基于pic单片机的太阳能充电器控制系统

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1、基于PIC单片机的太阳能充电器控制系统常帅IT学院电子信息与电气工程学院■庄志红摘要：本系统是利用PIC16F73单片机作为控制核心，实现利用太阳能对蓄电池进行充电和对LED照明设备进行控制的一种智能太阳能充电控制系统。主要介绍了系统的硬件结构、工作原理，以及软件控制过程，并对实验数据进行了介绍。本系统具有自适应强、性能稳定、工作可靠、成本低廉等优点。关键词：太阳能；充电器；PIC单片机一引言本系统选用抗干扰能力极强的PIC单片机作为控制严重的能源危机、环境污染迫使人们去寻找替核心，通过编程可以根据不同参数对象，选择最优代能源，以太阳

2、能、风能等为代表的可再生能源，随化的控制算法，实现充放电的智能化控制。系统具着技术的成熟，其发展得到全世界关注。太阳能作有较强的灵活性、自适应性，同时，无需改变硬件，为取之不尽、用之不竭的可再生能源，给世界带来只需升级软件，就能提高产品性能，具有较高的性新的希望，尤其是当前强调大力发展“低碳经济”，价比。光伏产业将在其中起到重大贡献。一般的充电器往往是选用模拟数字电路或专用二系统结构IC实现控制，功能相对单一；其参数是针对某一具本系统主要包括太阳电池板、蓄电池、LED照体对象而设定，通用性、灵活性不强。与其相比，明设备、单片机控制系统

3、，结构如图l所示。太阳电池板图1系统结构图1太阳电池深入人们日常生活。常用的蓄电池一般有三种：一太阳电池是利用光电材料吸收光能后发生光电般铅酸蓄电池、免维护铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电转换反应，通过光电效应直接把光能转化成电能的池，其巾以免维护铅酸蓄电池使用最为广泛。衡量装置。太阳电池可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅等蓄电池性能的指标常以蓄电池的额定容量、额定电几种，在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，压、放电循环寿命等为主。单晶硅、多晶硅电池优于非晶硅电池⋯。衡量太阳电3LED照明设备池性能的主要指标有：峰值功率、峰值电流、峰值LED俗

4、称发光二极管，一般是作为指示灯、显电压、短路电流、开路电压等。示板等使用，但目前随着技术发展，已经能作为光2蓄电池源使用，与白炽灯、荧光灯等相比，它不但能够高蓄电池是能将电能转化为化学能进行储存，需效率地直接将电能转化为光能，而且拥有最长达数要时又能将化学能转化为电能的设备l2l，其应用已万小时的使用寿命，具有不易碎、省电节能、体积小等优点。衡量LED照明灯性能主要以光照度、功四系统软件设计率、额定电压等为参考指标。系统程序主要包括主程序和中断服务程序。图2为4单片机控制系统系统主程序流程图，图3为系统中断服务程序流程图。本系统选用微

5、芯公司的MicrochipPIC16F73作1主程序为控制器，它具有体积小、速度快、功耗低、工作(1)系统初始化：主要完成端口方向的设置、内电压宽、抗干扰能力强等优点口】，它内部集成5路1O部RAM的清零、定时器工作方式的设置、CCP模位A／D转换器、2路CCP模块、3个定时／计数器等块的设置、A／D的对齐方式和时钟频率设置等。部件，可大大降低系统硬件成本，同时也提高了系统的可靠性。三硬件系统原理1太阳电池电压测量太阳电池的输出电压，经分压电阻R2和R3分压，再经C1滤波后，送入CPU的RA0输入端，进行A／D转换。根据此电压可以判断

6、系统是处于白天，还是夜间。太阳电池输出的电压可在CPU控制下对蓄电池进行充电，也可直接作为照明设备的供电电源。2蓄电池电压测量蓄电池输出的电压经电位器RW1分压后，送RA1端。蓄电池作为储能设备对太阳能进行存储；当照明设备打开后，提供能源点亮照明设备。本系统利用CCP2输出PWM信号，经驱动控制T1功率管，从而控制充电过程；蓄电池的充电、放电是本一一系统控制的关键技术之一。中断返回j3温度测量由温度传感器产生的电压送入RA2端进行测图2主程序流程图3中断服务程序流程量。由于蓄电池充电特性与温度有关，通过本功能(2)启动A／D：分别对太

7、阳电池、蓄电池、温度可实现对充电参数进行温度补偿，从而提高充电效传感器、反馈电流进行轮流进行测量，本系统采用率，延长蓄电池的使用寿命。的是8位精度的AD。4负载电流测量(3)启动TMR2：使CCP模块工作，通过RCI、当T2功率管导通时，由许多LED组成的照明RC2引脚输出一定占空比的PWM信号，控制充电设备开始发光。本系统利用CCPI模块输出的PWM过程和LED工作。信号控制T2的占空比，目的是控制流过LED照明(4)中断设置完成对中断控制寄存器1NTCON、设备的电流，实现恒流控制。R4作为负载电流反馈选项寄存器OPTION_RE

8、G、中断屏蔽寄存器PIE1和电阻，转换后的电压送入RA3端。PIE2等的设置，允许A／D中断。5状态提示(5)键盘处理：本系统安排3个按键，分别用于本系统利用2只普通双色发光管，实现对蓄电LED的开／关和照明亮度的增／减