太阳能移动电源设计与实现
摘 要本论文的主要目的就是为了结合太能能电池的特性与设计电路特性，制造出稳定，便携的太阳能移动电源。随着光电转化技术的不断发展，光电转化的效率也跟着提高，这种改变推动着太阳能电池的迅速发展，与此同时，太阳能电池的外观设计也更加精致，因此一些便于携带的设备将太阳能电池用于其供电系统中，这一现象表明太阳能已在各种领域被广泛应用。主要通过使用芯片对太阳能电池板转换的电能进行降压，最后采取直流的方式，完成电能到稳定电流的转换，保证移动设备的安全使用，然后数模转换用到了ADC0809芯片，最后传递给AT89C52单片机，最终通过控制操作程序，让正在充电的电压和电流数值显示在12864上面，还可以在电池充完电之后自动停止充电。再运用7812和7805芯片将太阳能输入的电压幅值降至5V左右，为单片机供电。最终通过一系列升压电路、降压电路以及稳压电路等实现对负载的电压提供。
目 录
1 绪论 1
1.1目的和意义 1
1.2主要研究内容 2
2设计方案 3
3 硬件设计 5
3.1太阳能电池的工作原理 5
3.2升压电路 5
3.1.1 升压电路芯片 5
3.1.2升压电路设计 7
3.3过压保护电路 7
3.2.1 NE555 7
3.2.2 过压保护电路设计 8
3.4 DCDC降压转换电路 9
3.4.1 TL494芯片 9
3.4.2 DCDC降压转换电路设计 10
3.5 稳压电路 11
3.6继电器保护电路 12
3.7检测与显示电路 12
3.7.1 ADC0809 12
3.7.2 AD转换电路设计 14
3.7.3 AT89C52 14
3.7.4 检测与显示电路设计 15
4 软件设计 17
4.1系统整体程序设计 17
4.2电路启动初始化 17
4.3按键采集程序 18
4.4显示屏显示子程序 18
5 调试及总结 21
参考文献 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 致 谢 25
附 录 26
附录A：硬件电路 26
附录B:单片机程序 28
1 绪论
1.1目的和意义
随着太阳能利用和开发的越来越广泛性，太阳能产品已经越来越深入到老百姓的生活中，功能越来越健全，产品越来越精细。从太阳能热水器到太阳移动电源等等，这一系列的巨大变化无不改善着人们的日常生活。
21世纪信息化时代，人们日常生活中必不可少的就是手机了，随之而来的就是移动电源的需求量也变日益增大。随着各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，也为了方便人们日常出行可以随时给移动设备充电且即使补充移动电源电量的情况，所以想要做一款可以太阳能充电的移动电源。
现如今，智能操作系统越来越成熟，所以智能手机正在以强大的势头攻占移动终端市场。“手机虽好，电量太少”这一现状无疑限制了人民的日常生活和需要，虽说如今已经有了移动电源的出现，但是无可避免移动电源的电量也是有限的，这时候就需要到“太阳能移动电源”了，可以利用太阳光的照射，随时随地把太阳能转化为电能并储存在移动电源之中，这样就会避免出门在外手机和充电宝均没有电量的尴尬情况啦。
太阳能移动电源的出现一次性解决了人们两个问题：1.如果手机在外面没电了怎么办2.如果充电宝也没电了怎么办。有了一个太阳能移动电源在就可以为户外使用手机和充电宝提供保障，所以，以太阳能为能源的太阳能移动电源应运而生，加上太阳能发电这一特性后，移动电源会更加耐用，也可以供应急使用，就不需要在插座旁边才能充电，无论你在室内室外，只要光线充足就可完成充电，真正突破了空间与时间的限制，同时也符合低碳节能要求。
1.2主要研究内容
本课题是针对便携式移动设备所设计的一款太阳能移动电源，太阳能移动电源是利用太阳光直射到太阳能板从而进行发电，进而可以给负载充电，也可以给手机充电，还可由数字显示输出电压，还可以显示剩余电量。本文结合可移动式电子产品的特点，设计并制作了一款太阳能移动电源。
主要内容:
（1）根据系统设计要求，给出太阳能移动电源设计与实现的总体设计方案；
（2）完成硬件电路设计，包括充电与放电电路、充电放电保护的电路、升压电路、DCDC降压转换电路、稳压电路、检测与显示电路；
（3）完成系统硬件测试，包括充放电电路检测、充放电保护电路检测、升压电路检测、DCDC降压转换电路检测、稳压电路检测、检测与显示电路检测；
（4）完成整体软件系统的程序编写，并对软件进行调试运行；
（5）进行系统电路制作，完成硬件电路的制作，并对硬件进行调试。
2设计方案
本次设计的移动电源使用太阳能电池板将太阳能转换为电能，如图2.1此电能又主要被多个电路使用：
图2.1设计框架图
1、将光照射过来的能量转化成电能，此项工作利用PVL68柔性太阳能电池来完成。
2、将太阳能输入的高幅值电压降低为5V，经过单片机供电，最终给用电器供电，此项工作利用7812和7805芯片来完成。
3、本电路充电采用先恒流再恒压的方式，这种方式能够使电池容量很好的保存，其最后的模式是恒压充电，但在此之前，需要电池的电压升高至预先设置的值，电压升高的过程是以恒流充电的模式快速的进行充电。整个过程使用发光二极管全程指示，同时系统中还有很完善的过压保护，这样就不会因为充电过度而使电池损坏。
由DCDC变换电路转换而来的信号传输给ADC0809，进行数模转换，再将所得的信号传送给单片机，通过程序的控制，使液晶屏显示充电电流和电压【1】。另外，选用了光耦合器来控制继电路，从而很好地将单片机与外界电路隔离，避免单片机控制部分受到一定的影响，而且当用电器充电达到设定的幅值后，可以利用继电器将电路断开，从而起到保护电路和用电器的作用。
目 录
1 绪论 1
1.1目的和意义 1
1.2主要研究内容 2
2设计方案 3
3 硬件设计 5
3.1太阳能电池的工作原理 5
3.2升压电路 5
3.1.1 升压电路芯片 5
3.1.2升压电路设计 7
3.3过压保护电路 7
3.2.1 NE555 7
3.2.2 过压保护电路设计 8
3.4 DCDC降压转换电路 9
3.4.1 TL494芯片 9
3.4.2 DCDC降压转换电路设计 10
3.5 稳压电路 11
3.6继电器保护电路 12
3.7检测与显示电路 12
3.7.1 ADC0809 12
3.7.2 AD转换电路设计 14
3.7.3 AT89C52 14
3.7.4 检测与显示电路设计 15
4 软件设计 17
4.1系统整体程序设计 17
4.2电路启动初始化 17
4.3按键采集程序 18
4.4显示屏显示子程序 18
5 调试及总结 21
参考文献 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 致 谢 25
附 录 26
附录A：硬件电路 26
附录B:单片机程序 28
1 绪论
1.1目的和意义
随着太阳能利用和开发的越来越广泛性，太阳能产品已经越来越深入到老百姓的生活中，功能越来越健全，产品越来越精细。从太阳能热水器到太阳移动电源等等，这一系列的巨大变化无不改善着人们的日常生活。
21世纪信息化时代，人们日常生活中必不可少的就是手机了，随之而来的就是移动电源的需求量也变日益增大。随着各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，也为了方便人们日常出行可以随时给移动设备充电且即使补充移动电源电量的情况，所以想要做一款可以太阳能充电的移动电源。
现如今，智能操作系统越来越成熟，所以智能手机正在以强大的势头攻占移动终端市场。“手机虽好，电量太少”这一现状无疑限制了人民的日常生活和需要，虽说如今已经有了移动电源的出现，但是无可避免移动电源的电量也是有限的，这时候就需要到“太阳能移动电源”了，可以利用太阳光的照射，随时随地把太阳能转化为电能并储存在移动电源之中，这样就会避免出门在外手机和充电宝均没有电量的尴尬情况啦。
太阳能移动电源的出现一次性解决了人们两个问题：1.如果手机在外面没电了怎么办2.如果充电宝也没电了怎么办。有了一个太阳能移动电源在就可以为户外使用手机和充电宝提供保障，所以，以太阳能为能源的太阳能移动电源应运而生，加上太阳能发电这一特性后，移动电源会更加耐用，也可以供应急使用，就不需要在插座旁边才能充电，无论你在室内室外，只要光线充足就可完成充电，真正突破了空间与时间的限制，同时也符合低碳节能要求。
1.2主要研究内容
本课题是针对便携式移动设备所设计的一款太阳能移动电源，太阳能移动电源是利用太阳光直射到太阳能板从而进行发电，进而可以给负载充电，也可以给手机充电，还可由数字显示输出电压，还可以显示剩余电量。本文结合可移动式电子产品的特点，设计并制作了一款太阳能移动电源。
主要内容:
（1）根据系统设计要求，给出太阳能移动电源设计与实现的总体设计方案；
（2）完成硬件电路设计，包括充电与放电电路、充电放电保护的电路、升压电路、DCDC降压转换电路、稳压电路、检测与显示电路；
（3）完成系统硬件测试，包括充放电电路检测、充放电保护电路检测、升压电路检测、DCDC降压转换电路检测、稳压电路检测、检测与显示电路检测；
（4）完成整体软件系统的程序编写，并对软件进行调试运行；
（5）进行系统电路制作，完成硬件电路的制作，并对硬件进行调试。
2设计方案
本次设计的移动电源使用太阳能电池板将太阳能转换为电能，如图2.1此电能又主要被多个电路使用：
图2.1设计框架图
1、将光照射过来的能量转化成电能，此项工作利用PVL68柔性太阳能电池来完成。
2、将太阳能输入的高幅值电压降低为5V，经过单片机供电，最终给用电器供电，此项工作利用7812和7805芯片来完成。
3、本电路充电采用先恒流再恒压的方式，这种方式能够使电池容量很好的保存，其最后的模式是恒压充电，但在此之前，需要电池的电压升高至预先设置的值，电压升高的过程是以恒流充电的模式快速的进行充电。整个过程使用发光二极管全程指示，同时系统中还有很完善的过压保护，这样就不会因为充电过度而使电池损坏。
由DCDC变换电路转换而来的信号传输给ADC0809，进行数模转换，再将所得的信号传送给单片机，通过程序的控制，使液晶屏显示充电电流和电压【1】。另外，选用了光耦合器来控制继电路，从而很好地将单片机与外界电路隔离，避免单片机控制部分受到一定的影响，而且当用电器充电达到设定的幅值后，可以利用继电器将电路断开，从而起到保护电路和用电器的作用。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1055.html
