【正文】 最后，感謝在大學期間認識的所有人，有你們伴隨，我的大學生活才更加豐富多彩！ 致謝人 : 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 24 頁 共 40 頁 參考文獻 [1]黃海宏，黃長杰，王海欣著 太陽能控制器設計 [J]. 電子技術應用， 2020. [2]王為青 . 單片機 KEIL CX51 應用開發(fā)技術 [M].北京：人民郵電出版社， 20202. [3]馮垛生 .太陽能發(fā)電技術與應用 .北京：人民郵電出版社， 2020,160166 [4]王君一，徐仁學 .太陽能利用技術 .北京：金盾出版社， 2020,1635 [5]熊紹珍，朱美芳 .太陽能電池基礎與應用 .北京：科學出版社， 2020. [6]楊恒 . LED 照明驅(qū)動器設計步驟詳解 .北京：中國電力出版社， 2020. [7]沙占友，王彥朋等 .開關電源設計入門與實例解析 .北京 :中國電力出版社， 2020. [8]沈輝 ,曾祖勤 . 太陽能光伏發(fā)電技術 [M] .北京 :化學工業(yè)出版社 。 衷心的感謝我的指導老師薛老師在這幾個月來的指導與督促，從畢業(yè)設計題目的選定，到資料收集，到開題報告的寫作、論文的修改，到論文定稿，她給了我耐心的指導和無私的幫助，讓我也學到了很多知識。同時，此次設計也提高我的動手能力，讓我也更多的參與到課本知識的實踐過程中。通過 Keil 來完成程序的編程與測試。 實驗說明，基于 STC89C52 單片機 控制 的太陽能路燈 系統(tǒng) 的操作比較 簡單快速 并且 實時性強 ,有利于提高太陽能電池 板 的轉(zhuǎn)換效率 ，同時也 改善 了蓄電池 的工作狀態(tài)，提高了 蓄電池 的使用壽命。 設計中遇到的問題及解決結果 在硬件電路的設計過程中，開始測試總會遇到的問題就是在檢測到的電壓小于臨界值3V時，此時蓄電池應該停止充電，給 LED路燈供電，繼電器的開關應該閉合。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 21 頁 共 40 頁 圖 傍晚硬件電路的調(diào)試 上圖 ，也就是傍晚采集到的模電電壓值經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓后約為 ，小于我們反復測試的白天與傍晚的臨界值 4V。造成這個情況的主要原因是單片機 I/O口默認輸出狀態(tài)為高電平，所以一上電就會驅(qū)動繼電器，不斷的發(fā)生錯誤指令。 (3) 如果使用 P0口做 I/O 口，則要在 P0 口接上拉電阻。 此時，設置的白天與傍晚的電壓臨界值是 4V，通過對比就可以分析出外界環(huán)境是處于白天還是晚上了；右邊是一個蓄電池以及充電、放電管理模塊。 系統(tǒng)軟件 的仿真 軟件的調(diào)試首先要是軟件上設計電路圖，然后利用 Keil軟件編寫程序，再進行編譯、調(diào)試，然后導入 proteus中進行調(diào)試，系統(tǒng)軟件的仿真如圖 。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 19 頁 共 40 頁 系統(tǒng)電路的調(diào)試可以分為軟件調(diào)試和硬件調(diào)試兩個部分，在程序設計和硬件搭建好之后就可以進行系統(tǒng)調(diào)試了，軟件調(diào)試主要是用 Keill軟件對程序進行編譯和調(diào)試，該軟件中包括 C編輯器、宏編輯器、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器。KSET=0時，進入到設置模式，光標在秒數(shù)字底下閃爍，此時判斷 K1是否按下，若 K1按下，數(shù)字加，若 K2 按下，數(shù)字 減 。 lcden=1。 // 就寫入到 LCD了 lcden=0。 //液晶 rs接口為 0時 ,寫指令， rs為 1時寫 數(shù)據(jù) P0=。 return value0。 } CS=1。_nop_()。_nop_()。 else value1amp。 } for(i=0。 value0=1。_nop_()。_nop_()。 for(i=0。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 DIO=Hx。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 CLK=0。_nop_()。_nop_()。DIO=1。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 16 頁 共 40 頁 ADC0832的子程序 ADC0832子程序又包括初始化，寫 ST位，寫 SGL位，寫通道號位等內(nèi)容。最后再根據(jù)繼電器的工作狀態(tài)判斷此時 LED路燈是否需要照明。然后通過將太陽能電池板采集到的電壓值與我們所設定的預值相比較，從而來判斷此時的環(huán)境是在白天還是晚上，進一步通過對繼電器的動作來實現(xiàn)路燈的亮滅，達到照明功能。圖 為繼電器實物圖。 本設計方案中主要是用單片機來實現(xiàn)對開關的控制，觸發(fā)電平必須是 5V，是為了進行智能切換 ，所以選用直流繼電器， JRC21F 一款 觸點切換能力 ,體積小 ,性能優(yōu)良 ,價格便宜的低電平觸發(fā)的 5V繼電器，可控制直流 5V/2A，完全可以滿足此次設計任務的要求， JRC21F故 選擇 繼電器對智能開關進行控制。五，速度繼電器 [15]。其中包括：一，電流繼電器。 LED： LED燈光源壽命長，可達 100000 小時，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高，國產(chǎn) 50Lm/w，進口 80Lm/w。 低壓節(jié)能燈：功率小，光效較高，但使用壽命在 2020 小時左右，電壓低，燈管發(fā)黑，一般適合太陽能草坪燈、庭院燈。 （ 2）充電管理系統(tǒng) 根據(jù)設計 要求， 直接 選取 通過 太陽能板 給蓄電池 充電的 專用充電 管理模塊 TP4056，它不僅能自動檢測 蓄 電池 的 電壓 值 ， 而且 能夠判斷 蓄 電池的飽和程度， 充滿電時會自動斷開，從而很好的防止了蓄電池的過充現(xiàn)象。蓄電池容量的選擇一般滿足以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件吸收的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。因此鎳氫電池可以說是材料革新的典型代表。 鎳鎘（ NiCd）蓄電池的正極為氧化鎳，其負極為海綿狀金屬鎘，電解液多為氫氧化鉀，氫氧化鈉堿性水溶液。一般有鉛酸蓄電池、 NiCd 蓄電池、 NiH 蓄電池。當數(shù)據(jù)為 “1” 、 “1” 時，只對 CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 11 頁 共 40 頁 表 ADC0832 功能表 數(shù)據(jù) 地址 通道 SGL/DIF ODD/SIGN CHO CH1 0 0 + 0 1 + 1 0 + 1 1 + 由上表可知：當數(shù)據(jù)為 “0” 、 “0” 時， CH0作為正輸入端 IN+， CH1作為負輸入端 IN。當要進行 A/D轉(zhuǎn)換時，將 CS使能端置于低電平直到轉(zhuǎn)換完全結束。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。 12348765C SC H 0C H 1 G N D V C C C L K D I D OP 1 . 7P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 2 圖 ADC0832 與單片機管腳的接口電路圖 ADC0832 的控制原理： ADC0832為 8位分辨率 A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256級，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。 DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。 本設計采用 ADC0832 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，采用串行方式，對檢測電壓的緩慢變化比較有利，外圍電路簡單，價格便宜。太陽能電池板通過充電管理模塊直接給蓄電池充電，同時給單片機提供實時電壓值。在眾多太陽能電池中比較普遍而且較實用的 有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池三種 [9]。 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VCC 電源地 9 D2 Data 1/0 2 VDD 電源正極 10 D3 Data 1/0 3 VL 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data 1/0 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data 1/0 5 R/W 讀 /寫選擇端（ H/L) 13 D6 Data 1/0 6 E 使能信號 14 D7 Data 1/0 7 D0 Data 1/0 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data 1/0 16 BLK 背光 源負極 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 9 頁 共 40 頁 D7D6D5D4D3D2D1D0ERWRSVEEVDDVSSL C D 1 6 0 21 k * 81 0 kP 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7 圖 LCD1602 與單片機的接口電路 按鍵開關電路 本次設計的按鍵有三個分別是 KSET,K1， K2，分別與 、 、 相接， KSET 為設置鍵， K K2分別為加和減，用來設置預設電壓的切換值。 LCD 1602 液晶顯示1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213141516 圖 LCD1602 管腳圖 引腳說明如表 。 X T A L 1X T A L 2R S TP S E NA L EE AP 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T 0P 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D 1 91 892 93 03 1123456783 93 83 73 63 53 43 33 22 22 32 42 52 62 72 82 11 11 21 31 41 51 61 71 0R 1 01 0 KR SC 71 0 u FC 12 2 p FC 22 2 p F1 2 M H zX 11 0 K * 8STC89C52 圖 單片機最小系統(tǒng)圖 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 8 頁 共 40 頁 顯示電路設計 系統(tǒng)設計中 采用的是 LCD1602 液晶屏顯示。 （ 3）時鐘電路：單片機引腳 18 和引腳 19 外接電容及晶振， STC89C52單片機的工作頻率 在 2~33MHz范圍之內(nèi)，單片機工作頻率取決于晶振 XT 的頻率，通常選用 晶振 [7]。在上電復位的電路中，當 Vcc 掉電時，必然會使 RST 端電壓迅速下降到0V 以下 [6]。當人為按下按鈕時，則 Vcc 的 +5V 電平就會直接加到 RST端。當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時， 且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST 引腳有一個高電平并維持 2 個機器周期 (24 個振蕩周期 )，則 CPU就可響應并且將系統(tǒng)復位。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當 /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 RST：復位輸入端，高電平有效。讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通）。 /INT0（外部中斷 0）。當 P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上