。這里常用的措施有：繼電器 線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開(kāi)線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾；適當(dāng)增加電路板上各個(gè)集成塊的濾波電路，并且要注意高頻電容的布線，連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會(huì)影響濾波效果； 布線時(shí)避免 90 度折 線 ，減少高頻噪聲發(fā)射。如下圖 413 所示 。 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 413 抗干擾電路 圖中主要采用了兩種電容來(lái)對(duì)抗可能的干擾，采用大容量的濾波電容可以有效地抑制電源上出現(xiàn)的紋波，即輕微的電壓波動(dòng)，并且能夠構(gòu)成電壓快速變化分量的泄放電路，防止電壓的快速波動(dòng)；而退藕電容是并接在芯片的電源和地線之間的，用于消除高速跳變 的電流產(chǎn)生的阻抗噪聲。 其中 C5 是退藕電容 C6 是濾波電容。 切斷干擾傳播途徑。這里就有幾個(gè)需要注意的方面了：充分考慮電源對(duì)單片機(jī)的影響；有可能的話抑制電場(chǎng)、磁場(chǎng)的干擾，這個(gè)現(xiàn)在最常見(jiàn)的就是光耦器件，本系統(tǒng)并沒(méi)有采用；注意晶振布線，晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，晶振外殼接地并固定；電路板合理分區(qū)，盡可能把干擾源與敏感元件隔離；模擬地和數(shù)字地的隔離（如圖 414）；上拉電阻的使用（ 如圖 415）。 圖 414 地線連接 R1 模擬地 模擬電路 1 模擬電路 2 數(shù)字電路 1 數(shù)字電路 1 數(shù)字地 電源地 R3 R2 R4 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 415 上拉電阻的使用 本章小結(jié) 本章首先介紹了太陽(yáng)能充 /放電的原理，然后從 硬件電路的各個(gè)部分著手，詳細(xì)介紹每一部分的工作原理和工作工程。 對(duì)硬件電路的介紹中主要從系統(tǒng)的兩個(gè)核心部件 STC12C5412AD 和MAX232 展開(kāi)， 并對(duì)其他部分做了一定的介紹， 并且生成了 PCB。 另外，本文也比較詳細(xì)的介紹了單片機(jī)的抗干擾技術(shù)。 . . . AT89S52 CCV 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 第 5 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) protues 仿真 使用 protues 進(jìn)行仿真，首先要畫(huà)電路圖， 電路圖與前面的 protel 圖 基本一樣，但因?yàn)榇税姹局袥](méi)有 STC12C5412AD 單片機(jī)，所以用 AT89C52 代替。而 MAX232因其電源內(nèi)置而沒(méi)有畫(huà)出。因?yàn)?protues 中沒(méi)有太陽(yáng)能電池板所以沒(méi)有畫(huà)出。仿真電路圖如圖 51 所示，運(yùn)行后如圖 52 所示。 圖 51 仿真圖 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 52 仿真運(yùn)行圖 keil 程序調(diào)試 使用 keil 編譯程序，在調(diào)試成功后與之前畫(huà)好的 protues 仿真圖相連，便可完成仿真， 本系統(tǒng)調(diào)試在 環(huán)境下進(jìn)行，具體步驟如下： (1)打開(kāi) keil 軟件，新建工程 打開(kāi) keil 軟件，選擇 project——new project 創(chuàng)建新工程 ， 如圖 53 所示。 (2)選擇單片機(jī) 輸入功能項(xiàng)目名之后，因?yàn)橄到y(tǒng)中沒(méi)有 STC12C5412AD 所以 在單片機(jī)窗口中選擇 AT89C52 單片機(jī)作為模擬單片機(jī) ， 如圖 54 所示。 (3)新建文件并導(dǎo)入工程 通過(guò)菜單 File——New 創(chuàng)建一個(gè)新的文字編輯窗口，我們可以將寫(xiě)好的程序直接復(fù)制上面，也可以直接在上面編寫(xiě)。編寫(xiě)完畢以后選擇 “保存 ”。保存完畢后，會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似第 2 步的對(duì)話框，我們把第一個(gè)程序命名為 ，保存在項(xiàng)目所在的目錄中，這時(shí)您會(huì)發(fā)現(xiàn)程序單詞有了不同的顏色，說(shuō)明 KEIL 的 C 語(yǔ)法檢查生效了。此時(shí)鼠標(biāo)在屏幕左邊的 Source Group1 文件夾圖標(biāo)上右擊彈出菜單，在這里可以做在項(xiàng)目中增加減少文件等操作。我們選 “Add File to Group?Source Group 1?”彈出文件窗口，選擇剛剛保存的文件，按 ADD 按鈕，關(guān)閉文件窗，程序文件已加到項(xiàng)目中了。 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 53 新建工程 圖 54 選擇單片機(jī)型號(hào) 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 流程圖 系統(tǒng)流程圖 下圖是本系統(tǒng)的工作流程圖。 如圖 55 所示從系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行、初始化然后互在電池端電壓采樣， 當(dāng) 測(cè)得 蓄電池電壓低于 ，自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載（ 欠壓關(guān)斷），同時(shí)有報(bào)警提示； 當(dāng)蓄電池電壓介于 之間時(shí)自動(dòng)接通負(fù)載； 當(dāng)蓄電池電壓高于 ，自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載（欠壓關(guān)斷），同時(shí)有報(bào)警提示 。 圖 55系統(tǒng)的工作流程圖 N N U Y Y Y Y N N 開(kāi)始 初始化 電池端電壓采樣 U U≤ U≥ 自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載（欠壓關(guān)斷），并報(bào)警 自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載（過(guò)壓關(guān)斷），并報(bào)警 自動(dòng)接通負(fù)載 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 A/D 轉(zhuǎn)換 流程圖 下圖是 A/D 轉(zhuǎn)換 的流程圖，如圖 56 所示，系統(tǒng)開(kāi)始后選擇通道， 允許 A/D轉(zhuǎn)換 ，在設(shè)置其相應(yīng)寄存器的值之后啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，若結(jié)束，讀取轉(zhuǎn)換值，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。若沒(méi)結(jié)束，則繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 圖 56 A/D 流程圖 蜂鳴器 流程圖 蜂鳴器流程圖如圖 57 所示，開(kāi)始后設(shè)置循環(huán)計(jì)數(shù) A，當(dāng) BEEP=1 后延時(shí)400ms,延時(shí)后 BEEP=0， 再延時(shí) 400ms,若判斷 A=0 則結(jié)束，若不等于則重新開(kāi)始。 Y 開(kāi)始 選擇通道，允許 A/D 轉(zhuǎn)換 設(shè)置相應(yīng)寄存器的值 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 讀取轉(zhuǎn)換值 數(shù)據(jù)處理 N 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 本章小結(jié) 本章 重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的仿真， 程序調(diào)試以及流程圖。仿真中包括了仿真圖以及運(yùn)行圖，詳細(xì)的介紹了程序調(diào)試的各個(gè)步驟，畫(huà)出了系統(tǒng)流程圖、 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖以及蜂鳴器流程圖。 Y 判斷 A是否等于 0 開(kāi)始 設(shè)置循環(huán)計(jì)數(shù)值 A BEEP=1 BEEP=0 延時(shí) 400ms 延時(shí) 400ms 結(jié)束 N 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 結(jié)論 在 本課題的 研究 中， 我對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電、 蓄電池以及單片機(jī) 硬件和軟件的 知識(shí)有了 很大程度的提高 。 太陽(yáng)能充放電控制器的主要作用就是 要能自動(dòng)檢測(cè)太陽(yáng)能電池板電壓是否高于蓄電池電壓，若高于蓄電池電壓則開(kāi)始充電：若低于蓄電池電壓，則不能開(kāi)啟充電，否則蓄電池電流會(huì)反向流向太陽(yáng)能電池板而造成電量損耗。 本文是 以充 /放電最大電流 10A、額定電壓 12V控制系統(tǒng)為例 。 當(dāng)蓄電池電壓低于 時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載，同時(shí)有報(bào)警提示；當(dāng)從低于 回升到 時(shí)自動(dòng)接通負(fù)載。當(dāng)蓄電池電壓高于 ，自動(dòng)關(guān)斷負(fù)載，同時(shí)有報(bào)警提示 。在設(shè)計(jì)的過(guò)程 中也遇到過(guò)很多問(wèn)題。比如：在使用 protel 軟件畫(huà)電路圖時(shí)因?yàn)镾TC12C5412AD 沒(méi)有封裝而無(wú)法生成相應(yīng)的 PCB，但最后通過(guò)學(xué)習(xí)完成了封裝；在電路圖設(shè)計(jì)完成后又加入了防干擾電路 并且將晶振和單片機(jī)之間的距離盡量縮短以減少干擾 。但是由于時(shí)間比較緊，很遺憾的是，并沒(méi)有完成電路板的制作，希望能在以后的學(xué)習(xí)中完成這項(xiàng)工作，完善整個(gè)設(shè)計(jì)。 隨著能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，相信太陽(yáng)能充放電技術(shù)講會(huì)運(yùn)用在更多領(lǐng)域 ，也相信這方面的前景一片光芒。 北華大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 參考文獻(xiàn) [1] 高橋清．太陽(yáng)光發(fā)電．北京：科學(xué)出版社， 1987. 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