基于单片机的多用太阳能手机充电器开题报告
毕业设计开题报告-基于单片机的太阳能充电器的设计
哈尔滨工业大学毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于单片机的太阳能充电器设计与调试学院：机电学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：XX学号：XX指导教师：XX职称：教授2019年12月25日毕业设计（论文）开题报告实施方案：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1000uF 电容存储太阳能电池板的电荷，经过LM1117-5稳压芯片给TP4056芯片提供电源和充电电池充电。
充电时，充电指示灯点亮，当充电完成后，充电指示灯熄灭。
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。
充电电池电压低于3V 时，报警指示灯闪烁。
系统总体框图如图1所示。
图1 整体设计框图可行性分析：在此之前国内外研究太阳能智能追光系统已经有一段的时间并且取得了相应的成果，因此基于单片机的太阳能智能追光系统具有很大的现实可行性。
我在学校单片机原理及控制技术、C 语言、电力电子技术等专业课的课程设计中，积累了一定的实践经验，为本次毕业设计的完成奠定了较好的基础。
机械结构方面：外壳选用高强度金属外壳，易加工、外形比较小、重量比较轻，能容纳电池。
技术方面：（1）市面现有采集精度、速度的太阳能板种类多、精准度高、体积小，便于安装、调试。
（2）有相关论文资料，可以独立完成此项设计。
充电电池单片机STC89C52升压5V 输出ADC0832液晶显示电源模块太阳能充电电路充电保护查阅相关文献确定研究方向完成硬件电路设计及元器件的选型熟悉软件使用，完成软件设计实物设计与制作实物调试与完善（）。
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计毕业论文开题报告
毕业设计（论文）开题报告题目基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计一、选题的依据及意义：1、依据太阳能资源丰富, 既可免费使用, 又无需运输, 对环境无任何污染. 由此可见使用家用太阳能热水器解决中低温用水无论是经济设益, 还是节能减排效应, 都是非常明显的. 对促进可再生能源的开发利用, 增加能源供应, 改善能源结构, 保护环境, 实现经济社会的可持续发展起到积极的作用, 是一项惠及子孙后代、利国利民的绿色工程.随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人们所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。
人们在大力的发展太阳能产业。
能源问题将更为突出：①从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020 年，天然气也只能延续到2040 年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。
②环境污染③温室效应引起全球气候变化。
因此，人类在解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能具有：①储量的“无限性”太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×10 的23 次方kW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×10 的13 次方千亿t。
②太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。
③发利用时几乎不产生任何污染。
鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。
然而，目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题，很多控制器具有温度和水位显示功能，却不具有温度控制功能，致使热水器阴天的时候不能方便使用。
即使热水器具有辅助加热功能，也可能由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费电能。
2、意义能源问题与安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。
目前市场上存在三种样式的热水器：电热水器、燃气热水器和太阳能热水器。
近年来，电热水器的大规模用电，并不能给人们的正常生活带来便利，作为后来者的太阳能热水器，因其安全性好、节能、绿色环保等优点，近几年呈现出爆发式的发展趋势。
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毕业设计(论文)课题名称基于单片机的太阳能充电器的设计学生姓名曹为学号1041303002系、年级专业信息工程系、10通信工程指导教师周建华职称副教授2013年05月20日摘要随着环境保护意识的增强，寻求洁净能源的现实问题也日益显现出来。
具有清洁可再生的太阳能已经越来越受到人们的关注。
本文提出了一个基于单片机的太阳能充电器的设计，它不但能环保节能，还可以在没有电源充电时对手机进行应急充电。
喜欢外出或游玩的人通常会有手机没电的经历，提供充电的地方也不会到处都有，因此会出现手机因没有电无法正常使用的情况。
本次毕业设计介绍一种通过单片机控制的太阳能手机充电器，它能将太阳能通过电路变换成稳定的直流电从而给手机充电，还可以在电池充好电以后有自动停止充电的功能，并且能当作一般的直流电源，让我们减弱对市电的依靠，从而得到通信的自由。
与传统的充电器对比，太阳能充电器的优势日益发挥出来。
关键词：太阳能电池板；单片机；光伏发电技术；智能充电AbstractWith the enhancement of environmental consciousness，issues concerning finding new clear energy source are turning up. Being clean and recyclable, Solar energy has gained more and more attention. This Paper introduces a solar charger design which is based on single-chip Microcontrollers. It can not only protect the environment and save energy, but also emergency charge for mobile phone.People who go out and travel a lot have the experience of running out its cell phone power,Provide charging place nor are everywhere, so the phones will appear because of no electricity can't normal use. this paper introduces a solar cell phone charger controlled by single-chip microcomputer. It can convert the solar energy into stable direct current through circuit so as to charge the cell phone. It features the function to stop charging once the battery is fully charged.Besides it can be used as a general direct current power, lightening our relying on the commercial electricity to obtain the freedom of correspondence. With so many advantages over the traditional chargers, the solar charger will play an increasing role in the futures.Key words: solar energybattery；single chip；solar energy；intelligent charge目录摘要...................................................... Abstract . (I)目录 (II)1 绪论 01.1 本课题研究背景及现状 01.2 课题设计思想 01.3 论文结构 (1)2 基于单片机的太阳能充电器系统总体方案设计 (2)2.1 设计方案一 (2)2.2 设计方案二 (2)2.3基于单片机的太阳能充电器的设计的总体设计方案 (3)3 基于单片机的太阳能充电器系统的硬件设计 (5)3.1太阳能电池板的选用 (5)3.2 LM7805稳压电路 (5)3.3 充电主电路的设计 (6)3.4 信号采集处理电路 (7)3.6 单片机AT89C51介绍 (8)3.7 单片机电路 (10)3.7.1单片机复位电路 (10)3.7.2 单片机时钟电路 (11)3.7.3 单片机A/D转换电路 (11)3.7.4按键电路 (12)3.7.5数码管显示电路 (13)3.8锂电池充电原理 (14)4 基于单片机的太阳能充电器系统的软件设计 (16)4.1 设计思想 (16)4.2 基于单片机的太阳能充电器系统的整体程序设计 (17)4.3 基于单片机的太阳能充电器系统的子程序的设计 (17)4.3.1电路启动初始化 (17)4.3.2按键采集程序 (18)4.3.3数据采集及模数转换程序 (19)4.3.4数码管显示子程序 (20)4.3.5 充电子程序的设计 (21)4.3.6电源子程序的设计 (22)5 仿真与调试 (23)5.1 充电电路仿真 (23)5.2 电流采样处理电路仿真 (23)5.3系统做直流电源使用时电路仿真图 (24)5.4 系统做充电器使用时仿真结果 (24)总结与展望 (27)参考文献 (28)附录A 整体电路图 (30)附录B 整体程序 (31)致谢 (41)1 绪论1.1 本课题研究背景及现状当代社会随着一些不可再生资源如煤炭，石油等日益减少，使得各国社会经济越来越受能源问题的约制，因此许多国家开始逐渐的实行“阳光计划”，开发洁净的能源如太阳能，用以成为本国经济发展的新动力。
基于单片机的太阳能手机充电
基于单片机的太阳能手机充电
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;。
基于单片机的智能手机充电器系统设计报告
基于单片机的智能手机充电器系统设计报告基于单片机的智能手机充电器设计报告一( 系统设计1.设计目的1) 熟悉并掌握单片机嵌入式系统的开发流程和应用方法。
2)做到对电池充电过程的实时监测。
3)做出智能化的充电器。
我发现在给手机充电的时候，往往不能知道电池还有多长时间能充满，而且经常忘记是什么时候开始充电的，因此很容易造成过充或充电不足，从而影响手机电池的使用寿命，还有可能出现危险。
于是我便萌生了设计一种可显示时间的手机充电器的想法2.功能简介1)可与锂电池中的芯片通信，得到电池组的容量、电压、电流等参数。
2)用LED显示电池的剩余充电时间。
3)具备防过充功能，在电池电压达到一定值后减小充电电流，直至电池充满。
3.应用能给各种锂离子电池充电并可以实时显示充电的剩余时间。
二(实验资源1)硬件:AVR开发板，Atmega16,LED七段数码管，电源2)软件:ICCAVR,AVRstudio三(实验原理1. 电路原理图注释:左下为AD模块，Mega16的PA口接AD，同时输出PWM,PB3接PWM进行充电控制;右下方为以TLC431为主的稳压源，接单片机的AREF端口。
2. 实验原理:锂电池的充电过程分为预充、快充、涓流三个步骤，我们的原理概括的讲，就是在预充阶段通过对电池进行扫描测出电池的容量，与程序中的库进行对应从而得出充电所需时间;再经过快充电池电压达到一定高的值，为防止由于充电过快引起的电池实际电压不足，最后再加上一定时间的涓流充电。
在整个过程中通过LED来实时显示剩余充电时间。
3. 软件设计流程图四(数据采集为使充电器能为不同容量的电池，需要做测试来采集大量的数据，反应电池在充电过程中电压、电流、时间之间的关系。
以下为几个具有代表性的测试图样:1. 容量为600mah的电池快充过程中I-t曲线图中X轴为时间(min)，Y轴为电流(mA) 图中X轴为时间(min)，Y轴为电流(mA)注:图中X轴为时间(min)，Y轴为电流(mA)。
太阳能手机充电器报告(DOC)
数字电路课程设计报告太阳能手机充电器学院：电气工程学院班级：12电4学生姓名：王建宙武鑫张路路指导老师：刘丽萍设计时间：2014年12月8日目录一、设计任务和要求 (1)二、设计方案的选择分析 (1)三、电路设计与分析 (4)四、设计总结及心得 (5)五、反思与改进 (5)六、附录 (6)（1）元器件明细表（2）附图七、参考文献 (9)八、课程附加小设计—门铃 (10)一、设计任务和要求实现太阳能电池板给手机充电具体要求：当按下总开关时，太阳能电池板开始给手机充电，并且LED灯亮表示太阳能电池板正在工作。
二、设计方案的选择与分析MC34063芯片介绍本设计需要用到的芯片是MC34063，下面是其功能介绍。
MC3 4 0 6 3是一单片双极型线性集成电路专用于直流-直流变换器控制部分。
片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关能输出1 . 5 A的开关电流。
它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。
特点：*能在3 . 0 - 4 0 V的输入电压下工作*短路电流限制*低静态电流*输出开关电流可达1 . 5 A无外接三极管*输出电压可调*工作振荡频率从1 0 0 HZ到1 0 0 KHZMC34063引脚图见下图一图一MC34063的引脚说明1脚：开关管T1集电极引出端2脚：开关管T1发射极引出端3脚：定时电容ct接线端；调节ct可使工作频率在100—100kHz范围内变化4脚：电源地5脚：电压比较器反相输入端，同时也是输出电压取样端；使用时应外接两个精度不低于1％的精密电阻；6脚：电源端；7脚：负载峰值电流（Ipk）取样端6，7脚之间电压超过300mV时，芯片将启动内部过流保护功能8脚：驱动管T2集电极引出端。
MC34063电路原理振荡器通过恒流源对外接在CT 管脚( 3脚)上的定时电容不断地充电和放电以产生振荡波形。
充电和放电电流都是恒定的振荡频率仅取决于外接定时电容的容量。
太阳能手机充电器的研究与设计的开题报告
太阳能手机充电器的研究与设计的开题报告一、选题背景随着科技的快速发展，人们生活水平的提高，手机已经成为了我们日常生活中必不可少的一部分。
然而，由于大多数手机电池使用寿命较短，长时间使用会导致电池电量不足的情况，很多人都会选择购买充电宝等外部充电设备来解决这个问题。
然而，使用外部充电设备也带来了新的问题，例如设备体积大、充电速度慢、容易损坏等。
因此，太阳能手机充电器的研究与设计成为了一个备受关注的课题。
二、研究内容本项目旨在设计一款太阳能手机充电器，以解决手机充电难题。
具体研究内容如下：1. 系统功能设计：太阳能手机充电器需要具备不同电池类型的充电功能，同时具有充电保护功能。
2. 外部元件选取：太阳能充电器的外部元件需要精挑细选，包括太阳能电池板、充电电路、电池管理电路等。
3. 结构设计：太阳能充电器的结构需要紧凑、美观，同时具备易于携带和使用的特点。
4. 电路设计：太阳能充电器需要依靠电路来实现充电功能，要求电路设计合理，基本实现稳定而高效的充电。
三、研究意义太阳能充电器可以利用太阳能转换成电能，不受电网供电范围的限制，从而解决了充电的环保、经济、便捷等问题。
同时，研究太阳能充电器对于提高可再生能源应用水平、促进充电器的智能化发展也具有重要的意义。
四、研究方法通过文献综述、实际测试、电路分析等研究方法，分析太阳能充电器的关键技术，及其在设计和应用中的实际意义和困难。
采用理论分析和实验两种方法探讨实现太阳能充电器的技术路线和方法，进而设计出性能稳定、操作简单、充电效率高的太阳能手机充电器。
五、预期成果本项目预期将设计出一款稳定可靠、操作方便、充电效率高的太阳能手机充电器。
该充电器将充分发掘太阳能的潜能，为环保节能做出贡献，同时也为人们的日常生活提供了一定的便利。
基于单片机的多用太阳能手机充电器毕业设计论文(含ppt、开题报告、任务书)
1 绪论 (1)1.1 本课题的研究背景 (1)1.2 硅太阳能电池及参数 (1)1.3本课题研究的主要内容 (1)2 太阳能手机充电器硬件设计 (2)2.1系统总体设计方案 (2)2.2 太阳能电池板的选用 (3)2.3 LM7805应用 (3)2.4 单片机电路 (4)2.5 按键指示电路及实现 (4)2.6 数码管显示电路 (5)2.7 BUCK斩波电路 (6)2.8 电压电流的A/D采集 (7)2.9 MAX471介绍及工作原理 (9)3 汇编源程序的设计实现 (10)3.1 系统整体程序框架 (10)3.2 电路启动初始化 (10)3.3 按键采集程序 (11)3.4 数码管显示子程序 (12)3.5 数据采集及模数转换程序 (13)3.6 充电子程序的设计 (14)3.7 电源子程序的设计 (15)结束语 (16)致谢 (16)参考文献 (17)附录1 主电路原理图 (18)附录2 汇编源程序 (19)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，单片机，智能，BUCK变换器Multi-purpose solar mobile chargerAbstractIncreasing 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 energy, battery, single chip, intelligent, BUCK converter1 绪论1.1 本课题的研究背景当电力、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时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。
基于单片机的多能源手机充电器设计与研究论文
基于单片机的多能源手机充电器设计与研究论文基于单片机的多能源手机充电器设计与研究论文1 概述由于化石燃料的燃烧，导致了全球环境污染和能源短缺，不可再生能源已经是进入紧急状态，能源危机越来越制约着国际社会经济发展，全球能源日益紧张并且环境污染越来越严重，我们必须开发使用清洁、可再生能源。
目前使用最广泛的是太阳能、风能，同样温差能也开始受到广泛关注。
太阳能是一种可再生且无污染的自然资源。
越来越多的国家已经使太阳能资源成为了各国经济发展的新动力。
太阳能电池通过使用太阳发出的光能和材料相互作用产生电，来避免环境污染的可再生能源。
这对改善生态环境,缓解温室气体等方面具有重要的意义。
风能，是一种公认的廉价环保且资源丰富的`可再生能源。
风能的储量非常丰富，并且是持续产生的。
对于风力发电的技术相对成熟且开发成本较低，很适合大规模开发利用。
由于风能具有该优点，所以得到了各国的高度重视和大力开发使用。
温差发电器是能将热能直接转化成电能的固态装置。
美国科学家汤姆逊在研究鲨鱼鼻子时发现，鲨鱼将外界环境温差转换成电信号，传输给大脑来掌握海洋温度。
并通过大量实验研究，发现了汤姆逊效应。
基于该理论开发而成具有将温差转换成电压的半导体发电片。
由于温差发电的转换效率低，造价高，仅在必要条件下才会使用，其开发潜力仍不小。
目前，采用单一的新能源技术充电，极易受到受环境影响，而达不到预期的发电效果。
太阳能和风能两种资源都是取自自然环境，而自然环境又是瞬息万变的，所以采用单一的发电技术，很显然会存在不稳定的弊端，难以长期提供连续的电能。
为了避免采用相当大的储电装置，对资金浪费，同时占用大量的场地。
在此情况下，采用多种发电方式进行互补是必要的。
根据我国所处气候区，该气候具有很强的互补性。
例如冬天，太阳能辐射的强度较弱，风力较大;夏季，风力较小，太阳能辐射强度高。
同时，白天风力较小，太阳能辐射强度大;黑天太阳能辐射强度接近为零，风力较大。
因此，太阳能和风能具有极强的互补性。
手机充电器的设计与制作【毕业设计-开题报告-文献综述】
本科毕业设计文献综述电子信息工程手机充电器的设计与制作前言随着人们生活水平质量的提高，手机，作为人们必不可少的日常生活用品之一，也越来越普及。
然而，在使用手机的过程中，相信有很多人曾经遇到手机没电却没有地方进行充电这种情况，从而引起使用上的不便。
因此，如何解决手机“应急”充电，已经成为一个重要问题。
与此同时，随着环境污染、生态破坏、资源枯竭等问题日益严重，太阳能作为一种可持续、无污染的新生能源已经被越来越多的人所重视。
太阳能作为一种可再生能源逐步在各个领域得到广泛应用，若能以太阳能电池组件为基础，设计出成本低廉的太阳能手机充电器，直接完成太阳能辐射到电能转换，必然会为个人移动通信带来极大的方便。
太阳能手机充电器，因此进入了人们的视线。
本次设计，就是利用太阳能，通过设计电路，太阳能由太阳能电池板转换成电能，经过升压电路、稳压电路、充电电路后达到手机电池充电要求，直接为手机电池充电。
做到只要有阳光光照的地方，就可以随时随地的为手机充电。
主题1 、手机充电器的发展自从有了手机，就有了手机电池充电器，充电器也是随手机以其搭配购买的。
最初的充电器搭配是两个，既传统的“两电两充”，其中一个是与手机插接的直冲，另一个是装入电池的座充。
直冲与座充充电时对充电电压要求不一样，直冲的输出电压时 5V，座充的输出电压是 4. 2V。
充电电流一般都在 100- 500mA之间。
而由于手机品种繁多，充电接口和电池大小不一，导致充电池各不相同，一旦充电器损坏或遗失，就很购买到相配的充电器。
针对这种情况，万能充电器也就应运而生了。
万能充电器是通过调整输出电源接触点，用夹钳夹住电池已达到给不同大小的手机电池充电的目的。
但该充电器也有几个缺点，每次充电都要调整触点，对位比较困难，触点与电池接触容易松动脱落。
国际上针对充电器的质量问题和资源浪费问题，开始对充电器做出各种规范，我国也从2007 年 6 月开始对手机充电器执行统一接口的新标准。
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：日年月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：日月年指导教师签名：日月年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 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。
基于单片机智能充电器的设计课程设计报告书
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称基于单片机智能充电器的设计姓名学号专业指导教师任务书一、设计题目：基于单片机智能充电器的设计二、设计要求：（1）在单片机的控制系，具有充电保护的功能。
（2）能够自动断电和充电完成报警提示功能。
（3）能够实现充电器的智能化控制。
（4）能够方便快捷地答道正常充电的标准。
目录一、绪论 (1)二、程序系统流程图 (8)三、硬件设计 (9)四、单片机选择 (17)五、充电过程 (28)六、总结 (29)七、附录 (30)一、绪论1.1概述如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。
电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。
因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。
与此同时，对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。
电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。
由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。
设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电。
目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。
电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电，因此，需要对充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。
因此，智能型充电电路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。
其框图如下：1.2 常见充电电池特性及充电方式电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的，由于使用的化学物质的不同，电池的特性也不同，其充电的方式也不大一样。
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3、难点：软件的设计以及该系统程序的调试。
2.1 课题要求
基于单片机的多用太阳能手机充电器设计及器件参数选择和设计
2.2 拟采用的研究手段及途径
1、分析太阳能电池板和蓄电池的特性。
2、根据太阳能电池输出特性和蓄电池的特性，实现最大功率输出的跟踪。
所以，如何改善太阳充控制器的充放电方式，开发性能优良的充放电控制器，提高其在实际应用中的效率，成为了一个重要的研究方面。
主电路采用Buck电路的形式完成光伏组件输出电压到蓄电池充电电压的转换;而控制电路主要由控制芯片最小系统所需外围电路、电源单元、驱动电路、隔离电路、信号采集电路、保护电路和显示电路等组成，主要完成对主电路电流、电压和温度等相关参数的实时数据采集，经过主控制芯片运算后输出对开关器件的控制信号，以实现对充电控制器的充电电压、电流的闭环控制、温度补偿和相关保护功能。
市目前场上有各种各样的太阳能控制器，但这些控制器主要问题对于蓄电池的保护不够充分，不合适的充放电方式容易导致蓄电池的损坏，使蓄电池的使用寿命降低。目前，控制器常用的蓄电池充电法包括三种：恒流充电法、阶段充电法和恒压充电法。但是这些方法由于充电方式单一加上控制策略不够完善，都存在一定的局限性。另一方面，当蓄电池给负载供电时，由于控制器不能时刻检测蓄电池的电压，这样很容易发生蓄电池的过放电，将会导致蓄电池的深度放电，严重影响其寿命。[4]
二、设计或研究内容、预期目标及拟解决的关键问题（此部分为重点阐述内容）
1、基本内容：该课题使用太阳能电池板，将太阳辐射光能转变为电能后对电池进行充电，当电池充满后系统自动停止充电，该充电器输出电压稳定，
采用模块式结构，应用范围广，充电稳定。
2、重点：单片机电路、数码管显示电路、按键指示电路、BUCK斩波电路、电压电流的A/D采集等分块电路，任何一部分出现了问题都会使该课
新能源包括水能、风能、太阳能等。虽然风能或水能等更加便宜，但是大多数的自家用户却都不可能找到适当场合进行架设，架设成本较高。而太阳能则不同，任何自家用户只要找到一个有阳光照射到的窗户都可以装置太阳能极板作辅助能源，几百元投资便可以架设。所以综合考虑，太阳能无疑是符合我国可持续发展战略的理想绿色能源，全球能源专家也认为，太阳能将成为21世纪最重要也最有前景的能源之一。
对于本设计，如果进行进一步的研究，我认为应该在以下几个方面重点考虑： （1）考虑显示模块改用液晶显示，这样可以减小电流损耗，还可显示汉字，使显示更加丰富人性化。但在总的造价有所增加；
（2）PWM产生由独立芯片完成，这样可减轻单片机的负担，使其有时间做其它人性化的服务，并可提高电路输出精度。
如需要论文和实物请浏览器访问
（2）充电控制器的作用及现状
太阳能充电控制器具备充电控制、过充保护、过放保护、防反接保护及短路保护等一系列功能，解决了这一难题，这样控制器在这个过程中起着枢纽作用，它控制太阳能极板对蓄电池的充电，加快蓄电池的充电速度，延长蓄电池的使用寿命。同时太阳能充放电控制器还控制蓄电池对负载的供电，保护蓄电池和负载电路，避免蓄电池发生过放现象，由此可见，控制器具有举足轻重的作用。[3]
1、是真正的无污染排放、不破坏环境的可持续发展的绿色能源。太阳能不用燃料，运行成本很小，并且发电部件不易损坏，维护简单；
2、利用场合广泛和灵活，既可以独立于电网运行，也可以与电网并行运行；
3、可作为电力用户供电可靠或提高电能质量的不停电电源；
5、发电的效率不随发电规模的大小而变；
6、就地可去，无需运输。光伏发电系统建设周期短，由于是模块化安装，不仅可用于小到太阳能计算器的几个毫伏，大到数十兆瓦的光伏电站，而且可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳电池容量，既方便灵活，又避免了浪费。
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。
［5］王兆安，黄俊．电力电子技术［M］．北京:机械工业出版社，2000．
［5］赵争鸣，刘建政，孙晓瑛，等.太阳能光伏发电及其应用［M］.北京:科学出版社，2005.
［6］刘立强，岑长岸，张淼.弱光下光伏充电器的设计［J］.控制理论与应用，2008.
［7］陈体衔. VRLA蓄电池变电流间歇充电方法［J］.电池，1998.
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）
本设计主要是太阳能电池充电与放电的过程，设计中涉及到的内容较多，主要是将单片机控制模块、太阳能电池、蜂鸣器报警模块、液晶屏显、充电管理，LED照明模块这几个模块结合起来。初步设计的系统框图如图所示。
2017.5.11-5. 19根据导师的意文。
2017.5.20-5.25论文定稿，等待答辩。
五、设计（论文）的预期成果与特色或创新之处
本太阳能手机充电器系统的设计分为硬件电路设计和程序设计两个部分，硬件电路设计属于前期的主要工作，通过方案论证与可行性分析，最终确定由89C51单片机完成主电路的控制与设计，并展开外围电路与控制硬件电路设计，硬件电路的设计主要是电路原理图的绘制以及参数的确定。
我国现阶段的用电主要靠水力发电，但是我国水力资源在地域分布上极不平衡，总体来看，西部多、东部少。对于水电资源缺乏的地区或者用电超负荷的城市开发新能源是当务之急。而且太阳辐射能与煤炭、石油等常规能源相比较，更有如下的优点：
（1）普遍性。 地球上处处都有太阳能，不需要到处去寻找，去运输，容易获取。
（2）无害性。利用太阳能作为能源，没有废渣，废料，废气，废水的排放，没有噪声，不会污染环境，没有公害，清洁干净。
1.2国内外发展状况
（1）太阳能光伏发电
太阳能作为新能源有着巨大的优势，所以世界各国都在努力研发新技术进行获取，比较成熟的是太阳能光伏发电技术。太阳能光伏发电现已成为新能源和可再生能源的重要组成部分，也被认为是当前世界最有发展前景的新能源技术。目前太阳能光伏发电装置已广泛应用于通讯，交通，电力等各个方面。
参考文献
[1］傅胤荣，胡义华．大功率智能充电器的研究与设计［J］．通信电源技术，2007．
［2］孔令彬．微机控制蓄电池监测系统［J］．电池工业，2002．
［3］周志敏.充电器电路设计与应用[ M] .北京:人民邮电出版社, 2005.
［4］蔡晓峰，张鸿博，黄伟．独立光伏系统蓄电池优化三段式充电策略研究［J］．自动化仪表，2012( 5) : 67-69．
软件的设计采用模块化的程序设计方法，分为主程序部分、显示模块、AD转换采集模块以及PWM脉宽信号产生模块等。程序的设计既参考了一些资料里的内容，也有相当多的自我设计，比如说PWM脉宽调制信号产生程序，就是参考了网友提供的标志位加定时器实现的方法，但主程序中有关数据处理计算的则是自己设计，因为这些东西涉及到具体硬件电路，是找不到相关资料的，在数据处理中有简单的单字节算法，也有双字节的，有的则采用巧妙的算法有效避免出现双字节，从而使程序设计变得简单。
而且现在ios和android系统的强势崛起，世界刮起了智能手机的热潮，此前绝大多数只能在电脑上完成的任务在智能手机上也可以完成。然而智能手机也遭遇了其最大瓶颈—电池技术。
总体看来我国太阳能资源比较丰富，因此充分利用丰富的太阳能资源，采用太阳能光伏发电技术，可以节约能源，发展经济，提高人民生活水平。
4、对系统的软件设计进行了。在软件设计中采用不同模块不同编程进行设计的，本设计分别对系统的主程序模块、AD检测程序模块、蜂鸣器报警模块和液晶屏的显示模块的各个程序进行了设计。
5、先利用软件进行仿真与调试，然后再从硬件的组装及其性能进行分析。首先对实物进行硬件排版组装和焊接，然后讨论了系统的性能产生的误差。最终完成系统的总设计。
https:///item.htm?id=525424802980
六、指导教师意见
研究方案
1、检索、查找有关文献资料、对资料进行分析整理。
2、设计基于单片机的多用太阳能手机充电器的总体方案。首先了解太阳能充电系统的设计要求，然后分别对充电过程和放电系统的方案设计做设计，最后提出本系统的总体的设计方案，为硬件系统的设计打下了基础。
3、对硬件系统的进行设计。首先对充电和放电的工作原理进行了分析，然后具体设计硬件设计，最后设计显示模块电路和蜂鸣器报警电路。
在进行太阳能光伏发电时，由于一般太阳能极板输出电压不稳定，不能直接将太阳能极板应用于负载，需要将太阳能转变为电能后存储到一定的储能设备中，如铅酸蓄电池。但只有当太阳能光伏发电系统工作过程中保持蓄电池没有过充电，也没有过放电，才能使蓄电池的使用寿命延长，效率也得以提高，因此必须对工作过程加以研究分析而予以控制，这种情况下太阳能充电控制器应运而生。[2]
［9］冯垛生.太阳能发电原理与应用[ M] .北京:人民邮电出版社, 2007.
［10］DING Bo-xiao，WANG Chun-bo．Inhibitory effect of polypeptides from Chlamys farreri on UVB-induced apoptosis and DNA damage innormal human dermal fibroblasts in vitro［J］．Acta Pharmacol Sin，2003．
太阳能利用可分为热利用和光伏发电两种方式，热利用主要在采暖领域多，形式比较单一；而光伏发电可以把太阳能转换为当今最普遍的能源利用形式——电能，从而具有热利用不可比拟的优势。太阳能发电又分为光电发电、光化学发电、光感应发电器件吸收太阳光辐射，使之转化成电能的直接发电形式，光伏发电当今太阳能发电的主流。目前我国家用光伏发电系统主要是直流系统。光伏电池发出的电能给蓄电池充电，蓄电池可直接供电给各类负载。在实验室中考虑到太阳能充电控制器可充分利用75 W光伏电池板所产生的能量，更有效地利用太阳能[1]。与常规发电和其他绿色发电技术相比，光伏发电系统具有如下的优势：