DIY太阳能小木屋制作

随着生活的进步,饰品和玩具也需要能源，电池也成为了生活必需品。然而电池回收的困难严重浪费了资源和破坏环境。所以需要普及太阳能的利用，太阳能和充电电池搭配，解决干电池使用量大的问题。该课题以STC89C52RC单片机为基础，设计一款太阳能供能，镍氢电池储能的装饰品。该方案的主要模块包括：电源降压模块、单片机模块、信号采集及A/D转换模块和电机驱动模块。本文对硬件和程序进行了从整体到部分的介绍和解析。
关键词：单片机  摸数转换  步进电机  M00051
Abstract:With the advancement of life, jewelry and toys also need energy, the battery has become the necessities of life. However, due to the difficulty of battery recycling, lead to the waste of resources and environmental pollution. So we need to popularize the use of solar energy, combining solar energy with rechargeable batteries can solve the problem of large battery usage. The subject is based on STC89C52RC MCU, design a solar panels for nickel metal hydride battery accessories. The main module of the program include: power step-down module, micro-controller module, signal acquisition and A / D converter module and motor drive modules. This paper introduces and analyzes the hardware and program from whole to part.
Key Words: SCM；Analog Digital Converter；Stepper motor                     
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1.绪论    1
1.1课题背景    1
1.2系统研究目的与意义    1
2.系统整体分析与设计    3
2.1方案论证    3
2.2方案选择    4
3.硬件系统设计    6
3.1硬件系统整体描述    6
3.2电源降压模块    7
3.3单片机模块    10
3.4 信号采集及A/D转换模块    12
3.5电机驱动模块    13
3.6器件清单    17
3.7网络标号    18
4.软件系统设计    19
4.1软件系统整体描述    19
4.2 信号采集及A/D转换模块    20
4.2.1信号采集模块    20
4.2.2 A/D转换模块    22
4.3电机驱动模块    25
4.4系统全局变量与函数功能表    28
5.调试    29
5.1硬件调试    29
5.2软件调试    30
5.3整体调试    31
5.4结果    32
结语    33
参考文献    34
致谢    35
2.2方案选择
本设计需要稳定的5V电压作为单片机等的电源和模数转换芯片的参考电压，对于储能设备镍氢电池电压的选取，又会影响到太阳能电池板的选取。因为想要给镍氢电池组充电，就一定要用比镍氢电池组电压高3V左右的电源，而本次设计采用的是太阳能电池板。故而对于镍氢电池的选取，产生了两个方案。对于模数转换芯片的选择，也有AD0809和PCF8591等。此处对两种方案进行陈述，并展开对比，选取其一。
对方案一和方案二进行深入思考，陈列优缺点，从可实现性、材料的成本、设计难度等多角度出发。
比较发现，方案一的低压电池组、直流电机、ADC0809更加价格低廉，使用简单。但是低压电源的升压电路由于只要升至5V，压差很小，设计难度比起利用LM7805做降压电路要大。
而且ADC0809对单片机接口的使用量比较大，很占用单片机的I/O口。与此相比PCF8591只需要连接一个SCL和一个SDA接口，大大节省了占用率，可以省下资源。
最后电机方面考虑，步进电机显然更适合单片机控制。步进电机可以通过对脉冲数的控制来实现对其转动角度的控制，而且可以控制很精确。虽然本课题不需要严格控制电机转动某以特定的角度，但是步进电机响应速度很快，起步容易，在软件内控制脉冲就可以轻松驱动。
本课题选取方案二，并且以STC89C52RC作为太阳能小木屋主控[1]。这个型号的单片机适用51单片机的代码和指令，操作方便，上手容易。将该单片机作为核心芯片，利用AD模数转换检测电压和白天黑夜以判断步进电机是否启动。
手工制作的太阳能小木屋定位为屋内装饰品，需要采购材料制作木屋，制作PCB板，安装在屋子内部。将太阳能电池板安装在小木屋顶部朝阳朝窗面，步进电机安装在背窗面。力求小木屋美观，电机转动尽量安静。
需要完成任务如下：
1.前期小木屋制作外形构思、材料购买。
2.制作小木屋各个部分，包括小木条粘制墙体、门转轴安装、切割、打孔等等。
3.木屋内PCB板的原理图设计。
4.硬件调试，根据原理图采买器件，连接面包板调试，测试降压电路和USB-TTL          下载器下载情况。
5.软件调试，编写代码，调试至程序功能基本实现功能。
6.绘制PCB图，包括制作封装，打印原尺寸大小的PCB图，检查器件封装选择无
 误，打样制作。
7.整体调试，焊接PCB板，下载代码。
8.制作小木屋，并安装PCB。 查看完整请+Q:351916072获取

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