摘 要

本文的主体是对一个基于单片机控制的太阳能充电系统的设计与开发，该系统比传统充电器更加显得节能与环保。同时手机在阳光充足的情况下即可通过该太阳能充电器来进行充电，而不是一味地依赖市电。该太阳能充电器设计的来源是将太阳能转换为可供手机等电子设备充电的电能，主要解决的技术问题也是如何将太阳能转换为电能。

该基于单片机的太阳能充电系统的设计内容主要是对单片机最小系统、ADC0832转换模块、太阳能充电电路、太阳能充电电池、电源模块以及液晶显示模块等模块进行分别设计，最终再将它们组合成一个完整的太阳能手机充电系统，使得太阳能电池板能够在获得太阳光的照耀下，电路导通，从而使手机等电子设备里的锂电池完成充电。

本文设计的太阳能充电器具有低成本，易实现，操作简单，可靠性较高，易于制作和生产等优点，可以良好地对手机进行充电。

关键词：单片机；ADC0832;太阳能充电器; 锂电池

Abstract

The main body of this paper is the design and development of a solar charging system based on MCU control, which is more energy-saving and environmentally friendly than traditional chargers. At the same time, the mobile phone can be charged by the solar charger in the sunny condition, instead of relying solely on the municipal electricity. The design source of the solar charger is to convert solar energy into electricity for charging electronic devices such as mobile phones. The main technical problem to be solved is how to convert solar energy into electricity.

The design of the solar charging system based on single-chip computer mainly includes the minimum system of single-chip computer, ADC0832 conversion module, solar charging circuit, solar charging battery, power module and LCD module. Finally, they are combined into a complete solar cell phone charging system, so that solar panels can get solar light. Under the illumination, the circuit is turned on, so that the lithium batteries in mobile phones and other electronic devices can be charged.

The solar charger designed in this paper has the advantages of low cost, easy realization, simple operation, high reliability, easy manufacture and production, etc. It can charge the mobile phone well.

Key Words: microcontroller; ADC0832; solar charger; lithium battery

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景及意义 1

1.2 国内外发展状况 1

第2章 太阳能电池板简介 3

2.1太阳能电池板的材料与分类 3

2.2 太阳能电池板的工作原理 3

第3章 总体方案设计 5

3.1 总体设计方案 5

3.2 主控制器模块的选取 6

3.3 太阳能电池板模块的选取 6

3.4 转换模块的选取 6

3.5 电源模块的选取 6

3.6 液晶显示模块的选取 7

第4章 系统硬件模块的介绍与设计 8

4.1 芯片资料简介 8

4.1.1 单片机STC89C52 8

4.1.2 模数转换器ADC0832 10

4.1.3 液晶显示模块LCD1602 11

4.2 充电系统的硬件实现及各个单元电路 12

4.2.1 单元电路设计之主控制模块电路 12

4.2.2 单元电路设计之太阳能充电模块电路 13

4.2.3 单元电路设计之充电电压AD采集电路 14

4.2.4 单元电路设计之显示模块 15

4.2.5 单元电路设计之电源模块 16

4.3 充电系统的整体电路图 16

第5章 系统软件模块的介绍与设计 18

5.1 系统软件运行平台 18

5.1.1 Proteus仿真软件 18

5.1.2 PROTEL画图软件 18

5.1.3 Keil软件 18

5.2 系统软件设计 18

5.2.1 程序结构分析 18

5.2.2 系统程序流程图 19

5.2.3 锂电池电压采集程序流程图 20

第6章 充电系统的安装与调试 21

6.1 充电系统的安装 21

6.1.1 检查元器件的好坏 21

6.1.2 焊接各元器件 21

6.2 充电系统的调试 22

第7章 总结与展望 26

7.1 总结 25

7.2 展望 25

参考文献 26

附录：部分源程序 27

致 谢 29

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

由于地球人口的不断增长， 各种能源已成为最迫切需要解决的焦点问题之一。 越来越多的人将太阳能、潮汐能等自然能源视为解决的关键^[1]。目前，太阳能做为一种绿色且无污染的能源，已经越来越地被人类所开发使用，同时太阳能又是取之不竭，用之不尽的能源。作为一种新型能源的太阳能，与常规能源相比有着以下几大优势：首先，它是人类可获得的最丰富，最清洁，最无害的的能源；其次，在地球上，太阳能到处都有，而且只要哪里有太阳能，就可以就地进行开发和利用，解决了困难的运输问题，特别事一些交通不发达的农村、海岛以及边远地区更加具有利用太阳能的价值；再其次，据太阳产生的核能率，氢的贮量足够维持上百亿年，同时地球的寿命也约为几十亿年^[2]，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是取之不竭、用之不尽的。
同时，在我们的日常生活中，本文设计的基于单片机的太阳能充电系统也有着很大的实用意义。当今世界，手机等随处可见的电子产品早已成为人人标配的存在，手机等电子产品也确实为我们的生活提供了便捷和高效，但是我们对于手机的依赖也越来越重。那么问题来了，如果我们独自在室外，刚好又碰上手机没电时我们该怎么办，再往坏点想一想，要是我们的充电宝也没有电了该怎么办呢？这个时候就该我们的太阳能充电系统登场了，在阳光充足的情况下，该太阳能充电系统即可为手机进行充电过程，就算是阴雨天没有阳光，该太阳能充电系统也可以通过内部锂电池存储的能量来为手机充电，同时该太阳能手机充电器也便捷可携带，同时又清洁无污染，同时又能减少我们对市电的依赖，实乃居家旅行之必备。
综上所述，我们对于基于单片机太阳能充电系统的设计需求已迫在眉睫，本次设计的太阳能充电系统势必会有很大的使用价值。

1.2 国内外发展状况