【正文】 //清零 write_add(p,a1)。 return date。 write_byte(0xa1)。 respons()。 stop()。 write_byte(address)。 } return k。 delay1()。 delay1()。}uchar read_byte()//串行讀字節(jié)函數(shù){ uchar i,k。 } scl=0。 sda=CY。i8。 delay1()。 while((sda==1)amp。 delay1()。 delay1()。 delay1()。 delay1()。 delay(1000)。 delay(5)。.39。 delay(5)。:39。N39。 39。 39。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。)。)。)。 delay(5)。 write_(0x80+0x10)。 xs_vo=battery_v。 delay1()。 // E端時序 delay1()。 delay1()。 EN=0。 EN=1。//顯示清零，數(shù)據(jù)指針清零}void write_(uchar )//1602寫命令函數(shù){ RW=0。 write_(0x38)。 //AD數(shù)據(jù)讀取賦給P1口,得到ad轉(zhuǎn)換的結(jié)果 adrd=1。 //選通ADCS _nop_()。 adwr=1。 //置CSAD為0， adwr=1。}//蜂鳴器報警函數(shù)void buzzer(){ beep=0。 _nop_()。i++) for(j=0。 write=0。//初始化時先關(guān)閉充電 LED=0。 TL0=(6553650)%256。//uchar read_add(uchar address)。 //停止void respons()。void yj1602()。uchar get_ad()。/*聲明調(diào)用函數(shù)*/void init()。sbit sda=P2^5。unsigned char code lcdd[]=0123456789。 //sbit RW=P2^1。 //定義AD的片選位sbit adwr=P3^6。//充電指示燈sbit LED2=P2^5。} //變量定義和函數(shù)的聲明define uchar unsigned char define uint unsigned int// 定義控制信號端口//充放電控制端口sbit PWM= P3^2。 AT24c02()。 FuZai=1。 PWM=0。 } } else if(battery_v120) { LED=0。 TR0=1。 AT24c02()。 LED2=1。FuZai=1。 while(1) { delay(5000)。 battery_v=get_ad()。在此首先對高老師表示誠摯的感謝和由衷的敬意！還要非常地感謝大學(xué)學(xué)習(xí)期間的授課老師和同學(xué)在學(xué)習(xí)中給我的教導(dǎo)和幫助，謝謝!最后，自己之所以能順利完成，更要感謝自己的父母，如果沒有他們每日辛苦的勞動與從小對我學(xué)習(xí)嚴格的要求，而且培養(yǎng)我認真做事的態(tài)度，也沒有今天的我，可以說正是他們的養(yǎng)育和教導(dǎo)，才使我有了現(xiàn)在的成績。 (3) 系統(tǒng)軟件設(shè)計可增加串行中斷控制方式，從而方便用上位機(如微機)通過串行通信進行有效的監(jiān)控，增強對系統(tǒng)的在線檢測和控制功能。本設(shè)計針對太陽能充放電控制系統(tǒng)的研究，是對單片機技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)和自動化等專業(yè)知識的綜合運用。所涉及的相關(guān)模塊的電路設(shè)計，有的采用的是常見的經(jīng)典電路的結(jié)構(gòu)，有些是在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用了集成度更高的現(xiàn)代芯片，從而使電路變得更加簡單、可靠。（2）論述了基于單片機的太陽能充放電控制系統(tǒng)的硬件電路組成及其工作原理，并詳細分析了各組成單元電路的性能及其工作原理，完成了充電控制器的硬件電路設(shè)計。太陽能已經(jīng)成為21世紀(jì)非常重要的新能源之一。（注：這里為了得到更加逼真效果，仿真時采用直流電機作為負載）。然后再慢慢調(diào)試主程序，修改控制指令，最終三個工作狀態(tài)指示燈也正確指示了。Proteus軟件為單片機系統(tǒng)提供了良好的仿真環(huán)境，所以程序調(diào)試完成后，把在KEIL中生成的目標(biāo)文件HEX文件，下載在仿真系統(tǒng)的單片機中，進行KEIL和proteus聯(lián)合調(diào)試，看系統(tǒng)是否能正常工作。當(dāng)看到這個信息時，我很激動，知道自己編寫的程序終于調(diào)試成功了。Target 139。軟件調(diào)試的過程：首先根據(jù)太陽能充電控制器軟件設(shè)計要完成的設(shè)計任務(wù)，然后按照C語言模塊化設(shè)計的編程方法，設(shè)計出各個子模塊和主程序的算法流程圖，最后在KEIL C51中去編寫相應(yīng)的程序去實現(xiàn)。 圖 47 發(fā)送字節(jié)流程圖 圖 48 異常數(shù)據(jù)存儲流程圖，首先蜂鳴器報警，標(biāo)志位置1，然后調(diào)用數(shù)據(jù)存儲函數(shù)把此時刻的電壓值保存下來；當(dāng)發(fā)生過放電時，同理如此。 sda=0。void start() //啟動信號{ sda=1。總線模擬時序圖如圖46所示。圖45 電壓顯示流程圖 數(shù)據(jù)存儲模塊在對蓄電池充放電控制過程中，會出現(xiàn)電壓值過高或過低的異常情況，很有必要對其進行存儲，作為以后分析優(yōu)化使用；同時我們可以按一定周期間隔性的對蓄電池電壓進行采集，然后求取電壓的平均值，通過分析每天的平均值情況，可以大致了解蓄電池的充電情況，這對以后優(yōu)化充放電很有用。（4）給使能端E一個高脈沖將數(shù)據(jù)送入到液晶控制器，完成寫操作。圖 44 1602液晶寫操作時序圖分析時序圖可知，對1602液晶進行寫操作的流程如下：（1）通過RS確定是寫數(shù)據(jù)還是寫操作，寫命令包括使液晶的光標(biāo)顯示/不顯示、光標(biāo)是否閃爍、需/不需要移屏、在液晶的什么位置顯示，等等。//設(shè)置開顯示，不顯示光標(biāo)write_(0x06)。液晶1602的初始化，是讓其正確顯示的前提，其初始化通常如下：EN=0。軟件設(shè)計中AD轉(zhuǎn)換模塊的流程圖如圖43所示。反之，若RD為高電平，三態(tài)門處于高阻狀態(tài)，數(shù)據(jù)被鎖存。 電壓采集轉(zhuǎn)換模塊為了更好理解模數(shù)轉(zhuǎn)換器的對蓄電池電壓采集轉(zhuǎn)換過程，下面首先對ADC0804的啟動和讀取時序圖予以介紹。包括以下幾部分：系統(tǒng)主程序設(shè)計，電壓采集轉(zhuǎn)換模塊， 顯示模塊和異常數(shù)據(jù)存儲模塊。圖315 串口通信電路本章對充放電控制器的原理以及具體的硬件實現(xiàn)電路進行了詳細的介紹，并對電路中使用到的芯片也予以描述，使讀者通過閱讀可以清晰的明白控制器的設(shè)計思路和實現(xiàn)過程。15腳GND、16腳VCC（+5v）圖314 MAX232的引腳圖按照串行通信原理，根據(jù)RS232串口協(xié)議和MAX 232芯片的引腳功能，結(jié)合STC89C52單片機串行中斷方式，本設(shè)計采用串口方式1（10位數(shù)據(jù)的異步通信）來構(gòu)建串口通信電路。 其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。由6腳和4只電容構(gòu)成。其主要特點：（1）符合所有的RS232C技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （2）只需要單一 +5V電源供電 （3）片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和10V電壓V+、V （4）功耗低，典型供電電流5mA （5）內(nèi)部集成2個RS232C驅(qū)動器 （6）內(nèi)部集成兩個RS232C接收器 （7）高集成度，片外最低只需4個電容即可工作。本設(shè)計中加入串行通信電路的目的主要有三個：一是方便給單片機下載程序；二是使控制器具有遠程通信或遠程監(jiān)控的功能；三是將控制器每天采集到數(shù)據(jù)的極限值和發(fā)生異常狀態(tài)時的數(shù)據(jù)記錄下來，供用戶查看。圖 313 數(shù)據(jù)存儲電路 串口通信電路隨著單片機系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和計算機網(wǎng)路技術(shù)的普及，單片機的通信功能愈來愈顯得重要。為了更好的使用AT24C02，首先來介紹其各個引腳功能，如表33 所示。AT24C02可有效解決掉電數(shù)據(jù)保存問題，可對所存在數(shù)據(jù)保存100年，并可多次擦寫，擦寫次數(shù)可達10萬次以上。數(shù)據(jù)輸入端D0D7接單片機的P0口用于電壓數(shù)據(jù)的傳送。表 32 1602引腳功能表 引腳符 號名 稱功 能1Vss接地0V2VDD電路電源5V177。在使用1602之前，我們首先查閱其使用手冊，對其進行一定的了解。用來實現(xiàn)片選；、進行讀寫控制；CLK、CLKR、GND之間用電阻和電容構(gòu)成RC振蕩電路，用來給ADC0804提供工作所需的脈沖。輸入單端正電壓時, VIN()接地:而差動輸入時, 直接加入 VIN(+) VIN(). AGND,DGND——模擬信號以及數(shù)字信號的接地. VREF/2—參考電平輸入，決定量化單位。為 1 時，DB0~DB7 處理高阻抗： 為 0 時，數(shù)字數(shù)據(jù)才會輸出。ADC0804就是這類集成A/D轉(zhuǎn)換器。一般逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器用到較多，本設(shè)計采用8位并行A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0804。這就是充電電路原理。Q2關(guān)閉停止放電，關(guān)斷負載來實現(xiàn)欠壓關(guān)斷。電容C5是對蓄電池輸出電壓進行濾波，以保證負載供電電路的穩(wěn)定性。而且MOSFET只有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，不存在少數(shù)載流子的復(fù)合時間，因而開關(guān)頻率可以很高，非常適合作控制充放電開關(guān)。 充放電電路充放電電路如圖37所示，電路由防反充二極管D濾波電容C4和C穩(wěn)壓管D續(xù)流二極管DMOSFET管Q1和Q2等構(gòu)成。串聯(lián)的電阻的目的是為了限制通過發(fā)光二極管的電流太大而將其燒毀。初步檢查可用示波器探頭監(jiān)視RST引腳，按下復(fù)位鍵，觀察是否有足夠幅度的波形輸出(瞬時的)，還可以通過改變復(fù)位電路電阻和電容值進行實驗。本系統(tǒng)采用的是上電+電平按鈕復(fù)位，上電復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。 圖 33 時鐘電路 圖 34 復(fù)位電路（2）復(fù)位電路復(fù)位是單片機的初始化操作。（1）時鐘電路單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，此放大器的輸入端和輸出端分別是引腳XTAL1和XTAL2，在XTAL1和XTAL2上外接時鐘源即可構(gòu)成時鐘電路，CPU的所有操作均在時鐘脈沖同步下進行。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。（3）：外部程序存儲器選通信號()是外部程序存儲器選通信號。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。圖 32 STC89C52引腳圖這里僅詳細介紹編程引腳：（1）RST：復(fù)位輸入。（2）編程控制引腳。而且STC89C52的工作頻率很寬，可以在0~35MHz之間選擇，芯片具有超強抗干擾性，加密性強。另外，STC89C52具有低功耗設(shè)計，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。 單片機最小系統(tǒng) STC89C52的簡介STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。控制MOSFET管導(dǎo)通的方式是脈沖寬度調(diào)制(PWM)，根據(jù)載荷變化來調(diào)制MOSFET管柵的偏置，達到實現(xiàn)開關(guān)功能。硬件電路主要由以下幾部分組成：單片機最小系統(tǒng)、充放電電路、光耦驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、LCD顯示電路、E2PROM數(shù)據(jù)存儲電路、串口通信電路等。由于不合適的充放電方式會導(dǎo)致蓄電池的損壞，縮短蓄電池的使用壽命，本論文提出了PWM脈寬調(diào)制充電方法，這種充電方法能夠使蓄電池有較充分的反應(yīng)時間，與以前的充電方式相比，提高了蓄電池的充電效率。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)控制蓄電池的最優(yōu)充放電，有效的延長蓄電池的壽命。圖23 輸出電壓波形針對目前市場上的太陽能充電控制器當(dāng)蓄電池給負載供電時，沒有時刻檢測蓄電池的電壓，很容易導(dǎo)致蓄電池的深度放電這個問題，本論文提出時刻在線檢測蓄電池電壓來避免蓄電池發(fā)生過放現(xiàn)象，保護蓄電池，提高其使用壽命。PWM調(diào)制充電方式使蓄電池有較充分的反應(yīng)時間，減少了析氣量，提高了蓄電池的充電效率。 PWM是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。恒壓充電時要嚴格掌握充電電壓，電壓在全部充電時間里保持恒定的數(shù)值，充電電壓過低，蓄電池會充不滿，過高則會造成過量充電。第二種是階段充電法。依據(jù)這些影響因素，分析蓄電池常見充放電方式局限性，對充放電方式