【正文】 總體設(shè)計(jì)方案 6 太陽能電池板的選用及參數(shù) 7 LM7805應(yīng)用 8 單片機(jī)電路 9 按鍵指示電路及實(shí)現(xiàn) 10 數(shù)碼管顯示電路 11 BUCK斬波電路 12 電壓電流的A/D采集 13 MAX471介紹及工作原理 15 3 匯編源程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 15 系統(tǒng)整體程序框架 15 電路啟動(dòng)初始化 16 17 18 按鍵采集程序 19 數(shù)據(jù)采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換程序 20 21 結(jié)論 23 致 謝 24 參考文獻(xiàn) 25 附錄 26 附錄 271 引 言 太陽能充電器的研究背景由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和能源短缺，由于電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，全球能源日益緊張和環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，人類對(duì)新能源的需求迫在眉睫。越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。這對(duì)改善生態(tài)環(huán)境、緩解溫室氣體的有害hk 作用具有重大意義。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，隨著太陽能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光—電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，各國對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的巨大需求，太陽能電池仍將是利用太陽輻射能比較切實(shí)可行的方法，可為人類未來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。太陽能充電器與常規(guī)充電器相比有以下三大優(yōu)點(diǎn)：第一：特別適用于應(yīng)急場(chǎng)合當(dāng)您在野外作業(yè)或旅游,或者遇到停電時(shí),太陽能環(huán)保充電器將使您的手機(jī)(筆記本)隨時(shí)隨地處于工作狀態(tài),讓您不間斷的與您的朋友和家人保持聯(lián)系. 第二：太陽能充電器使用綠色能源太陽能，不僅可以環(huán)保、節(jié)能而且更安全第三：使用方便無論何時(shí)何地,您都可以極為方便的給您的手機(jī)(筆記本 )充電。單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為10%。但受制于其材料引發(fā)的光電效率衰退效應(yīng)，穩(wěn)定性不高，直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。太陽能電池可根據(jù)電壓大小需要，由不同數(shù)量的太陽能電池片組成，其轉(zhuǎn)換效率受光照、溫度、太陽電池晶體類型及制造工藝等影響，%。另外，外觀設(shè)計(jì)為盆栽樹狀以確保太陽能電池板采光充足。當(dāng)光線不夠強(qiáng)時(shí)，指示燈不亮，蓄電池為手機(jī)充電，光線足夠強(qiáng)時(shí)，指示燈亮，太陽能電池板供電，同時(shí)可為充電電池充電。2 太陽能手機(jī)充電器硬件設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)：圓形太陽能電池板，塑料花盆外殼、USB接口及、充電電路及其他附屬結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案太陽能電池板MCS51DC/DC變換顯示電路手機(jī)電池ADC0809按鍵圖1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案太陽能電池在使用時(shí)由于太陽光的變化較大，其內(nèi)阻又比較高，因此輸出電壓不穩(wěn)定，輸出電流較小，這就需要用充電控制電路將電池板輸出的直流電壓變換后供給電池充電。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙，過度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。本系統(tǒng)將采用8051做為充電電路的控制器，從而以較低的成本輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的充電智能控制，同時(shí)也可以為其他小型電子產(chǎn)品提供潔凈的直流電源。 太陽能電池板的選用及參數(shù)名稱：膠封圓形太陽能電池板規(guī)格：無電池片原料:采用高效率單晶太陽能電池片封裝方式: 環(huán)氧樹脂A/B膠(又名：EPOXY滴膠工藝)PCB板料: 采用絕緣環(huán)保抗變形硬紙板與玻纖板材功率范圍: 、 電壓:、電流：25至8000mA產(chǎn)品限期：晝夜條件25000小時(shí)壽命。外層封膠采用高透明度(EPOXY)環(huán)氧樹脂膠料，高強(qiáng)度抗變形的PCB板（硬紙板與玻纖板材）； 125/156等各種規(guī)格多晶/單晶太陽能電池片；符合環(huán)保工藝要求。（空載模擬室光檢測(cè)于401000Lux 25℃）使用按實(shí)際情況或與成品開發(fā)商相配套. 太陽能滴膠板小組件電性能由客戶自由選擇，或客戶提供相應(yīng)的參數(shù)及所需產(chǎn)品的用處，由本公司協(xié)助制作，方便快捷。產(chǎn)品符合國際標(biāo)準(zhǔn)ROHS檢測(cè)權(quán)威認(rèn)證。 ，外形可根據(jù)客人要求設(shè)計(jì)采?。悍叫?、圓形、梯形、環(huán)形、三角形、多邊形等等；小功率太陽能電池板功率范圍: 電壓:。圖2是三端穩(wěn)壓集成電路LM7805的典型應(yīng)用電路，三端集成穩(wěn)壓器設(shè)置的啟動(dòng)電路，在穩(wěn)壓電源啟動(dòng)后處于正常狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)電路與穩(wěn)壓電源內(nèi)部其他電路脫離聯(lián)系，這樣輸入電壓變化不直接影響基準(zhǔn)電路和恒流源電路，保持輸出電壓的穩(wěn)定。一般電容的耐壓應(yīng)高于電源的輸入電壓和輸出電壓。LM7805輸入電壓為8V到36V，具有輸入電壓范圍寬，工作電流大，輸出精度高且工作及其穩(wěn)定，外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，太陽能電池電壓即使有較大的波動(dòng)，也能穩(wěn)定的輸出5V電壓，從而是單片機(jī)等控制電路正常工作，且成本低?！　纹瑱C(jī)的40個(gè)引腳大致可分為4類：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳?！　、?VSS 接地端?！　、?控制線:控制線共有4根，　?、?ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖　　① ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址　?、?PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖?！　、?RST/VPD:復(fù)位/備用電源?！　、?VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源?！　、?EA功能：內(nèi)外ROM選擇端?！　、?I/O線80C51共有4個(gè)8位并行I/O端口：P0、PPP3口，共32個(gè)引腳。引腳圖及引腳功能　　〈51單片機(jī)引腳圖及引腳功能〉　　拿到一塊芯片，想要使用它，首先必須要知道怎樣連線，我們用的一塊稱之為89C51的芯片，下面我們就看一下如何給它連線。單片機(jī)使用的是5V電源，其中正極接40管腳，負(fù)極(地)接20管腳。只要買來晶體震蕩器，電容，連上就能了，按圖1接上即可?！　?EA管腳：EA管腳接到正電源端?！　”鞠到y(tǒng)單片機(jī)主要完成的任務(wù)是控制數(shù)據(jù)的采集過程，并將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理后生成PWM脈寬調(diào)制信號(hào)控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而控制輸出大小。在輸出過程中通過單片機(jī)定時(shí)器定時(shí)檢測(cè)輸出電流或電壓，與設(shè)定值比較后調(diào)節(jié)PWM占空比，使輸出趨于設(shè)定值。通過單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)了充電過程的智能控制，而且大大簡(jiǎn)化了硬件電路設(shè)計(jì)，由于單片機(jī)良好的可重用性，如果需要改變電路工作狀態(tài)或電路參數(shù)，只需簡(jiǎn)單的修改程序即可實(shí)現(xiàn)，從而使電路的升級(jí)改造變得簡(jiǎn)單易行。獨(dú)立按鍵的每個(gè)按鍵都單獨(dú)接到單片機(jī)的一個(gè)I/O口上，獨(dú)立按鍵則通過判斷按鍵端口的電位即可識(shí)別按鍵操作；而矩陣鍵盤通過行列交叉按鍵編碼進(jìn)行識(shí)別。圖3 按鍵接線圖對(duì)電路總體考慮后，將ADC0809采集電路接在了單片機(jī)的P0口，并用P2口做采集控制，這樣P0口僅用接收數(shù)據(jù)，不用發(fā)送數(shù)據(jù)，有P0口的硬件構(gòu)成知道，其做輸出的話需接上拉電阻，做輸入的不用接，這樣整體上減少了電路的硬件開支，而P3口要做串口傳輸?shù)裙ぷ?，所以在本電路中將按鍵接在P1口，、其中5V輸出可直接用USB連接線給手機(jī)充電，電池充電控制則有手機(jī)提供。串口有四種工作方式，通過編程設(shè)置，可以使其工作在任一方式以滿足不同的場(chǎng)合。串口的工作方式可以參看相關(guān)的書籍，此處不做詳細(xì)介紹。因此外接一個(gè)移位寄存器就可擴(kuò)展一個(gè)8位的并行輸入／輸出接口，如果想多擴(kuò)展幾個(gè)并口就需要在外部級(jí)連幾個(gè)移位寄存器。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，LED數(shù)碼管的顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí),再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU的開銷小。需要幾個(gè)數(shù)碼管就擴(kuò)展幾個(gè)并行接口，數(shù)碼管直接接在74LS164的輸出腳上，單片機(jī)通過串口將要顯示數(shù)據(jù)的字形碼逐一的串行移出至74LS164的輸出腳上數(shù)碼管就可以顯示相應(yīng)的數(shù)字。Q0Q7(第3—6和10—13引腳)并行輸出端分別接LED顯示器的DPA各段對(duì)應(yīng)的引腳上。要顯示某字段則相應(yīng)的移位寄存器74LS164的輸出線必須是低電平。 BUCK斬波電路DC/DC變換器廣泛應(yīng)用于便攜裝置（如筆記本計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、PDA等）中。開關(guān)變換器因具有效率高、靈活的正負(fù)極性和升降壓方式的特點(diǎn)，而備受人們的青睞[10]。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調(diào)制（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入電壓Ui，極性相同。（3）Buck－Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸。還有Sepic、Zeta電路。其電路如圖5所示，PWM