【正文】 值。 9 通過(guò)單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)了充電過(guò)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。 其主要的參數(shù)如下： （ 1） 工作速度 ： ，振蕩器 /時(shí)鐘的輸入頻率為 32M,指令周期為 125ns。 （ 3） 高精度的內(nèi)部振蕩器，出廠(chǎng)時(shí)校準(zhǔn)為177。 （ 4） 具有節(jié)能的休眠模式，上電復(fù) 位，上電延時(shí)定時(shí)器，欠壓復(fù)位。 當(dāng)供電電壓 時(shí)，消耗的電流僅 。 （ 7） 獨(dú)立的可編程引腳電平變化中斷引腳，獨(dú)立的可編程弱上拉。 （ 9） 支持 10 位分辨率并且最多 14 路通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC，提供可選擇的高精度的 , 參考電壓源。 其中 P_download 是單片機(jī)程序下載口，因?yàn)?PIC 單片機(jī)是低電平復(fù)位，所以 R24， C19 起到上電復(fù)位功能， S6 提供手動(dòng)復(fù)位； C17， C18 是濾波去耦電容，保證單片機(jī)供電的穩(wěn)定。該器件封裝便于客戶(hù)輕松實(shí)施。該器件具有精確的低偏置線(xiàn)性霍爾傳感器電路，且其銅制的電流路徑靠近晶片的表面。通過(guò)將磁性信號(hào)靠近霍爾傳感器，實(shí)現(xiàn)器件精確度優(yōu)化。 當(dāng)通過(guò)用作電流感測(cè)通路的主要銅制電流路徑（從引腳 1 和 2，到 3 和 4）的電流不斷上升時(shí)，器件的輸出具有正斜率 (VIOUT(Q))。銅線(xiàn)的粗細(xì)允許器件在可達(dá) 5 的過(guò)電流條件下運(yùn)行。這讓 ACS712 電流傳感器 IC 可用于那些要求電氣絕緣卻未使用光電絕緣器或其它昂貴絕緣技術(shù)的應(yīng)用。引腳架鍍采用 100% 霧錫電鍍，可與標(biāo)準(zhǔn)無(wú)鉛 (Pb) 印刷電路板裝配流程兼容。器件在出廠(chǎng)裝運(yùn) 11 前已完全校準(zhǔn)。輸出電壓與電流對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖： 圖 5 電路各部分元器件功能說(shuō)明 1. R14， R15：分壓采樣太陽(yáng)能電池的輸出電壓值，通過(guò) AD_channel_0 送入電壓跟隨器然后再送入單片機(jī)的 ADC 輸入引腳；通過(guò)單片機(jī)的 AD 轉(zhuǎn)換得出此時(shí)太陽(yáng)能電池的輸出電壓值。 3. Q1， R19， Q2， R18：其中 Q1 是 P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng) Q1 的 SG 兩極電壓壓差大于 4V 時(shí) Q1 管導(dǎo)通，太陽(yáng)能電池對(duì)超級(jí)電容器 C13， C14 進(jìn)行充電，當(dāng)Q1 的 SG 兩極電壓壓差為 0 時(shí)， Q1 斷開(kāi)，太陽(yáng)能板停止對(duì)超級(jí)電容充電。總之，對(duì)于該部分電路，當(dāng) PV_SPC 上高電平時(shí)，太陽(yáng)能電池對(duì)超級(jí)電容充電；當(dāng) PV_SPC 上低電平時(shí)，充電回路斷開(kāi)。本設(shè)計(jì)使用輸出電壓為 9V 的太陽(yáng)能電池，最大輸出功率的電壓大概在 左右；本設(shè)計(jì)使用超級(jí)電容作為緩沖，使太陽(yáng)能電池的輸出電壓維持在 左右，在一定程度上提高了太陽(yáng)能的利用率。電阻 R20， R21 分壓用來(lái)采樣超級(jí)電容的電壓。其等效電路如圖： 圖 6 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(huà)、 PDA 等）中。開(kāi)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 脈寬調(diào)制信號(hào)有單片機(jī)提供，控制開(kāi)關(guān)管的通斷。每個(gè)部分的 電阻和 2 個(gè)電容組成π型 RC 濾波電路，消除紋波干擾。 為了降低損耗， 電壓 采樣電阻 阻抗 設(shè)得 比較高， 而單片機(jī) I/O 的阻抗又不是那么大 ， 所以 信號(hào)就會(huì)有相當(dāng)?shù)牟糠謸p耗在前級(jí)的輸出電阻中。起到承上啟下的作用。一個(gè)對(duì)前級(jí)電路相當(dāng)于開(kāi)路，輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng) 然具備 隔離作用 ，即前、后級(jí)電路之間互不影響 ；從而保證了電壓采樣的精確度。 主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性 : 電源： VDD ~+5V(內(nèi)置升壓電路，無(wú)需負(fù)壓 )； 顯示內(nèi)容： 128 列 64 行 顯示顏色：黃綠 LCD 類(lèi)型： STN 與 MCU 接口： 8 位或 4 位并行 /3 位串行 配置 LED 背光 多種軟件功能： 光標(biāo)顯示、畫(huà)面移位、自定義字符、睡眠模式等 工作電壓 (VDD)： ～ 工作溫度 (Ta)： 10℃ ～ 60℃ (常溫 ) / 20℃～ 70℃（寬溫） 其讀寫(xiě) 時(shí)序 如圖所示。 15 按鍵電路 圖 9 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 。 3 匯編源程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)整體程序框架 本設(shè)計(jì)整體工作主要由單片機(jī)程序控制實(shí)現(xiàn)，其工作過(guò)程為：電路啟動(dòng)初始化，電路功能選擇，輸出選擇并確定輸出，單片機(jī)采集計(jì)算輸出 PWM 信號(hào)，定 16 時(shí)采集數(shù)據(jù)并處理調(diào)節(jié) PWM 信號(hào)占空比等，程序整體框架如圖 10 所示。復(fù)位操作完成以后，單片機(jī)的寄存器會(huì)被置以不同的值，這些值中有相當(dāng)一部分是未知的值。( ≧ ) （ ≦） amp。因此，在單片機(jī)運(yùn)行后，首先清 0 使之置初始參數(shù)設(shè)定，便于程序設(shè)計(jì)人員掌握，以利系統(tǒng)的工作。圖 9 為初始化程序流程。讀線(xiàn)、讀取、相連的端口，并將其值判斷處理后存于相關(guān)緩存中。圖 10 為按鍵子程序結(jié)構(gòu)流程圖。然后判斷 P1 口是否有鍵按下，如果沒(méi)鍵按下繼續(xù)判斷。當(dāng) 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖后，字形碼都移至 74Ls164 的 Q0Q7，數(shù)碼管就顯示相應(yīng)按鍵的編碼。當(dāng)要顯示某字符時(shí)，把表格的起始地址送入數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR 中作為基址，將顯示緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)作為偏移量送入變址寄存器A，執(zhí)行查表指令“ MOVCA， A+DPTR”，則累加器 A 中得到的結(jié)果即表格中取出的對(duì)應(yīng)數(shù)字的字形碼。 由于單片機(jī)在以方式 0 串行發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候數(shù)據(jù)從 RXD 引腳從低位到高位依次輸出，而最先輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) 74LS164 串轉(zhuǎn)并后到達(dá) Q7，也就是說(shuō)單片機(jī)內(nèi)的 DO 通過(guò)串口發(fā)送并經(jīng)過(guò) 74LS164 后到 達(dá) 74LS164 的 Q7 腳即數(shù)碼管的 A 入口 讀 I/O 口 處理后存入緩存 延時(shí) Y 返回 N 19 腳，因此在單片機(jī)內(nèi)字型碼與 74LS164 所對(duì)應(yīng)的字型碼正好相反， 所以共陽(yáng)極數(shù)碼管 在單片機(jī)內(nèi) O9 所對(duì)應(yīng)的字型碼分別是： 01H， 4FH， 12H， 06H， 4CH， 24H， 20H， 0FH． 00H， 04H。 圖 11 數(shù)據(jù)采集子程序結(jié)構(gòu)流程圖 充電子程序的設(shè)計(jì) 入口 初始化 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換結(jié)束 ？ 處理存儲(chǔ) 返回 N Y 20 充電過(guò)程分兩階段進(jìn)行，第一階段為恒流充電，充電電流可設(shè)定，當(dāng)充電電壓達(dá)到 4V 時(shí)轉(zhuǎn)入第二階段，即 的恒壓充電方式，恒壓充電電流會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸降低，待充電電流降到 時(shí)，表明電池已充到額定容量的93%～ 95%，此時(shí)即可認(rèn)為基本充滿(mǎn)，如果繼續(xù)充下去，充電電流會(huì)慢慢降低到零，電池完全充滿(mǎn) [4]。充電子程序流程圖如圖12 所示。其輸出電壓 0 到 5V 可調(diào)，數(shù)字顯示，并有完善的過(guò)流保護(hù)功能，從而確保電子產(chǎn)品的安全使用。 圖 13 電源子程序結(jié)構(gòu)流程圖 入口 采集電壓電流 跳過(guò) 關(guān)斷輸出 返回 減小占空比 過(guò)電流 輸出電壓判斷 Y N 大 相等 增大占空比 小 22 附錄 1 主電路原理圖 abfcgdeDPY4 5 7 9102 1a b c d e f g6dpdp83u5 數(shù)碼管C1 500u/50VLEDD4C747uC247u/10VVinGNDVout