毕业设计-基于51单片机的便携式太阳能充电器设计

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1、摘要电子与信息工程学院本科毕业论文论文题目便携式太阳能充电器的设计学生姓名黄祖勋学号专业电气工程及其自动化班级指导教师邓方雄2013年5月I摘要摘要目前对太阳能利用主要体现在两方面：光热转换与光电转换，本文利用太阳能光电转换特性，设计了一种在没有电源的情况下也能随时随地给各种移动设备充电的便携式太阳能充电器。本文设计是以ATMEL公司的AT89C51单片机作为控制核心,由按键指示电路、数码管显示电路、BUCK斩波电路和A/D采集电路等组成的，实现了将太阳能转化为电能，然后由LM7805提供稳定电压，经过DC/DC变换电路处理后，由充电电路为负载供电。系统还加入了单片机控制按键，以便自

2、由选择充电模式，具有根据返回手机电流情况，来控制降低电流的输入和停止充电功能，以免过分充电会损坏电池，反馈输出电流的情况，达到充电智能化的效果。关键词：太阳能；单片机；BUCK变换器I湖北科技学院学士学位论文ABSTRACTAtpresenttheuseofsolarenergyismainlyembodiedintwoaspects:thesunlighttransformationandphotoelectric,thispaper,byusingsolarphotoelectriccharacteristics,designawaythatthereisnopower,itca

3、nalsochargerforvariousmobileanywhereatanytime.ThedesigntakesAT89C51producedbyATMELasthecontrolcoreandiscomposedofbuttons,digitalpipedisplaycircuit,BUCKchoppercircuitandA/Dacquisitioncircuit,whichcantransfersolarenergyintoelectricpower.WithstableelectricpressureandthenprocessedbyDC/DCtransformci

4、rcuit,itcansupplyelectricitythroughchargingcircuit.Thesystemisaddedwithsingle-chipcontrolbuttonsforfreechoiceofchargingmode.Itwillcontroltheinputoflowcurrentandstopchargingaccordingtothecurrentreturntomobilephonessoastopreventbatteryfrombeingdamagedduetoovercharging,andthengivethefeedbackabouto

5、utputofelectriccurrent.Ultimately,thegoalofintellectualchargingcanbeachieved.KEYWORDS:Solarenergy；Singlechip；BUCKconverter1目录目录1绪论11.1本课题研究背景11.2本课题研究目的与意义11.3本课题研究的总体思路11.4本课题研究的主要任务22太阳能电池的研究和分析32.1太阳能电池的原理32.2太阳能电池的等效电路42.3太阳能电池板的输出特性及影响因素52.3.1太阳的光照强度对光伏电池转换效率的影响62.3.2温度对光伏电池输出特性的影响72.4本系统所

6、采用的光伏电池83太阳能充电器硬件设计93.1系统总体设计方案93.2电源电路设计93.2.1LM7805芯片介绍93.2.2LM7805应用电路103.2.3电源模块设计113.3控制电路设计123.3.1单片机简介123.3.2单片机电路133.4按键电路设计143.5数码管显示电路设计143.6降压斩波电路设计163.7A/D转换电路设计173.8检测电路设计203.8.1MAX471介绍203.8.2工作原理214太阳能充电器软件设计254.1系统整体程序框架254.2电路启动初始化264.3按键采集程序274.4数据采集及模数转换程序284.5充电子程序的设计294.6电源

7、子程序的设计305电路测试315.1软件测试315.2硬件测试336结论与展望34致谢35参考文献36III目录附录1：主电路原理图37附录2：汇编源程序38附录3：元器件清单46附录4：实物图4741绪论1绪论1.1本课题研究背景随着电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，减少不可再生资源的消耗和环境污染，缓解能源压力，而且太阳能居家旅行使用方便，经济实用，光