【正文】 大可達 450mA，總標稱功率為 5W 左右 ,實際輸出可根據(jù)不同的被充電對 象進行平滑調整 [7]。圖 2 是三端穩(wěn)壓集成電路 LM7805 的典型應用電路，三端集成穩(wěn)壓器設置的啟動電路，在穩(wěn)壓電源啟動后 處于正常狀態(tài)時，啟動電路與穩(wěn)壓電源內部其他電路脫離聯(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，外圍電路簡單等特點，太陽能電池電 壓即使有較大的波動，也能穩(wěn)定的輸出 5V 電壓，從而是單片機等控制電路正常 工作，且成本低。具體工作過程是上電復位，首先查詢鍵盤，確定充電器功能，確定后繼續(xù) 查詢鍵盤以確定輸出電流大小，或作為普通電源的輸出電壓，然后轉入相應子程 序并分析計算 PWM 占空比， 開始輸出電流或電壓， 并將數(shù)據(jù)送至顯示電路顯示。在電池充電過程中，通過檢測電流大小而確 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]。 按鍵指示電路及實現(xiàn) 在單片機應用系統(tǒng)中，按鍵主要有兩種形式： 獨立按鍵； 矩陣編碼鍵 盤。 通常所用的按鍵為輕觸 機械開關，正常情況下按鍵的接點是斷開的，當我們 按壓按鈕時，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上穩(wěn)定地 接通，在斷開時也不會一下子斷開。 在本設計中由于按鍵不是太多，故采用獨立按鍵法，這樣可以減小編程的難度，圖 3為本設計的按鍵接線圖。 數(shù)碼管顯示電路 AT89C51 單片機內有一個串行 I／ O 端口， 通過引腳 RXD 和 TXD 可與外部 電路進行全雙工的串行異步通信， 發(fā)送數(shù)據(jù)時由 TXD 端送出， 接收時數(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 寄存器以擴展 I／ O 端口。方式 0 的輸出是 8 位串行數(shù)據(jù)，通過移位寄存器可將 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。 本設計采用基于串口的 LED 數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路，在串口擴展中最常用的 就是基于串口的 LED 數(shù)碼管顯示電路。所謂靜態(tài)顯示， 就是每一個顯示器 都要占用單獨的具有鎖存功能的 I／ O 接口用于筆劃段字形代碼。可以提供單 獨鎖存的 I／ O 接口電路很多，常用的就是通過串口外接串并轉換器 74LS164， 擴展并行的 I／ O 口。 圖 4 數(shù)碼管驅動電路 單片機 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 作為移位時鐘脈沖。 本設計設計采用的是共陽極數(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 數(shù)碼段的亮度一致。當有按鍵按下時，有單片機處理編碼后送到數(shù)碼管上顯示。它有兩種類型，即線性變換器和開關變換器。 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，所以采用脈寬調制方式的 BUCK 變換器， BUCK 變換器又稱降壓變換器、串聯(lián)開關穩(wěn)壓電源、三端開關型降壓穩(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、 其內部有一個 8 通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進行 A/D 轉換。多路開關可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分 時輸入，共用 A/D 轉換器進行轉換。 （ 2）引腳結構 IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號太 小，必須 進行放大；輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化 太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。當 ALE 線為高電平時，地址鎖 存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號進行鎖存，經譯碼后被選中的通 道的模擬量進轉換器進行轉換。通道選擇表 1 所示。當 ST 上跳沿時，所有內部寄存器清零；下 跳沿時，開 始進行 A/D 轉換；在轉換期間， ST 應保持低電平。當 EOC 為高電平時，表明轉換結束；否則，表明正在進行 A/D 轉換。 OE＝ 1，輸出 轉換得到的數(shù)據(jù)；OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。 CLK 為時鐘輸入信號線。 本設計中用單片機的 P0 口接收來自 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，時鐘信號由單片機的 ALE 端經 74HC74 觸發(fā)器二分頻后提供，單片 機采用 12MHz 晶振， ALE 端經二分頻后為 500KHz。此地 址經譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。下降沿啟動 A／ D 轉換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉 換正在進行。 MAX471 介紹及工作原理 MAX471 是美國 MAXIM 公司 生產的雙向、精密電流傳感放大器。對于允許較大電流的場 合，則可選用 MAX472。MAX471/MAX472 都可通過一個輸出電阻將電流輸出轉化為 對地電壓輸出。 MAX471 各引腳功能說明如下： SHDN 為關閉信號，正常操作時接地；當它 為高電平時，供電電流小于 5μA。 GND 為地端或 電源負端。 RS－為內傳感電阻的負載端。 在本設計中，電阻 R4 采用 20K/ 精密電阻，在輸出最大 500mA 時 Uo 不超過 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 電路啟動初始化 初始化是為單片機的運行設置初始的運行環(huán)境， 主要完成以下工作： 清片內， 每次單片機加電時，都將引起單片機的上電復位操作。這些未知 的值在單片機復位完成，正式運行以后，會產生無法讓程序設計人員掌握的后果， 甚至會造成系統(tǒng)的損壞。設置系統(tǒng)運行所需的各個參數(shù)，設置 定時器和中斷設定。 按鍵采集程序 鍵盤子程序用于探測開關、是否處在有效的開關狀態(tài)，以決定是否啟動系統(tǒng) 運轉。其中讀 取端口后要做一定的延時以排除鍵抖引起的誤動作。 圖 10 按鍵子程序結構流程圖 數(shù)碼管顯示子程序 開機時，初始化數(shù)碼管，通過串口將 “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)內的 數(shù)據(jù) (顯示緩沖區(qū)主要是用來存放即將要顯示的數(shù)據(jù) )，然后通過查表的方式找到 對應的字形碼，最后把字形碼寫入串口寄存器 SBUF 通過串口方式 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)變成相應的字形碼呢 ?具體的方法 是