一种基于单片机控制的太阳能充电装置的制造方法_3

文档序号:8474599阅读:来源:国知局
ED显示器的静态显 示接口,把AT89C2051的RXD作为数据输出线,TXD作为移位时钟脉冲。Q0-Q7 (第3- 6和 10 -13引脚)并行输出端分别接LED显示器的A--DP各段对应的引脚上。本设计采用的 是共阳极数码管,因而各数码管的公共极接电源VCC,本电路电源由LM7805提供,并采用三 只串联的二极管降压,而非电阻降压,这样保证个数码段的亮度一致。要显示某字段则相应 的移位寄存器74HC164的输出线必须是低电平。
[0031] 请同时参见图5,其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中降压斩波电路 模块230的电路图。其中,所述降压斩波电路模块块包括第一三极管,第二三极管,第六二 极管、第一电感、第五极性电容、第三电阻和第四电阻,所述第一三极管射极与太阳能电池 板正极相连,集电极与电感相连,基极与第二三极管的集电极相连,第二集电极的基极与第 四电阻相连,第四电阻的另一端接单片机的Pl. 1,射极与地相连,第六二极管一端接地,另 一端和第一三极管的集电极相连;第五极性电容串联一端接第一电感,另一端接地,第三电 阻一端接电源,另一端接在第一三极管的基极。
[0032] 太阳能电池在使用时由于太阳光的变化较大,其内阻又比较高,因此输出电压不 稳定,为了防止输出电压过高,破坏电路烧毁元件,或者是输出电压太低元器件不能正常工 作,本设计中引入斩波变换电路对输出电压进行升压或者降压变换,以优化系统性能。
[0033] 在本设计中开关管选用2N5366PNP型三极管和2N5551NPN型三极管联合使用。 2N5366的射极与电池板正极相连,集电极与电感相连,基极与2N5551三极管的集电极相 连,2N5551的基极与单片机的PL 1 口相连,射极与地相连。当PL 1 口输出高电平,2N5551 导通,进而2N5366导通,电压输出;当PL 1 口输出低电平,2N5551截至,2N5366截至,无电 压输出。通过编程,控制占空比。
[0034] 在具体实施过程中,请同时参见图6,其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装 置中A/D转换电路模块的240电路图。所述A/D转换电路模块包括MAX471、A/D转换器和 第五电阻,第六电阻,第七电阻,第八电阻,第五电阻一端接MAX471的RS+引脚,一端接A/D 转换模块的26引脚,第六电阻一端接输入电压(Vi ),另一端接A/D转换模块的27引脚,第 七电阻一端接MAX471的OUT引脚,另一端接接地,第八电阻一端接A/D转换模块的26引脚, 另一端接接地,A/D转换模块的21引脚与单片机PO 口的引脚1相连,引脚与单片机PO 口 的引脚2相连,19引脚与单片机PO 口的引脚3相连,18引脚与单片机PO 口的引脚4相 连,8引脚与单片机PO 口的引脚5相连,15引脚与单片机PO 口的引脚6相连,14引脚与 单片机PO 口的引脚7相连,17引脚与单片机PO 口的引脚8相连;7引脚与单片P2. 7引脚 相连,,25引脚与单片P2.0引脚相连,24引脚与单片P2. 1引脚相连,23引脚与单片P2. 2 引脚相连,22引脚与分频相连,9引脚与单片P2. 5引脚相连,6引脚与单片P2. 4引脚相连, 9引脚与外部时钟信号相连。
[0035] 受外界环境因素影响,太阳能电池输出的电压极不稳定,而且随着手机电池充电 的饱和,恒压充电的电流会随着时间的推移逐渐降低,因此需要采集太阳电池输出的电压 电流信息,经模数转换后送由单片机进行判断是否需要进行脉宽调节使输出接近设定值。
[0036] 本设计中用单片机的PO 口接收来自0809的换数据,P2. 0、P2. 1、P2. 2依次接在 0809的A、B、C地址线,P2. 3接在0809的ALE端,P2. 4接START,P2. 5接OE端,时钟信号由 单片机的ALE端经74HC74触发器二分频后提供,单片机采用12MHz晶振,ALE端经二分频后 为500KHz。ADC0809具体工作过程为:首先P2. 0、P2. 1、P2. 2输入3位地址,并使P2. 3输出 高电平,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START 上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A / D转换,之后EOC输出信号变低,指示转换 正在进行。直到A / D转换完成,EOC变为高电平,指示A / D转换结束,结果数据已存入 锁存器,这个信号可用作中断申请。而触发单片机动作准备接收数据,这时使P2. 5输出高 电平,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上,单片机读取PO 口然后做下 一步处理操作。
[0037] 在具体实施过程中,请同时参见图7,其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装 置中检测电路模块的电路图260。所述检测电路模块包括电流传感放大器,第五电阻,第六 电阻,第七电阻,第八电阻,和第一三极管,所述电流传感放大器的引脚2和3接电源,引脚 6和7接负载或充电器,引脚1和4接地。
[0038] A/D转换模块不能处理微弱的电信号,尤其在手机充电接近饱和的时候,电流十分 微弱,必须经过放大才能由A/D转换处理。
[0039] MAX471所需的供电电压& 为3~36V,所能跟踪的电流的变化频率可达到 130kHz,采用8脚封装,其典型应用电路如图3-12所示,对瞬变电流的响应非常快,若要减 弱由于噪声在输出端产生的干扰,可在输出调压电阻的两端并联一个电容WF (也可根据 实验确定)进行旁路。这一电容的引入不会影响到MAX471的使用性能。
[0040] 在本设计中,电阻R4采用20K/0. 6W精密电阻,在输出最大500mA时%不超过5V, 输出电压便于ADC0809采集并作数字化处理。
[0041] 在具体实施过程中,请同时参见图8,其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装 置中按键电路模块210的电路图。所述按键模块包括第二开关,第三开关,第九电阻,第十 电阻,第十一电阻,第十二电阻,第十三电阻、第七二极管和单片机模块的部分引脚,所述第 九电阻,第十电阻,第十一电阻,第十二电阻和第十三电阻并联,第二开关和单片机的Pl. 〇 相连,第三开关和单片机的PI. 6引脚相连,二极管的一端和第十三电阻相连,一端与单片 机的Pl. 3引脚相连。
[0042] 通常所用的按键为轻触机械开关,正常情况下按键的接点是断开的,当我们按压 按钮时,由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时 也不会一下子断开。因而机械触点在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,抖动时间 的长短由按键的机械特性及操作人员按键动作决定,一般为5ms~20ms ;按键稳定闭合时 间的长短是由操作人员的按键按压时间长短决定的,一般为零点几秒至数秒不等。
[0043] 在本设计中由于按键不是太多,故采用独立按键法,这样可以减小编程的难度,编 码方式如图8所示。
[0044] 将ADC0809采集电路接在了单片机的PO 口,并用P2 口做采集控制,这样PO 口仅 用接收数据,不用发送数据,有PO 口的硬件构成知道,其做输出的话需接上拉电阻,做输入 的不用接,这样整体上减少了电路的硬件开支,而P3 口要做串口传输等工作,所以在本电 路中将按键接在Pl 口,其中Pl. 〇、Pl. 6为输出功能选择键,PL 3为过电流保护指示灯,按 下PL 6代表给手机电池充电,按下PL 0则做普通直流电源使用,其中5V输出可直接用USB 连接线给手机充电,电池充电控制则有手机提供。
[0045] 综上所述,本发明提供的基于
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