基于单片机的太阳能充电器

本科生毕业设计便携式太阳能充电器

2013 年04 月

独创性声明

本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，设计中不包含其他人已经发表的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明确的说明并表示了谢意。

签名：

年月日

授权声明

本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编设计。

本人设计中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）：

学生签名：

年月日

指导教师签名：

年月日

便携式太阳能充电器

摘要

16到20世纪，随着工业革命的兴起，科学技术的不断发展，人们对自然界中化石能源的索取速度越来越快、数量越来越多。与此同时，化石能源的燃烧对于自然界的生态环境造成了难以弥补的破坏。作为可再生能源，太阳能有着广阔的应用前景，可以成为移动设备供电的有吸引力的能源。当我们外出或旅游时，常常因为手机没电所带来的麻烦而苦恼，但又不能及时找到可以充电的场所，影响了手机的正常使用。为了解决这一问题，本毕业设计介绍一种便携式的太阳能手机充电器，利用单片机控制，实现对移动设备充放电的自由与智能控制。与常规的充电器相比，太阳能充电器必将因为便携式而得到长远的发展。

关键词：能源；太阳能；电池；单片机；便携式

Portable Solar Charger based on

Microcontroller

Abstract

From 16 to 20 century, with the rise of industrial revolution and continuous development of science and technology, people demand a large quantity of fossil energy with increasing speed. At the same time, the burning of fossil energy has caused irreparable damage to the environment. As a renewable energy, solar energy enjoys broad application prospect. Solar power is attractive, because it supplies power for portable devices. When we go out or travel, we are often bothered by the failing power of cellphone. And we can’t find places to charge in time, which affects the normal use of mobile phone. In order to solve this problem, this thesis will introduce a type of portable solar mobile charger, using single-chip microcomputer so that the charge and discharge of mobile devices can be freely and intelligently controlled. Compared with the conventional charger, solar energy charger will definitly have a long-term development for its portable type.

Key words: energy;solar energy;battery;intelligent;portable

目录

1. 绪论 (1)

1.1 太阳能充电器的研究背景 (1)

1.2 太阳能充电器的优点 (1)

1.3 本课题研究的主要内容 (2)

2. 硬件设计 (3)

2.1 总体方案的设计 (3)

2.2 太阳能光伏发电系统简介 (3)

2.3 太阳能电池参数及选用标准 (4)

2.4 51系列单片机处理器 (5)

2.5 稳压器件的选择 (6)

2.6 电压电流的A/D采集 (6)

2.7 ACS712的选用 (8)

2.8 按键电路的选择及设计 (9)

2.9 数码管显示电路的设计 (10)

3. 软件设计 (12)

3.1 系统整体程序框架 (12)

3.2 电路初始化程序 (12)

3.3 键盘子程序 (12)

3.4 数码管显示子程序 (13)

3.5 数据采集及模数转换程序 (14)

3.6 充电子程序的设计 (14)

3.7 电源子程序的设计 (15)

参考文献 (17)

结束语 (18)

致谢 (19)

附录一：主电路图 (20)

附录二：汇编源程序 (21)

1. 绪论

1.1 太阳能充电器的研究背景

人口的增长与能源的短缺之间的矛盾一直都是现代社会面临的难题，在一些发展中国家尤为突出，当然，对于我们中国这个人口最多的发展中国家尤为突出。一些能源专家认为，在众多可再生能源中，太阳能不但取之不尽，而且清洁安全，是理想的可再生能源。我国的太阳能资源比较丰富，而且国家近年来在太阳能的研利用上投入了较多的精力，在未来的几十年里，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。

太阳能的利用主要有两大方向，一是把太阳能转化为热能，另一个就是将太阳能转化为电能，其中重点是后者。理论上，只要需要电源的场合都可以用得到光伏发电技术，大到航天器，小到玩具。目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为新疆西藏等一些无电地区生活生产提供电力；二是日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯等；三是并网发电。专家预测，到本世纪后期，太阳能发电将在世界电能结构中占据80%的位置。

一段时间以来，太阳能一直被广泛地用于高新科技产业。然而随着光伏发电技术的成熟，太阳能的利用已经走进了千家万户。近段时间，人们正考虑把太阳能用于范围更宽广的消费电子应用。太阳能充电器便应运而生了。

1.2 太阳能充电器的优点

便携式太阳能充电器相对于其他的能源，在便利性、节能、智能、安全方面，太阳能充电器与常规充电器相比，有以下优点：

（1）、适用于各种户外场合。当您在户外作业、旅游时,只需要把便携式太阳能充电器放置在一个有阳光的地方，即可以为手机等移动设备提供电源，从而保证与外界的信息畅通，是喜爱旅游、经常出差、野外作业的人士的不二选择；

（2）、能源的供应来自太阳能。不仅以绿色能源作为供应源，而且光伏发电设备极为精炼，可靠稳定，安装维护简便；

（3）、拥有单片机充分的智能性。不仅具有完善的电压电流检测保护