【正文】 板進(jìn)行串、并聯(lián)，實(shí)測(cè)電池板的輸出電壓最大值為 , 電流最大可達(dá) 450mA，總標(biāo)稱功率為 5W 左右,實(shí)際輸出可根據(jù)不同的被充電對(duì) 象進(jìn)行平滑調(diào)整[7]。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， 最大工作電流 ， 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(yáng)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。具體工作過(guò)程是上電復(fù)位，首先查詢鍵盤(pán)，確定充電器功能，確定后繼續(xù) 查詢鍵盤(pán)以確定輸出電流大小，或作為普通電源的輸出電壓，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)子程 序并分析計(jì)算 PWM 占空比， 開(kāi)始輸出電流或電壓， 并將數(shù)據(jù)送至顯示電路顯示。在電池充電過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)電流大小而確 定電池充電多少，從而改變充電方式或決定是否停止充電[4]。 按鍵指示電路及實(shí)現(xiàn) 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，按鍵主要有兩種形式：獨(dú)立按鍵；矩陣編碼鍵 盤(pán)。 通常所用的按鍵為輕觸機(jī)械開(kāi)關(guān)，正常情況下按鍵的接點(diǎn)是斷開(kāi)的，當(dāng)我們 按壓按鈕時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地 接通，在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一下子斷開(kāi)。 在本設(shè)計(jì)中由于按鍵不是太多，故采用獨(dú)立按鍵法，這樣可以減小編程的難度，圖3為本設(shè)計(jì)的按鍵接線圖。 數(shù)碼管顯示電路 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)有一個(gè)串行 I／O 端口， 通過(guò)引腳 RXD 和 TXD 可與外部 電路進(jìn)行全雙工的串行異步通信， 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)由 TXD 端送出， 接收時(shí)數(shù)據(jù)由 RXD 端輸入。其中，方式 0 是 8 位移位寄存器輸入／輸出方式，多用與外接移位 寄存器以擴(kuò)展 I／O 端口。方式 0 的輸出是 8 位串行數(shù)據(jù)，通過(guò)移位寄存器可將 8 位串行數(shù)據(jù)變成 8 位并行數(shù)據(jù)輸出，也可以將外部的 8 位并行數(shù)據(jù)變成 8 位串行數(shù)據(jù)輸入。 本設(shè)計(jì)采用基于串口的 LED 數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路，在串口擴(kuò)展中最常用的 就是基于串口的 LED 數(shù)碼管顯示電路。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器 都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I／O 接口用于筆劃段字形代碼?？梢蕴峁﹩?獨(dú)鎖存的 I／O 接口電路很多，常用的就是通過(guò)串口外接串并轉(zhuǎn)換器 74LS164， 擴(kuò)展并行的 I／O 口。 圖 4 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī) AT89C51 的串口外接 1 片 74LS164 作為 LED 顯示器的靜態(tài)顯示接口， 把 AT89C2051 的 RXD 作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD 作為移位時(shí)鐘脈沖。 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)采用的是共陽(yáng)極數(shù)碼管，因而各數(shù)碼管的公共極接電源 VCC，本電 路有 LM7805 提供，并采用三只串聯(lián)的二極管降壓，而非電阻降壓，這樣保證個(gè) 數(shù)碼段的亮度一致。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，有單片機(jī)處理編碼后送到數(shù)碼管上顯示。它有兩種類型，即線性變換器和開(kāi)關(guān)變換器。 DC/DC 變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。 （2）Boost 電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 大于輸入電壓 Ui，極性相同。 （4）Cuk 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，電容傳輸。 在本電路中輸入始終大于輸出，所以采用脈寬調(diào)制方式的 BUCK 變換器， BUCK 變換器又稱降壓變換器、串聯(lián)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源、三端開(kāi)關(guān)型降壓穩(wěn)壓器。 圖 5 BUCK 變換器電路 電壓電流的 A/D采集 ADC0809 是采樣分辨率為8位的、 其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。多路開(kāi)關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分 時(shí)輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 （2）引腳結(jié)構(gòu) IN0－IN7：8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0－5V，若信號(hào)太 小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化 太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。當(dāng) ALE 線為高電平時(shí)，地址鎖 存與譯碼器將 A，B，C 三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通 道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。通道選擇表 1 所示。當(dāng) ST 上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開(kāi) 始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST 應(yīng)保持低電平。當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。OE＝1，輸出 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。 CLK 為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。 本設(shè)計(jì)中用單片機(jī)的 P0 口接收來(lái)自 0809 的換數(shù)據(jù)，、 依次接在 0809 的 A、B、C 地址線， 接在 0809 的 ALE 端， 接 START， 接 OE 端，時(shí)鐘信號(hào)由單片機(jī)的 ALE 端經(jīng) 74HC74 觸發(fā)器二分頻后提供，單片 機(jī)采用 12MHz 晶振， ALE 端經(jīng)二分頻后為 500KHz。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。下降沿啟動(dòng) A／D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn) 換正在進(jìn)行。 MAX471 介紹及工作原理 MAX471 是美國(guó) MAXIM 公司生產(chǎn)的雙向、精密電流傳感放大器。對(duì)于允許較大電流的場(chǎng) 合，則可選用 MAX472。MAX471/MAX472 都可通過(guò)一個(gè)輸出電阻將電流輸出轉(zhuǎn)化為 對(duì)地電壓輸出。 MAX471 各引腳功能說(shuō)明如下：SHDN 為關(guān)閉信號(hào)，正常操作時(shí)接地；當(dāng)它 為高電平時(shí)，供電電流小于 5μA。GND 為地端或 電源負(fù)端。RS－為內(nèi)傳感電阻的負(fù)載端。 在本設(shè)計(jì)中，電阻 R4 采用 20K/ 精密電阻，在輸出最大 500mA 時(shí) Uo 不超過(guò) 5V，輸出電壓便于 ADC0809 采集并作數(shù)字化處理。 圖 8 程序整體框架流程 電路啟動(dòng)初始化 初始化是為單片機(jī)的運(yùn)行設(shè)置初始的運(yùn)行環(huán)境， 主要完成以下工作： 清片內(nèi)， 每次單片機(jī)加電時(shí)，都將引起單片機(jī)的上電復(fù)位操作。這些未知的值在單片機(jī)復(fù)位完成，正式運(yùn)行以后，會(huì)產(chǎn)生無(wú)法讓程序設(shè)計(jì)人員掌握的后果， 甚至?xí)斐上到y(tǒng)的損壞。設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行所需的各個(gè)參數(shù)，設(shè)置 定時(shí)器和中斷設(shè)定。 按鍵采集程序 鍵盤(pán)子程序用于探測(cè)開(kāi)關(guān)、是否處在有效的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以決定是否啟動(dòng)系統(tǒng) 運(yùn)轉(zhuǎn)。其中讀 取端口后要做一定的延時(shí)以排除鍵抖引起的誤動(dòng)作。 圖 10 按鍵子程序結(jié)構(gòu)流程圖 數(shù)碼管顯示子程序 開(kāi)機(jī)時(shí)，初始化數(shù)碼管，通過(guò)串口將“0”的字形碼輸出使數(shù)碼管顯示“O” 。 顯示子程序首先初始化串口，使串口工作在方式 0，再讀取顯示緩沖區(qū)內(nèi)的 數(shù)據(jù)(顯示緩沖區(qū)主要是用來(lái)存放即將要顯示的數(shù)據(jù))，然后通過(guò)查表的方式找到 對(duì)應(yīng)的字形碼，最后把字形碼寫(xiě)入串口寄存器 SBUF 通過(guò)串口方式 0 發(fā)送出去。 顯示子程序是怎么將顯示緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)變成相應(yīng)的字形碼呢?具體的方法 是將每個(gè)數(shù)字的字形碼以