基于单片机的太阳能充电器本科设计
基于PIC单片机的太阳能充电器设计研究
基于PIC单片机的太阳能充电器设计研究照相机和摄影机等数码电器耗电量大，此类设备的户外便携充电器具有广阔的市场需求。
文章致力于基于PIC单片机的多功能智能充电器设计研究，把太阳能充电模块嵌入到传统智能充电器中，解决户内户外充电不便的问题。
标签：PIC单片机；电池充电；太阳能引言目前市场上太阳能充电器已经存在支持电源可调档的太阳能充电器，由单片机控制充电模式，一般支持5V-9V可调。
文章的太阳能充电器由PIC单片机控制太阳能充电模式和非太阳能充电模式的切换，它可以实时采集电池的电压和电流，借此对充电过程进行智能控制和利用太阳能充电，从而实现天然资源的合理利用。
1 系统结构本研究结构可分为太阳能充电器硬件电路部分和PIC程序设计部分两大块。
太阳能充电器模块：太阳能充电器嵌入到智能充电器上，由微处理器控制可以调节不同输出电压和电流，本智能充电模块和太阳能充电模块共用一个微处理器，根据温度传感器发来的信息，判别充电的模式。
该控制器能有效地防止蓄电池过充、过放、过流，而且在备用电池耗尽而太阳能源较充足的情况下，可以实现太阳能充电。
PIC程序设计部分：充电时，启动充电计时，采样多组输出电压值和电流检测电阻两端的平均电压值做为测量值，由欧姆定律I=U/R计算出电流值，根据输出电压和电流判断是否接入电池，未接电池，则停止充电，进入空载，已接电池，则判别电池种类，根据不通电池选择不同充电曲线。
2 系统硬件结构系统硬件结构由开关电源、电压电流控制电路、主输出电压电流采集模块、电池类别检测电路、充电状态指示电路、含有控制算法程序的智能控制器以及时钟振荡模块等硬件部分，系统的硬件模块图如图1所示。
图1 系统的硬件模块图（1）开关电源：由两路电压输出端的开关电源电路组成，其一路作为本实用新型智能充电器的主电压输出端，用于连接电池；另一路作为辅助电压输出端，用于给智能充电器内部控制芯片提供工作电压。
（2）电压电流控制电路：输出电压经过PMOS管调制成占空比不同的方波电压，该电压经电感L1与电容C1平滑滤波后成为平稳的无脉动的且幅值大小与占空比成正比的电压，此电压用来给电池充电。
基于STC89C51的便携式太阳能充电器设计
基于STC89C51的便携式太阳能充电器设计张鹏【摘要】when electronic products are used outdoors its battery capacity is limited, it can affect users' normal use, a portable multi-purpose solar charger is designed. The charger can convert solar energy into charging voltage which fits for battery of electronic products, and can adjust different voltage, with built-in battery can meet portable power supply demand when the user is in outdoors. The system uses STC89C51 microcontroller as the control core, structured by boost circuit, photoelectric conversion circuit, overcharge protection circuit, voltage regulation circuit and digital display circuit. The performance of system is tested, the results show that the system has advantages of wide output voltage range, simple structure and high reliability, with mains charging function;it can meet different load requirements charging voltage under a variety of conditions.%针对电子产品在户外使用时电池容量有限，影响用户正常使用的问题，设计了一种便携式多用太阳能充电器。
基于单片机的太阳能充电装置设计
1.引言在太阳能的有效利用当中，太阳光能利用是近些年来发展最快，最具活力的领域。
本设计开发出一种具有实用价值的太阳能充电系统，可以对电池进行充电。
给人们带来了极大的方便，有一定的社会价值和经济价值。
2.设计思路太阳能充电器的设计，以太阳能电池板为能源核心对硬件电路进行供电，控制电路以单片机为核心，整个系统由Ｄ／Ａ转换部分、数码管显示部分、电源可调输出部分、遥控输入控制四大部分组成。
系统对数据的采集及处理都采用单片机来实现。
本设计采用５Ｖ３６０ＭＡ的太阳能电池板对５１单片机进行供电。
用红外接收头对红外遥控器发出的数字信号输送到单片机进行数据处理，通过数码管显示数据，单片机将接收到的数据通过Ｄ／Ａ转换将数字量转换成模拟量，再经过ＯＰ０７运算放大器将电压输送到充电电压控制电路来控制充电电压的输出。
3.系统结构设计系统总体框图如图１所示。
以太阳能电池板作为供电电源，以５１系列单片机作为数据处理及控制的核心，框图中的中间部分是ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机，作为充电器的核心部件单片机主要完成数据的采集、处理、数模、数据输出显示等。
图１系统结构框图4.系统硬件电路设计４．１核心器件电路单片机最小系统的核心部分包括单片机芯片、振荡电路及复位电路。
图２单片机系统４．２Ｄ／Ａ转换部分数据转换模块选择的是ＤＡＣ０８３２，其中图３中所示的是将单片机输送的数据通过该芯片把数字量转换成模拟量，然后进行输出模拟数据。
、图３Ｄ／Ａ转换部分４．３基准源电路如图４所示为基准源电路。
ＴＬ４３１是ＴＬ、ＳＴ公司研制开发的有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
它的输出电压用可调电阻就可以任意地设置到从Ｖｒｅｆ（２．５Ｖ）到３６Ｖ范围内的任何值。
其主要由ＴＬ４３１、分压电阻等组成。
图４基准源电路４．４放大电路ＯＰ０７是高精度低失调电压的精密运放集成电路，用于微弱信号的放大，如图５所示。
放大单元电路由集成运放ＯＰ０７、比例电阻、调节零点漂移电压的电位器等构成。
基于单片机光伏发电太阳能充电器
基于单片机光伏发电太阳能充电器摘要】太阳能充电器的原理是将太阳能转换成电能，面对的问题是如何将太阳能转换成合适的电能给手机充电。
太阳能充电器是由电压转换模块、电压电流检测模块、显示模块、电源电路模块、电池储电模块组成。
该太阳能充电器主要应用于手机充电，由STC89C52单片机作为控制器，将太阳能电板采集的光能转化为电能，向TP4056芯片供电，将电能储存在锂电池中，再通过升压模块，给手机充电。
充电时该充电器的红灯亮，由ADC0832作为A/D转换器，获取电压信号，并将采集的信号显示在在LCD1602液晶屏上，充电结束绿灯亮。
本文阐述了该设计的电压转换原理，采集电压电流并显示的原理。
【关键词】太阳能充电器；DC-DC升压模块；TP4056充电模块；ACD0832数模转换模块1 设计背景及意义21世纪，人们离不开用电器，离不开电能，我们在户外游玩或工作时，都会有手机没电的经历，提供充电的地方有限，因此我们会无法正常使用手机。
充电宝、手机等多种电器都采用该太阳能充电器充电。
彻底解决了户外运动手机电量用完，停电，偏远地区缺电等问题。
太阳能是地球上随处可取的能量，只要把太阳能充电系统放在太阳光下，就可以获得电能，给手机充电，所以该设计对于使用区域没有限制，其功能强大，方便使用。
2 系统硬件设计2.1 充放电模块太阳能电池充放电模块由太阳能电板、充电模块、5V升压模块和锂电池组成，太阳能电板把光能转化为电能，存储在锂电池中，给USB提供5V电压。
其原理图如图1所示。
太阳能光伏发电板选用的是5V2W的单晶钢化玻璃，它主要用来将光能转化为电能。
充电模块选择TP4056升压模块，该模块充电电流为1A，输入电压范围为4.5V-5.5V，当电压充满时为4.2V。
升压模块采用DC-CD电源模块，该模块是可调的升压稳压模块,可以向其输入2V-24V范围内的电压，该模块的最大输出电流为2A，可调节其输出电压。
该设计的电池选择2000mA的锂电池。
基于单片机的太阳能充电系统设计
基于单片机的太阳能充电系统设计摘要：太阳能充电系统的充电电路是太阳能充电板在阳光的照耀下产生电荷，用250mAh的锂电池存储太阳能电池板的电荷，经过充电模块TP4056芯片给锂电池充电，同时也可以通过TP4056模块上的usb接口给用电设备快速充电。
充电时，充电红色指示灯点亮，说明锂电池正在充电中，当充电模块上的指示灯变成蓝灯亮亮时，充电完成。
利用ADC0832转换器采集充电电池的电压并在液晶LCD1602上显示充电电压值，充电所使用的充电时间。
关键词：LCD1602；电子技术；太阳能充电系统;设计1单片机的原理结构单片机是微型计算机的一种，同时也是一种典型的嵌入式体系技术，它采用了大规模的集成电路把不同型号的中央处理器、存储器、I/O端口等集成到一小块硅片上从而构成一个小而完善的计算机系统。
单片机中的运算器主要承担运算工作并且可进行各种逻辑运算从而完成数据之间的转换。
控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、操作控制器和时许发生器等组成，是单片机的大脑，指挥整个系统的工作。
寄存器主要有数据寄存器DR、指令寄存器IR和指令译码器ID、程序计数器PC以及地址寄存器AR等，功能则是完成整个微型计算机对信息的存储与交换等工作。
2太阳能充电系统框架本设计系统由STC89C52主控模块、LCD1602液晶显示模块、电压AD采集模块、TP4056充电电路和太阳能充电电池等组成。
如图1。
3单元电路设计3.1主控模块经过详细的比较筛选，本文采用STC89C52单片机为主控模块。
主控模块及其外围电路如图2。
3.2LCD1602液晶显示电路LCD1602液晶显示电路的第4管脚RS（寄存器选择）接单片机的P1.4，第5管脚RW（读或者写信号）接单片机的P1.5、第6管脚EN（使能端）接单片机的P1.6，第7-14管脚DB0-DB7（8位双向数据线）分别接单片机的的P0.0-P0.7。
3.3太阳能充电模块太阳能充电系统的充电电路是太阳能充电板在阳光的照耀下产生电荷，用250mAh的锂电池存储太阳能电池板的电荷，经过充电模块TP4056芯片给锂电池充电同时也可以通过TP4056模块上的usb接口用手机充电器快速充电。
基于单片机的便携式太阳能充电器设计
2018.07设计与研发基于单片机的便携式太阳能充电器设计杨帜(东北林业大学机电工程学院电气工程系，黑龙江哈尔滨，150040 )摘要：本文以单片机为控制核心设计了一种太阳能充电器，其能够有效的把太阳能转化为电能,同时能够根据负载的要求对 电压进行调节，达到一种智能充电的效果。
首先对系统的硬件组成进行了介绍,然后对软件部分进行了设计，最后通过测试验 证了其有效性。
关键词：单片机；太阳能；充电器Design of Portable Solar Charger based on SinglechipYang Zhi(Department of Electrical Engineering,College of Mechanical and Electrical Engineering,NortheastForestry University,Harbin Heilongjiang, 150040)Abstract:In this paper,a solar charger is designed with the Singlechip as the control core,it can effectively convert the solar energy into electric energy,and can adjust the voltage according to the requirement of the load to achieve a kind of intelligent charging effect.First of all,the hardware composition of the system is introduced,and then the software part is designed.Finally,the validity of the system is verified by testing.Keywords: Singlechip;Solar energy;Charger1系離构整个系统包括过充电保护单元、稳压滤波单元以及调压单元 三个主要模块，系统的设计主要要实现下列功能：（1)能够直接 通过光电转换将电能送给负载实现充电；（2)能够对蓄电池进行 电能的供给；（3)能够实现负载的市电充电；（4)能够完成负载 充电与蓄电池充电之间的自动切换。
基于单片机的太阳能充电系统设计
2019.22科学技术创新使用制度作出明确规定，并对管理工作的多个环节进行定期评估；其次，需要对用户进行必要的安全教育，有效地提高用户安全意识，免受外界信息的入侵，例如，要求网络使用人员要谨防不明来源的邮件，尤其是包含可执行程序的邮件要及时删除，避免遭受入侵，同时保护账号密码，提高安全意识，避免邮箱与其他邮箱建立转发关系，也不要将自己的账号密码告诉他人；最后，需要及时地监控学生的用网行为，对学生加强用网安全教育，从源头上采取相关措施来保证高校网络的安全。
3.2应用网络安全技术网络安全技术是高校计算机网络安全建设当中的重点环节。
计算机网络安全涉及网络通信系统的安全、计算机操作系统的安全以及相关软件系统的安全，因此高校计算机网络安全的技术措施也主要是从这三个方面入手，构建完善的高校计算机网络安全技术：3.2.1做好计算机网络防火墙技术，防火墙是实现计算机外部网络与内部网络隔开的技术手段，通过防火墙可以有效阻止不明外部网络的入侵，是拦截黑客入侵的第一道大门，因此高校一定要完善防火墙技术，高校网络建设要采取优秀的防火墙软件，防火墙在选购时一定要符合当前高校具体的网络建设情况。
3.2.2加强计算机网络的加密技术。
首先，要加强传输过程中的数据加密技术，传输过程中的数据加密主要为有线加密和端端加密；其次，数据储存的加密。
数据储存加密主要包括：密文储存和存取控制，密文储存是通过加密算法转换、附加密码等形式实现，存取控制就是对用户的信息进行审查与控制，防止不合法用户存取数据和合法用户不能存取数据。
3.3安装防杀病毒软件高校计算机网络安全的有效防护措施就是在计算机系统中按照杀毒软件，通过杀毒软件可以及时的将计算机网络中的病毒清理掉，避免病毒的侵犯，因为市场中的杀毒软件一般都具有分析、扫面、杀毒、优化等功能，如果在网络运行过程中，出现了病毒，杀毒软件都会做出相应的警告，并且删除相应的病毒。
因此高校要在其校园网络的中心主机中安装适合高校网络运行的杀毒软件，通过主机的杀毒软件对高校计算机网络进行统一的管理，杀毒软件在安装以后，要采取定期与不定期的方式对计算机网络进行杀毒处理，避免因为病毒侵犯导致网络被破坏。
基于单片机的太阳能充电器
基于单片机的太阳能充电器摘要：随着光伏产业的迅猛发展，涌现出了许多利用太阳这一能量来源的节能产品。
本设计就是利用太阳作为能量来源的基于单片机控制的蓄电池充电器。
本设计考虑到了接入蓄电池的额定电压大小不同，为了方便通用，可以调节充电电压。
输出的充电电压采用Buck/Boost电路进行，通过单片机输出的PWM波去控制输出的电压大小。
由于太阳能技术受一定外界条件的影响，所以本设计还可以使用市电作为替代电源，提高了设计的可靠性，本设计可以大规模推广使用。
关键词：太阳能Buck Boost 电压检测电流检测1、引言近年来，随着科技的发展，光伏产业发展迅速，太阳能作为可再生能源在不久的将来势必会取代不可再生的能源进而成为主流能源。
在当今社会，越来越多的设备小型化，这使得镍镉电池的应用越来越广泛。
对电池的充电也越来越频繁，我国正在努力构建节约型社会，节约资源已经成为全社会的共同责任和共同行动。
因此本设计设计一种对镍镉电池充电的充电器，该充电器可对镍镉电池进行充电，并具有电池充电指示、充电截止电压选择以及自动断电功能。
2、硬件设计思路本设计设计的一种电池充电器本质上是对普通电池充电器的拓展，它既能用市电对电池进行充电又能用太阳能对电池充电并在充满电量后可以自动停止充电。
通过对电池电压与电池电流的检测与设定值的比较判断电池是否应该充电，并通过按键选择充电截止电压以后对电池进行充电。
开关用来选择充电方式，是否用市电对电池充电。
2.1 单片机单元电路设计该充电器以STC89C52RC单片机为控制核心，ADC0809为电压检测芯片，MAX471为电流检测芯片，通过CH340串口电路完成与PC机通信。
系统包括STC89C52RC单片机核心控制单元，电压和电流检测电路设计，BUCK电路单元，通信单元、按键和LED显示单元单片机的P1口的0-2号管脚接键盘选择充电截止电压，P1.3管脚接推挽电路控制PMOSTPL8103开关管的关断与导通，P1.4-P1.7接LED电路显示系统当前充电截止电压。
基于单片机的太阳能充电器的设计--河南城建学院
基于单⽚机的太阳能充电器的设计--河南城建学院毕业设计 [论⽂]题⽬：基于单⽚机的太阳能充电器的设计学院：电⽓与信息⼯程专业：⾃动化姓名：杜XX学号：0924092XX指导⽼师：李⽼师完成时间：2013年06⽉03⽇摘要化⽯能源的⽇益枯竭、⼈们对环境保护问题的重视程度也在不断提⾼，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。
太阳能作为⼀种可再⽣能源它具有取之不尽、⽤之不竭和清洁安全等特点，因此有着⼴阔的应⽤前景，光伏发电技术也越来越受到⼈们的关注，随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。
使⽤⼿机的⼈都有过这样的经历，外出或旅游时电池突然没电了，因不能及时找到或没有220V市电⽽⽆法给⼿机充电，影响了⼿机的正常使⽤。
为了解决这⼀问题，本课程设计介绍⼀种多⽤太阳能⼿机充电器，利⽤单⽚机控制，将太阳能经过电路变换为稳定直流电给⼿机充电，并能在电池充电完成后⾃动停⽌充电，还可作为⼀般直流电源使⽤，从⽽摆脱对市电的依赖⽽获得通信的⾃由。
与常规的充电器相⽐，太阳能充电器有着明显的优势。
关键词：太阳能电池板，单⽚机， BUCK变换器，光伏发电技术AbstractIncreasing depletion of fossil energy, it's emphasis on environmental protection are also rising, look for clean alternative energy issues become more urgent. Solar energy as a renewable energy it has an inexhaustible and clean and safe and so on, so have a broad application prospects, photovoltaic power generation technology is more and more attention, with the PV module continue to lower prices and photovoltaic technology, solar PV systems will gradually supplement the energy from the current transition to alternative energy.People who use mobile phones have had the experience, go out or travel no electricity when the battery suddenly, and because they can not be found or does not timely 220V electricity and not to charge their cell phones affect the normal use of mobile phones. To solve this problem, the course design introduces a multi-purpose solar charger, use MCU control, will transform solar energy through the circuit to stabilize the direct current to charge their cell phones and can charge the battery automatically stops charging after, but also as a general DC power use, so get rid of dependence on electricity obtained the freedom of communication. Compared with the conventional charger, solar charger has a clear advantage.Key words: solar energybattery, single chip, BUCK converte，solar energy⽬录摘要 (I)Abstract................................................................................................................................................ II ⽬录....................................................................................................................................................... I II 1 绪论 (1)1.1本课题的研究背景及现状 (1)1.2课题设计思想 (1)1.3论⽂结构 (2)2 基于单⽚机的太阳能充电器系统总体⽅案设计 (3)2.1设计⽅案⼀ (3)2.2设计⽅案⼆ (4)2.3基于单⽚机的太阳能充电器的设计的总体设计⽅案 (5)3 基于单⽚机的太阳能充电器系统的硬件设计 (6)3.1太阳能电池板的选⽤ (6)3.2LM7805稳压电路 (7)3.3充电主电路的设计 (8)3.4信号采集处理电路 (9)3.5单⽚机选型 (9)3.6单⽚机STC89C52介绍 (10)3.7单⽚机电路........................................................................................ 错误！未定义书签。
基于单片机的MPPT太阳能锂电池充电器
基于单片机的MPPT太阳能锂电池充电器充电过程进行监控，采用三段式算法保证锂电池性能，提高其寿命。
最后通过实验数据对比验证了该方案的实用性和有效性。
0 引言最大功率受负载影响。
而锂电池可看作一个小负载电压源。
如不加控制直接将二者连接，则将太阳能电池的工作电压箝位于锂电池工作电压，无法高效利用能源。
本文采用SPCE061 单片机，利用MPPT 技术使太阳能电池工作于最大功率点，并且对锂电池的充电过程进行控制，延长锂电池使用寿命，保证充电安全。
1 最大功率点跟踪技术原理（ Maximum Power Point Tracking 简称MPPT）太阳能电池有着非线性的光伏特性，所以即使在同一光照强度下，由于负载的不同也会输出不同的功率。
其电压、电流与功率在光照度1 kW/ m2 ， T = 25 ℃条件下的输出曲线如图1 所示。
其短路电流isc 与开路电压uoc 由生产商给出， Pmpp为该条件下的最大功率点。
由于太阳能电池受到光强、光线入射角度、温度等多种因素的影响，最大功率相应改变，对应最大功率点的输出电压、输出电流和内阻也在不停变化。
因此，需要使用基于PWM的可调DC/ DC 变换器，使负载相应改变，才能使太阳能电池工作在最大功率点上。
图1 太阳能电池的典型输出曲线2 电路工作原理单片机，该单片机含有7 个10 位ADC（模-数转换器）并内置了PWM 功能，大大简化电路复杂程度，提高稳定性。
电压采样电路与电流采样电路通过ADC 将电压值与电流值送入MCU， MCU 根据MPPT 算法计算PWM 控制BU CK电路完成对充电过程的控制。
图2 整体充电器原理框图图3 BUCK 变换器电路图4 为电流采样电路。
Rsense 用一小阻值精密电阻作为采样电阻，通过将电阻两端电压使用差分放大器输送到SPCE061 的A/ D 端进行采样。
为使采样精确，避免电源线与地线干扰，使用线性光耦HCNR200 进行隔离。
基于单片机的多用太阳能手机充电器开题报告
四、设计或研究计划进度（大致如下，需要自己修改时间及进度）
2017.3.1-3.12通过。
2017.3.13-3.26查找相关资体设计方案。
2017.3.27-4.16熟悉51系小系统模块，设计硬件电路。
2017.4.17-4.28通过学习单片识码设置子程序，完成设计的软件模块。
2017.4.29-5.10根据完成的分。
本科毕业设计(论文)
开题报告（含论文综述）
二级学院：信息工程学院
课题名称：基于单片机的多用太阳能手机充电器
专业(方向)：通信工程
班 级：班学号：
学 生：
指导教师：职称：高级工程师
开题日期：2017-3-15
一、毕业设计（论文）选题的依据（包括课题来源、依托的项目名称、研究或应用意义、国内外研究或应用现状，附主要参考文献）
3、设计蓄电池的充电控制方法。
4、充电器的LED照明驱动及控制。
5、充电过程的相关数据的采集与显示。
三、研究方案（包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等）
基于MSP430单片机的太阳能充电控制器设计
ｓ ・ Ｄ Ｆ
Ｔ７ ４ｏ
ｌ
图 ３ 买 际 Ｃ ｋ电 路 ｕ
＝ ＋一 。一 — ＿ ｌ ． ＋－ －Ｕ ＋ ． ７ Ｒ Ｌ 一 Ｄ Ｉ
图 ２ Ｃ ｋ原 理 图 ｕ
２ ２ 基于 Ｔ ４ ４的 Ｐ Ｍ 控 制 电路 ． Ｌ９ Ｗ Ｔ ４ ４是 １个 固定 频 率 的脉 冲宽 度 调 制 电路 ， Ｌ９ 如
２ 系统 实 现
２ １ ＤＣ Ｄ 转 换 电 路 — — Ｃ ｋ 电 路 ． —Ｃ ｕ
环形 电感磁 路 闭合 性能较 好 ； ３的引入 据资 料 介绍 可 Ｄ
以使 两个 电感 互不 影 响 。
Ｃ ｋ电路 是 １种可 升 、 ｕ 降压 的直 流变 换 器 电路 ， 它
。 Ｈ ｌ４ ｍ
Ｉ２ １ Ｒ １ ０来 驱 动 。
实 际 的升降压 的直 流变 换 器 电路 见 图 ３ 。由 于 电
路 工作 频率 较 高 ， 所选 器 件 均 为 高频 器 件 ， ＭＯ 即 Ｓ管 作 为功率 开关 管 ， 为它 是 高 频小 功率 条 件下 的首 选 因
器 件 ； ４为 Ｃ ｋ电路 中的 二极 管 ， 择 肖特 基二 极 Ｄ ｕ 选 管 ； 电感 选 择 为高频 环形 电流较 大 的 电感 ， ２个 因为
实 现显示 分压 前 蓄 电池 两 端 的输 入 电压 ¨ 。并 通 过
程 序 完 成 电 压 超 过 ｌ ． 上 限 时 报 警 灯 闪 烁 ，６ ２ ４ ７Ｖ １０
比较 高 的 电位 送 给 ＴＡ ４的 １端 。１脚 是 Ｔ ４ ４内部 Ｉ９ Ｌ９
误 差放大器 的同 向输入 端 ， 通过 Ｔ ４ ４改 变控制 信号 的 Ｌ９
此外 ， 由于实验 的时 间都要安 排在课 余 ， 使实验操 作 时
基于单片机的太阳能充电器的设计
基于单片机的太阳能充电器的设计摘要随着社会的发展，人们的生活质量逐渐奔向小康，然而此时的空气质量却愈来愈差。
近年来，人们对环境的问题逐渐正视起来，开发干净无污染的能源义不容辞。
因此挖掘清洁的太阳能源，对人们有着非常重要的意义。
本设计将太阳能板放在太阳光下产生电能，将产生的电压值送到直流变换电路中做处理后再输送到手机电池中，单片机STC12C5A60S2检测手机电池输出的电压值再显示到液晶屏上。
其充电器有以下特点（1）显示充电电流和电压值，太阳光温度越高，电流值越大，充电速度就越快。
（2）充电时红灯亮，充满时黄灯亮同时红灯灭。
（3）可以通过按键来设置充电电流和电压。
实验证明：本设计可以在阳光温度高的情况下可以有效的快速充电，充满时可以自动停止。
也可作为直流电源来使用，工作场所在有阳光的地方即可，从而可以解决人们的通信自由，具有一定的应用前景。
关键词：太阳能；电池；单片机AbstractWith the development of society, people's quality of life is gradually moving toward a well-off life, but the air quality is getting worse and worse. In recent years, people have faced up to the environmental problems and developed clean and pollution-free energy. So digging up clean solar energy is very important to people.This design put solar panels on the sun to generate electricity, will produce a voltage to the dc conversion circuit do again after processing to the mobile phone batteries, SCM STC12C5A60S2 detection of mobile phone battery output voltage value is displayed on the LCD panel. The charger has the following characteristics(1) the higher the temperature of the sun, the higher the current, the faster the charging speed.(2) the light is red when it is recharged, when the light is full and the lights go out at the same time.(3) the charging current and voltage can be set by the key.The experiment shows that this design can be recharged effectively when the sun temperature is high, and it can be automatically stopped when full. It can also be used as a dc power source, and the workplace can be used in sunny places to solve people's freedom of communication and have a certain application prospect.Key words: solar energy；battery；single chip目录TOC \o "1-3" \h \z \u 摘要IAbstract II1 绪论 11.1 背景意义 11.2 国内外研究现状 12 常用软硬件介绍 22.1 软件 22.2 硬件 23硬件系统的设计 43.1 系统总体设计方案 43.2 方案选择 43.3 硬件电路设计 64 太阳能充电器的软件系统设计104.1 系统的总设计 104.2 电路启动初始化程序104.3 按键采集程序 114.4 液晶显示程序 114.5模数转换程序114.6 充电子程序的设计 115.1 仿真 125.2 调试 14总结16参考文献17谢辞181 绪论1.1 背景意义随着社会的发展，人们的生活质量逐渐奔向小康，然而此时的空气质量却愈来愈差。
基于单片机的太阳能手机充电器方案
基于单片机的太阳能手机充电器方案
1 引言
最近，人们正考虑把太阳能用于包括移动电话充电器这样的范围更宽广的消费电子应用。
太阳能电池板所提供的功率高度依赖于工作环境。
这包括诸如光密度、时间和位置之类的因素。
因此，电池通常被用作能量存储单元。
当来自太阳能板的电能有余的时候，就可以对电池充电;当太阳能板提供的电能不足时，电池就可以为系统供电。
目前市场上的太阳能电池板繁多，根据太阳能电池板所用材料的不同可分为：
①硅太阳能电池;
②以无机盐如砷化镓III- V 化合物，硫化镉，铜铟硒等多元化合物为材料的太阳能电池;
③功能高分子材料(有机半导体)制备的大阳能电池;
④纳米晶太阳能电池等。
我们采用的是硅太阳能电池。
2 充电器的硬件设计
充电器如其中，单片机是电路的控制部分，PWM 电路是整个电路的核
心部分。
下面对系统的工作原理分几个部分进行简述。
2.1 处理器
处理器采用51 系列单片机89C51。
单片机内部有两个定时器、两个外部中断和一个串口中断、三个八路的I/O 口，采用12MHz 的晶振。
单片机的任务是通过采样电路实时采集太阳能电池板的输出电压和电流以及电池的充电。
单片机太阳能充电器应用 实现太阳能充电系统
单片机太阳能充电器应用实现太阳能充电系统在当今节能环保的浪潮下，太阳能充电系统备受关注。
随着技术的进步和单片机的应用，太阳能充电器的功能得到了极大的增强。
本文将探讨单片机在太阳能充电器应用中的实现，以及太阳能充电系统对能源的利用情况。
一、单片机在太阳能充电器中的应用太阳能充电器是利用太阳能将光能转化为电能进行充电的设备。
单片机在太阳能充电器中的应用是实现充电器的智能控制和优化能量管理的关键。
通过单片机的控制，太阳能充电器可以根据光照强度和充电需求来自动控制充电电流和电压，实现对电池的智能充电。
首先，单片机可以通过光敏电阻感测环境光强度，并将光强度数据转换为电信号输入单片机进行处理。
单片机可以根据不同光强度的输入，自动调节太阳能电池板的输出电压和电流，使其适应不同光照强度下充电的需要。
其次，单片机还可以监测电池的电量情况，通过测量电池内部电压实现对电量的准确测量。
当太阳能电池板输出电流较大时，单片机能自动降低充电电流，以防止电池过充或过放；反之当太阳能电池板输出电流较小时，单片机能自动增加充电电流，以快速充满电池。
最后，单片机还可以根据充电状态和充电需求来决定是否启用充电器对电池进行充电。
当充电器检测到电池已充满时，单片机能够自动停止充电，以避免电池过充和能量的浪费。
二、太阳能充电系统对能源的利用情况太阳能充电系统作为一种绿色、清洁、可再生能源的利用方式，对能源的利用情况非常优越。
与传统电源相比，太阳能充电系统减少了对传统电网的依赖，大大节约了能源资源。
首先，太阳能是一种无限可再生能源，不会产生二氧化碳等有害气体，不会对环境造成污染。
太阳能充电器通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，实现了能源的自给自足。
在没有光的夜晚，电池储能能够保证电能的供应，充分利用光能，最大程度地减少对传统能源的依赖。
其次，太阳能充电系统还具有灵活性和便携性。
由于太阳能充电系统不需要外部电源，因此可以在任何地方都可以使用。
尤其适用于户外探险、露营和旅行等场景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的太阳能充电器本科设计本科生毕业设计便携式太阳能充电器毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文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和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日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 onMicrocontrollerAbstractFrom 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 bot hered 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 (4)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 (7)2.7 ACS712的选用 (9)2.8 按键电路的选择及设计 (10)2.9 数码管显示电路的设计 (11)3. 软件设计 (13)3.1 系统整体程序框架 (13)3.2 电路初始化程序 (13)3.3 键盘子程序 (13)3.4 数码管显示子程序 (14)3.5 数据采集及模数转换程序 (15)3.6 充电子程序的设计 (15)3.7 电源子程序的设计 (16)参考文献 (18)结束语 (19)致谢 (20)附录一：主电路图 (21)附录二：汇编源程序 (22)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电路，并通过显示电路显示出电路状态，而且可以通过六个功能键灵活的选择电路的电压电流输出，可以为不同的电子产品提供电源；（4）、使用方便。
无论何时何地,您都可以极为方便的对您的移动设备进行充电。
当然，在太阳能充电器的能源采集的利用也存在分散、不稳定、效率低以及成本高的不利条件，但是，随着科技的发展以及人们理念问题的变化，太阳能的完美发展将呈现在我们面前。
1.3 本课题研究的主要内容便携式太阳能充电器在阳光下，通过光能转换为电能并通过控制电路把光能产生的电能对移动电子产品进行充电。
本毕业设计所研究的便携式太阳能充电器工作原理为：首先将太阳能转化为电能，之后经过DC/DC变换电路处理后，由充电电路为负载供电。
作为安全性的电池，目前聚合物锂电池的充电方式一般为恒流恒压充电：首先以稳定电流充电，当电池电压升高至一定值时，电路状态改为稳定电压充电，之后电流逐渐降低至零，充电完成。
利用单片机进行智能控制，采用模块式结构以及USB接口，通过对输出电流电压的调节，可对手机等电子产品进行充电，并能在电池充电完成后自动停止充电。
2. 硬件设计2.1 总体方案的设计考虑整体因素，一方面太阳光因时间问题参数变化较大，另一方面太阳能电池在使用时内阻高，导致输出电压不稳定和输出电流较小等问题。
因此，需要一个能起到稳定电压电流的元件作为充电电路的中介—7805。
如今的电子产品的研发和生产已经进入了智能化时代，理所当然的，本设计的便携式移动太阳能充电器也要做到智能化。
本设计中将采用AT89C51单片机做为充电电路的控制器，从而实现充电过程的智能化。
并由ADC0809实现数据的采集及转换，由AT89C51单片机进行处理，实现电路的智能输出与控制。
而且，在电路中加入按键以及显示电路，将电路的整体性能提升到一个较高的等级。
图2-1为系统设计总体方案示意图。
图2-1 系统设计总体方案示意图2.2 太阳能光伏发电系统简介太阳能光伏发电是直接将太阳能转换为电能的发电形式。