【正文】 // 創(chuàng)建了十六進(jìn)制的目標(biāo)文件充放電控制器 0 Error(s), 0 Warning(s). //工程“充放電控制器”，編譯結(jié)果0個(gè)錯(cuò)誤，0個(gè)警告。 //創(chuàng)建目標(biāo)39。最終在顯示輸出信息窗口出現(xiàn)了一下信息：Build target 39。當(dāng)然在編寫(xiě)程序進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，遇到的第一個(gè)問(wèn)題就是：程序的調(diào)試。通過(guò)仿真可以看出系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的不合理部分，以方便改善使得系統(tǒng)更加合理；同時(shí)更重要的是驗(yàn)證自己編寫(xiě)的軟件程序是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)其功能，完成了相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)任務(wù)。由于單片機(jī)的處理速度很快，因此很容易實(shí)現(xiàn)循環(huán)檢測(cè)，做到對(duì)蓄電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。并根據(jù)AT24C02字節(jié)寫(xiě)入方式，結(jié)合總線時(shí)序圖，軟件中實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的流程圖如圖48所示。 delay1()。 delay1()。 delay1()。啟動(dòng)信號(hào)的程序如下：在SCL為高電平期間，SDA一個(gè)下降沿為啟動(dòng)信號(hào)。圖 46 總線模擬時(shí)序圖按照時(shí)序圖，設(shè)計(jì)中為了模擬總線通信，寫(xiě)出了幾個(gè)關(guān)鍵部分的程序：總線初始化、啟動(dòng)信號(hào)、應(yīng)答信號(hào)、停止信號(hào)等。由于STC89C52單片機(jī)沒(méi)有總線接口，所以使用時(shí)要先通過(guò)軟件模擬總線的工作時(shí)序，正確的調(diào)用函數(shù)就可方便的擴(kuò)展總線接口部件。本設(shè)計(jì)用常見(jiàn)E2PROM器件AT24C02作為存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存記錄。按照1602液晶的寫(xiě)操作時(shí)序圖，結(jié)合硬件連接電路，軟件設(shè)計(jì)中電壓顯示模塊的流程圖如圖45所示。關(guān)于時(shí)序圖中的各個(gè)延時(shí)，不同廠家生產(chǎn)的液晶延時(shí)不同，不過(guò)大多數(shù)基本為納秒級(jí)，而單片機(jī)操作最小單位為微秒級(jí)，因此在寫(xiě)程序是可不做延時(shí)，不過(guò)為了使液晶運(yùn)行穩(wěn)定，最好做簡(jiǎn)短延時(shí)即可。（3）將數(shù)據(jù)或命令送到達(dá)數(shù)據(jù)線上。寫(xiě)數(shù)據(jù)是指要顯示什么內(nèi)容。1602的基本時(shí)序如下：讀狀態(tài) 輸入：RS=L, =H, E=H 輸出：DO~D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, =H, E=H 輸出：無(wú)寫(xiě)指令 輸入：RS=L, =L, DO~D7=指令碼，E=H高脈沖輸出：DO~D7=狀態(tài)字寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, =L, DO~D7=數(shù)據(jù)，E=H高脈沖 輸出：無(wú)作為顯示用的芯片，通常對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)操作，1602液晶寫(xiě)操作時(shí)序圖如圖44所示。//寫(xiě)一個(gè)字符后地址指針加1write_(0x01)。 //設(shè)置16X2顯示,5X7點(diǎn)陣,8位數(shù)據(jù)接口write_(0x0c)。首先關(guān)閉使能，防止開(kāi)始時(shí)顯示亂碼，同時(shí)為以后高脈沖寫(xiě)入數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。下面就1602的初始化指令和操作時(shí)序進(jìn)行介紹。圖 43 A/D轉(zhuǎn)換子程序 顯示模塊通過(guò)電壓采集轉(zhuǎn)換子程序，通過(guò)單片機(jī)處理就可以得到蓄電池的實(shí)際電壓值，本設(shè)計(jì)用液晶1602作顯示器來(lái)進(jìn)行顯示。由于ADC0804的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短，本設(shè)計(jì)未用中斷讀取A/D的數(shù)據(jù)，而是在啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后，稍等一會(huì)時(shí)間（程序中用延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)），直接讀取A/D的數(shù)字輸出口即可。芯片的時(shí)序圖是對(duì)芯片的操作的關(guān)鍵依據(jù)。在INTR變?yōu)榈碗娖胶螅鬋S、RD同時(shí)來(lái)低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器的三態(tài)門(mén)打開(kāi)，把數(shù)字信號(hào)送出，此時(shí)直接讀取數(shù)字端口數(shù)據(jù)，便可得到轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)。時(shí)序圖如圖42所示。蓄電池電壓的采集、轉(zhuǎn)換顯示和異常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都在測(cè)控子程序中進(jìn)行，系統(tǒng)應(yīng)用主程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，首先完成初始化，然后就開(kāi)始按順序調(diào)用各個(gè)模塊子程序，通過(guò)系統(tǒng)自檢和控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和電路控制，有效的控制蓄電池充放電。 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序流程圖如圖41所示。系統(tǒng)軟件主要完成蓄電池電壓采集轉(zhuǎn)換，PWM脈沖充電控制、實(shí)時(shí)LCD顯示，異常報(bào)警等。4 太陽(yáng)能充電控制器的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，受C語(yǔ)言模塊化編程設(shè)計(jì)思想的啟發(fā)，本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思路，即整個(gè)控制軟件由許多獨(dú)立的子程序（子函數(shù)）模塊組成，它們之間通過(guò)函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)連接。當(dāng)然單片機(jī)和DB9要共地，這是實(shí)現(xiàn)串行通信的前提條件。電路如下圖315所示。 第三部分是供電。 8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。由11114腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個(gè)電源，提供給RS232串口電平的需要。第一部分是電荷泵電路。了解芯片的主要特點(diǎn)之后，接下來(lái)我們來(lái)認(rèn)識(shí)MAX232它的各個(gè)引腳的功能，即有什么作用，以更好地設(shè)計(jì)串口通信電路。MAX232芯片是專(zhuān)門(mén)為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。由于單片機(jī)的電平和計(jì)算機(jī)電平不兼容，設(shè)計(jì)中采用MAX232芯片進(jìn)行TTL電平和RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。由于并行通信存在使用傳輸線較多，長(zhǎng)距離傳送成本高且收、發(fā)方的各位同時(shí)接受存在困難等諸多問(wèn)題，所以在現(xiàn)代單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，信息的交換多采用串行通信方式。單片機(jī)通信是指單片機(jī)與計(jì)算機(jī)或單片機(jī)與單片機(jī)之間的信息交換，不過(guò)通常使用的是單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信。根據(jù)各引腳的功能，依據(jù)總線系統(tǒng)的典型硬件連接圖，AT24C02與單片機(jī)連接構(gòu)成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路如圖313所示。表 33 AT24C02管腳描述管腳名稱(chēng) 功能 A0 A1 A2 可編程地址輸入端SDA 串行數(shù)據(jù)/地址 SCL 串行時(shí)鐘 WP 寫(xiě)保護(hù) Vcc 電源端，+～ 工作電壓 GND 地 I2C串行總線一般有兩根信號(hào)線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時(shí)鐘線SCL。該器件通過(guò)I2C總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的寫(xiě)保護(hù)功能。AT24C02是一個(gè)2K位串行CMOS E2PROM， 內(nèi)部含有256個(gè)字節(jié)，采用先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。為了解決這一難題，本設(shè)計(jì)采用具有I2C總線接口的串行E2PROM器件，這里選擇AT24C02芯片。 E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路為了把電路發(fā)生異常時(shí)的蓄電池電壓記錄下來(lái)，需要用存儲(chǔ)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。液晶3端通過(guò)接一個(gè)10K 電位器接地來(lái)調(diào)節(jié)顯示對(duì)比度。 L:寫(xiě)6E片選信號(hào)下降沿觸發(fā),鎖存數(shù)據(jù)714DB0DB7數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)傳輸圖 312 電壓顯示電路根據(jù)1602的技術(shù)參數(shù)和引腳功能， 1602與單片機(jī)連接構(gòu)成的電壓顯示電路如圖312所示。10%3VO液晶顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)端用于調(diào)節(jié)對(duì)比度4RS寄存器選擇信號(hào)H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器5R/W讀/寫(xiě)信號(hào)H:讀1602引腳功能如表32所示。從芯片手冊(cè)中，可以得到1602液晶的主要技術(shù)資料，如表31所示，通過(guò)此表我們可以知道1602工作電壓和顯示容量，可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)選擇的是否合適。為了更好的顯示電壓值，同時(shí)擴(kuò)展自己學(xué)習(xí)芯片的能力，本設(shè)計(jì)用液晶1602來(lái)顯示蓄電池的電壓值。蓄電池的電壓采集信號(hào)ADIN從6腳引入，在內(nèi)部采集轉(zhuǎn)換后，從數(shù)字輸出端輸出到單片機(jī)的P1口，通過(guò)讀P1口數(shù)據(jù)，便可以得到蓄電池的電壓，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)。圖 310 電壓采集電路（2）ADC0804構(gòu)成的典型A/D轉(zhuǎn)換電路圖 311 A/D轉(zhuǎn)換電路按照芯片手冊(cè)中ADC0804的典型接法，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的A/D轉(zhuǎn)換電路如311所示。 DB0~DB7—三態(tài)特性數(shù)字信號(hào)輸出端. VCC: 電源供應(yīng)以及作為電路的參考電壓. ADC0804外圍接線電路（1）電壓采集電路 如圖310所示，電壓采集電路使用兩個(gè)串聯(lián)的電阻，大小比例為2:1，然后并聯(lián)在需要檢測(cè)的電壓兩端，從兩個(gè)電阻中間采集電壓。VIN(+) VIN() ——差動(dòng)模擬電壓輸入?！脕?lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制輸入，相當(dāng)于 ADC 的轉(zhuǎn)換開(kāi)始（=0 時(shí)），當(dāng) 由 1變?yōu)?0時(shí)，轉(zhuǎn)換器被清除：當(dāng) 回到 1時(shí)，轉(zhuǎn)換正式開(kāi)始?！獠孔x取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制輸出信號(hào)。ADC0804 為一只具有20引腳并行8位CMOS工藝逐次比較型的集成A/D 轉(zhuǎn)換器， 其規(guī)格如下： (1) 高阻抗?fàn)顟B(tài)輸出，分辨率：8 位(0~255)(2) 存取時(shí)間：135 us ；轉(zhuǎn)換時(shí)間：100 us(3) 總誤差：正負(fù)1LSB (4) 工作溫度：0度~70度； (5) 模擬輸入電壓范圍：0V~5V (6) 參考電壓：；工作電壓：5V (7) 輸出為三態(tài)結(jié)構(gòu)，可直接連接在數(shù)據(jù)總線上。AD轉(zhuǎn)換器最主要的技術(shù)參數(shù)是轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度，由于逐次比較型兼有并行A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度高和雙積分型轉(zhuǎn)換精度高的優(yōu)點(diǎn)，所以得到普遍應(yīng)用。因?yàn)樾铍姵仉妷旱牟杉D(zhuǎn)換在系統(tǒng)中極為重要，所以下面對(duì)所選ADC0804芯片及在本系統(tǒng)中是典型連接電路予以介紹。市場(chǎng)中集成的A/D轉(zhuǎn)換器品種很多，選用時(shí)需要綜合考慮各種因素進(jìn)行選取。M0S管Q2控制著放電電路，其原理與Q1相似。M0S管Q1控制著充電電路，當(dāng)充電控制信號(hào)PWM為低電平時(shí)，光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管的電流近似為零，右側(cè)三極管不導(dǎo)通，輸出端兩管腳間的電阻很大，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)”，輸出端K1被抬高，電阻R9右側(cè)被穩(wěn)壓管D2穩(wěn)壓到12V左右，MOSEFT的Vgs0，MOS管Q1開(kāi)啟，太陽(yáng)能極板開(kāi)始對(duì)蓄電池充電；當(dāng)充電控制器信號(hào)為高電平時(shí)，光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管發(fā)光，三極管導(dǎo)通，輸出端兩管腳間的電阻變小，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)“接通”，此時(shí)從U2輸入的電壓經(jīng)光耦流向接地端，K1處的電壓接近為零，MOSEFT的Vgs0，Q1截止，充電電路關(guān)斷。為了增加系統(tǒng)的可靠性，本設(shè)計(jì)用光電耦合器實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制電路和充放電電路的隔離。圖 37 充放電電路按程序設(shè)計(jì)當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的電壓低于12V，充電模式為均充，Q1為完全導(dǎo)通狀態(tài)，也就是導(dǎo)通的脈沖占空比最大；，充電模式為浮充，Q1導(dǎo)通與不導(dǎo)通的占空比例變小，；當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的電壓等于15V左右，Q1截止使充電停止，同時(shí)Q2也關(guān)閉來(lái)關(guān)斷負(fù)載。圖中穩(wěn)壓管D2用來(lái)對(duì)蓄電池進(jìn)行穩(wěn)壓作用。電容C4是太陽(yáng)能電池板輸出電壓濾波，使得更穩(wěn)定地給蓄電池充電。設(shè)計(jì)中采用IRL2703 N溝道MOSFET管，N溝道MOSFET的導(dǎo)通電壓Vth0。所使用的MOSFET是電壓控制單極性金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所需驅(qū)動(dòng)功率較小。二極管D1是為了防止反充，當(dāng)陰天或晚上蓄電池的電壓高于太陽(yáng)能電池板的電壓時(shí)，D1就生效，可以防止蓄電池電流流向太陽(yáng)能電池板。蜂鳴器報(bào)警電路圖如圖36所示。 圖 35工作狀態(tài)指示燈電路 圖 36 蜂鳴器報(bào)警電路（4）蜂鳴器報(bào)警電路報(bào)警電路采用蜂鳴器來(lái)發(fā)出報(bào)警聲音，由于STC89C52輸出引腳的驅(qū)動(dòng)能力較弱，所以蜂鳴器要加三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。其中LED1為正常充電指示燈，LED2為過(guò)壓指示燈，LED3為欠壓指示燈。（3）工作狀態(tài)指示燈電路本設(shè)計(jì)可以時(shí)刻檢測(cè)蓄電池電壓，為了更好的進(jìn)行監(jiān)控，要對(duì)整個(gè)電路的工作狀態(tài)進(jìn)行指示，這是很有必要的。一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，首先要檢查是否能復(fù)位成功。按鈕復(fù)位是當(dāng)按鈕按下后，電源通過(guò)電阻R14施加到復(fù)位端上，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位電路如圖34所示。其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。電路中CC7是反饋電容，其值在5pF~30pF之間選取，本電路選用的電容為30pF。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，~12MHz之間選取。本設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)擴(kuò)展電路包括上電復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，工作指示燈和蜂鳴器報(bào)警電路等。在flash編 程期間，也接收12伏Vpp電壓。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器指令，必須接GND。當(dāng)STC89C52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不被激活。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位(地址為8EH的SFR的第0位)的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的振蕩頻率輸出脈沖，可作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。 （2） ALE/：地址鎖存控制信號(hào)(ALE)是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。晶振工作時(shí)，RST引腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。如P0、PPP3。RST、ALE/、/VPP。如VCC、GND、XTALXTAL2。STC89C52常見(jiàn)的是PDIP封裝，是一個(gè)有40個(gè)引腳的芯片，引腳如圖32所示。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O