1、 第1章 緒 論1.1題目背景及目的 在科技日新月異的今天，各類電子設(shè)備的小型化智能化越來越高，其功能也在跟著人們的要求的增加來增加而且須要加以完善。且有不少的電氣化的設(shè)備進入了便攜掌上的時期。然則時至今日困擾這些便攜掌上設(shè)備的第一個重要問題遍是電量問題，換句話說就是電子設(shè)備本身使用時間長短會跟著各種的功能的豐富而逐漸減小了，固然有鋰離子聚合電池可以一定程度上減少電池體積小電量少的問題。但是電池儲存的電量也是有限的?，F(xiàn)在也沒有找到一個更好的解決方發(fā)來使得電池儲存更多的電量且還要縮小其體積。當然理論上來說鋰離子聚合電池可以持續(xù)提高儲能能力和減小體積的大小，可是實際上由于這樣做的話會導致電池在使用

2、時會讓電池的溫度變高，這樣的話會影響到電池本身的自身的使用時間長短和安全使用，況且對于溫度敏感的元器件和電路來說，電路長時候處于在高溫下會損害電路，加快的氧化過程，造成電路的失靈，短路從而使得電子器件出現(xiàn)損壞。為了能夠延伸電子設(shè)備的使用時間，人們在不方便找到電源插座的時候只會使用外接便攜式電源作為補充電量的方式，就是現(xiàn)在大家熟知充電寶。而目前充電寶的電池一般都選用聚合物鋰電池。這種電池體積不大且儲能高，可是因為在使用過程中會溫度過高的問題，使得該電池的日常使用安全問題也不是很好，作為折中的辦法，限定該電池的體積大小，人為的控制了鋰電池的發(fā)熱問題。現(xiàn)在隨著關(guān)于新能源的技術(shù)的不斷發(fā)展，譬如太陽能發(fā)

3、電技術(shù)的實用化，太陽能發(fā)電為直流電對于電子設(shè)備和掌上便攜式儲能設(shè)備來說簡直就是一個福音。太陽能發(fā)電本身無法作為主要能量來源的一點是其自己的功率并不高，可是對于大多數(shù)的電子器件來說這個缺點并沒有太大的影響，由于不少的電子設(shè)備自己的啟動電壓不高，所以并不必要要很高的電壓供給，那些由鋰離子聚合物電池供電的設(shè)備就更是如此。1.2太陽能充電寶的原理 太陽能充電寶的原理是：將太陽能電池板放置在陽光底下接受太陽光，并通過光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能，然后通過設(shè)計的電路將太陽能轉(zhuǎn)化的能量存儲到外部鋰電池中，在要給外部設(shè)備充電時，鋰電池內(nèi)的電能通過設(shè)計的電路為設(shè)備充電。1.3太陽能電池板的結(jié)構(gòu)與發(fā)電原理 太陽能電池

4、的結(jié)構(gòu)圖、發(fā)電原理圖如圖1-1、圖1-2所示。太陽光照在半導體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，電子由p區(qū)跑向n區(qū)，空穴由n區(qū)跑向p區(qū)，接通電路后就形成了電流。這便是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理1。在陽光下，通過光能轉(zhuǎn)換為電能并通過控制電路儲存到鋰電池中，再由鋰電池給手機電池充電。本設(shè)計采用的是光電直接轉(zhuǎn)換。圖1-1太陽能電池板的結(jié)構(gòu)圖1-2太陽能電池的發(fā)電原理1.4 課題的主要研究內(nèi)容及要解決的關(guān)鍵問題 本次設(shè)計是基于ST公司的STC89C52RC單片機的太陽能充電寶器設(shè)計。具體的設(shè)計內(nèi)容為：(1)研究基于STC89C52單片機的太陽能路充電寶控制器設(shè)計系統(tǒng)的基本功能

5、，設(shè)計系統(tǒng)的總體方案。(2)以STC89C52單片機為核心根本構(gòu)建系統(tǒng)的硬件架構(gòu)，實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制及信號的處理。(3)結(jié)合課題，設(shè)計出可以實現(xiàn)相應(yīng)功能的算法程序。(4) 通過C語言編寫相應(yīng)驅(qū)動，同時同過對各個部分不同功能的研究，共同實現(xiàn)利用太陽能對充電寶進行充電的功能。本課題擬解決的主要問題為：通過對硬件設(shè)施及相應(yīng)工序進行優(yōu)化設(shè)計；依據(jù)實際需求，選擇適合相應(yīng)情況的電子元件及其型號，在充分理解相應(yīng)電子元件工作原理與實用情況下，選擇合適的電壓模塊；并保證輸出輸入電壓的穩(wěn)定。1.5本文主要研究內(nèi)容 1、系統(tǒng)研究的可行性； 2、系統(tǒng)硬件選擇與電路設(shè)計； 3、軟件選擇與程序設(shè)計； 4、焊接介紹與調(diào)試。第

6、2章方案論證2.1控制芯片的選擇方案選擇微處理器主要考慮因素有以下幾個方面：應(yīng)用領(lǐng)域：一個產(chǎn)品功能、性能要求定下來后，它所在應(yīng)用領(lǐng)域會隨之確定。應(yīng)用領(lǐng)域確定則暗示要選擇的芯片型號范圍將大大縮小。自帶資源：芯片自帶資源越靠近產(chǎn)品的需求，產(chǎn)品開發(fā)相對就越簡單?？蓴U展資源，要求芯片可擴展存儲器。低功耗：功率低意味著節(jié)能又節(jié)財，乃至可以減少環(huán)境的污染，也增加了性能的可靠性，它有如此多的優(yōu)點，因而低功耗也是成了芯片選型的一個重要成分。 芯片的可延續(xù)性及技術(shù)的可繼承性，芯片的價錢和供貨也是必需考慮的因素，所以選擇時盡量選擇有量產(chǎn)且是市面上應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣的的芯片，會有較多的共享資源，給開發(fā)者帶來許多的方便。

7、2.1.1 STC89C52RCSTC89C51RC為40引腳雙列直插式芯片，工作電壓3.3V5.5V，其內(nèi)部集成ROM（4k字節(jié)）與RAM（256字節(jié)），可以實現(xiàn)EEPROM、兩個計數(shù)/定時器、看門狗等功能，其具有最高可以達到48MHz工作頻率高，配備32個通用I/O口2，其可在無專用編程器和仿真器情況下支持ISP及IAP兩種不同的編程方式，并能對傳統(tǒng)的8051具有優(yōu)異的兼容性屬于8051型的加強版3。2.1.2ATmega16 AVR單片機ATMEL公司的AVR單片機是一種基于增強RISC結(jié)構(gòu)的、低功耗、CMOS技術(shù)、8位微控制器(EnhancedRISCMicrocontroller)，

8、其中ATmega16 AVR單片機是比較典型的單片機。它有三種形式的封裝：、44腳方形的TQFP和MLF形式（貼片形式）。其中40腳雙列直插PDIP外部引腳如圖2-1所示。圖2-1 ATmega16 AVR單片機外部引腳圖 其中，各個引腳的功能如下表2-2所示。表2-2引腳功能表引腳號功能VCC供電電壓GND接地端口 A(PA7.PA0)A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端端口 B(PB7.PB0) I/O 口端口 C(PC7.PC0) I/O 口端口 D(PD7.PD0)I/O 口/RESET 復位輸入引腳XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)時鐘操作電路的輸入端XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端AVCCA

9、VCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時，該引腳應(yīng)直接與V CC 連接。使用ADC時應(yīng)通過一個低通濾波器與 V CC 連接。AREFA/D 的模擬基準輸入引腳 值得一提的是，與52單片機一樣ATmega16 AVR也有引腳復用功能4，它的引腳復用功能為端口D，其中端口D復用功能如表2-3所示。表2-3端口D復用功能表引腳號第二功能PD7OC2 (T/C2 輸出比較匹配輸出 )PD6ICP1 (T/C1 輸入捕捉引腳 )PD5OC1A (T/C1 輸出比較 A 匹配輸出 )PD4OC1B (T/C1 輸出比較 B 匹配輸出 )PD3INT1 ( 外部中斷 1 的輸入 )PD2INT0

10、( 外部中斷 0 的輸入 )PD1TXD (USART 輸出引腳 )PD0RXD (USART 輸入引腳 )2.1.3主控制芯片的確定雖然ATmega16 AVR單片機與STC89C51RC功能相似，但是考慮到性價比和熟悉程度，決定采用STC89C51RC。這種芯片在在滿足設(shè)計需求的同時，具有兼容性強、開發(fā)環(huán)境簡單、低成本、易取得等諸多優(yōu)勢。和AVR比較具有明顯的性價比優(yōu)勢，最終選擇作為系統(tǒng)控制芯片。2.2本章小結(jié)本章在對太陽能充電寶系統(tǒng)的主控制芯片的方案選擇進行了分析、對比，確定了單片機的類型、控制核心方案。本章所確定芯片為后電路模塊的硬件設(shè)計提供了基礎(chǔ)。第3章 硬件電路設(shè)計 本設(shè)計電路主要

11、分為核心STC89C52單片機、升壓電路、充電保護電路、光照檢測電路。3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 本次設(shè)計的太陽能充電寶以模塊化方式分塊設(shè)計，將設(shè)計分成主控制模塊，電壓模塊，和檢測模塊。本設(shè)計將分步完成相應(yīng)模塊設(shè)計，最終將各個模塊拼湊和整合到一起，完成整個設(shè)計，然后最終進行總體調(diào)試。先是將太陽能板置于陽光底下，打開開關(guān)，光照檢測電路檢測到太陽光，太陽能板開始收集太陽能，并將收集的太陽能儲存到電池中，然后因為為單節(jié)的鋰電池，一邊需要通過升壓模塊電路升壓作為單片機的供電電壓，另一邊通過充電保護模塊電路，確保鋰電池不被過高的電壓傷害到。然后單片機在確認是否有外部負載連接，判斷是否要充電。從控制芯片和硬

12、件電路的綜合角度確立了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，其中主控模塊包括電源模塊，核心STC89C52單片機、升壓保護電路、充電保護電路、光照檢測電路、太陽能板模塊電路等部分。具體框圖如3-1所示。圖3-1 系統(tǒng)組成框圖3.2 模塊介紹 由于模塊電路具有很多優(yōu)點，所有的電路都用模塊進行連接，這樣既減少成本，有更加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。下面主要介紹幾個模塊電路。3.2.1 中央控制模塊系統(tǒng)用51系單片機作為設(shè)計主控系統(tǒng)，其是由美國ST公司開發(fā)出的具備SRAM、UART、SPI、PWM多種功能的調(diào)控裝置，可實現(xiàn)開發(fā)系統(tǒng)的Flash編譯，與其他系列相比，51系單片機具有功能強大，使用能耗低，系統(tǒng)穩(wěn)定的優(yōu)點，并可與多種語言系統(tǒng)實

13、現(xiàn)穩(wěn)定對接5，具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線， HYPERLINK /view/1313309.htm t _blank看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復位電路，三個16 位 HYPERLINK /view/281961.htm t _blank定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X51 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種 HYPERLINK /view/37.htm t _blank軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。斷電保護

14、模式下，RAM內(nèi)容被保留，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35Mhz，6T/12T可選。圖3-2 STC89C51引腳標識STC89C51功能及性能參數(shù)如表3-2如下：表3-2STC89C51功能及性能參數(shù)功能/性能參數(shù)內(nèi)核標準51工作頻率040MHZFlash空間4KBRAM空間512B定時器計數(shù)器3*16位通用異步通信口（UART）1個中斷源8個在線可調(diào)式ISP IAP通用IO口3236個工作電壓3.85.5V外形封裝40腳PDIP、44腳PLCC和PQFPSTC89C51引腳說明如表3-3所示。表3-3單片機的引腳說明表引腳號功能特性P0外部程

15、序數(shù)據(jù)存儲器P1I/O口P2I/O口P3I/O口RST復位輸入ALE/PROG地址鎖存控制信號/變成輸入脈沖/PSEN外部程序存儲器的選通信號EA/VPP訪問外部程序存儲器控制信號XTAL1反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入XTAL2來自反向振蕩器的輸出VCC供電電壓GND接地值得一提的是，P3除了第一功能當作一般I/O口之外，其還有復用功能，如下表3-4所示。表3-4 P3口復用功能表引腳號第二功能特性P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時器0外部輸入） P3.5T1（記時器1外部輸

16、入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）（三）STC89C51系統(tǒng)周期：系統(tǒng)周期主要由單片機、電源、計時器、復位器等功能部件連接而成，是實現(xiàn)單片機正常運行的最小工作單位。STC89C51內(nèi)部具有ROM/EPROM，尤其組成系統(tǒng)周期具有良好的簡潔性與可靠性。此種單片機在連接計時單元與復位單元后即可組成最小應(yīng)用周期。不過由于其集成情況的限制只能實現(xiàn)對簡單單位的控制，原理圖如圖3-5。時鐘電路時鐘電路復位電路STC89C52單片機I/O口圖3-5 單片機系統(tǒng)周期原理圖3.2.2復位電路單片機的復位方式有兩種方法：按鍵復位：單片機RESET引腳獲得兩個時鐘周期的

17、高電平后進行復位。2.上電復位：單片機上電電壓會從無到有在RESET處會先處于高電平一段時候，因為該點通過電阻接地會把RESET該點的電平會漸漸改變?yōu)榈碗娖?，從讓單片機的復位口電平從1到0，達到給單片機復位的功能。本設(shè)計采用按鍵復位。按鍵復位電路如圖3-6示：圖3-6按鍵復位電路圖3.2.3時鐘電路單片機的運行離不開時鐘電路，通過時鐘電路給單片機提供脈沖信號，俗稱“拍”來確保單片機根據(jù)時序工作，時鐘電路由晶振，電阻，和電容組成，晶振兩邊并聯(lián)兩個電容可以起到頻率微調(diào)的作用，又采用了12M晶振，電容大小在22-40Pf之間選擇，本設(shè)計選擇22Pf電容6。本次設(shè)計時鐘電路如圖3-7示：圖3-7時鐘電

18、路圖3.2.4 光照檢測電路的設(shè)計本系統(tǒng)中光照檢測電路采取光敏電阻和比較器LM393對光照閾值進行判斷處理，比較器LM393引腳功能圖如圖3-7。光敏模塊對周邊環(huán)境光強度具有較高的靈敏度，因此可使用在對環(huán)境光強度的檢測方面。光敏模塊在接受的光強度閾值的情況下，DO口輸出高電平；在接受的光強度閾值的情況下，DO口輸出低電平。其模塊電路圖如圖3-8所示，實物圖如圖3-9所示。圖3-7比較器LM393引腳功能圖圖3-8 光敏電阻模塊電路圖圖3-9 光敏電阻模塊實物圖3.2.5鋰電池充電電路、升壓電路的設(shè)計本系統(tǒng)中選擇9V的太陽能電池板，發(fā)電后經(jīng)過L7805CV芯片穩(wěn)壓后，將發(fā)電后的電壓穩(wěn)在5V。然后

19、，在給鋰電池進行充電，又因鋰在化學元素周期表中位置靠前，屬于一種“幾乎和任何材料發(fā)生反應(yīng)”的活躍材料，如果充電的電壓過高，會造成電池內(nèi)部短路，因此需要一個充電保護電路來保護鋰電池，鋰電池的電壓是由電極的電勢決定的。電壓也稱作電勢差或電位差，是衡量電荷在靜電場中因為電勢差異所產(chǎn)生的能量差的物理量。鋰離子的電極電勢約是3V，鋰電池的電壓隨材料差異而有變化。如一般的鋰電池額定電壓為3.7V，滿電的電壓為4.2V，換句話說，鋰電池正極和負極之間的電勢差不能超過4.2V，這是一種基于材料和使用安全的需要。若是電勢差超過了4.2V會使鋰電池內(nèi)部生成晶枝7，晶枝生長一定程度會刺破電池內(nèi)部的隔膜，造成電池內(nèi)部

20、的短路，會激發(fā)燃燒或者爆炸。就比如最近的三星手機電池發(fā)生燃燒、爆炸的問題一樣，因為其電池內(nèi)部充電保護電路設(shè)計存在問題，造成電池在充電時發(fā)生燃燒或者爆炸，所以選擇一個可靠的保護電路是有必要性的，電池發(fā)生燃燒或者爆炸威脅到人的生命安全，毀壞的不是簡簡單單的一件衣服褲子，而是整個企業(yè)。故本設(shè)計中的充電保護電路選擇的是TP4056模塊。又因鋰電池的電壓為3.7V-4.2V，而本設(shè)計的單片機、光敏電阻模塊的供電為5V，所以使用升壓模塊將3.7V的電壓升到5V來給設(shè)備供電。其電路原理圖如圖3-10所示。圖3-10鋰電池充電電路、升壓電路原理TP4056模塊是一種具有完整、恒定單節(jié)鋰離子電池的線性充電器，其

21、主要功能為充電保護電路，并配備SOP8/MSOP8的散熱單元。其可以通過USB或通過普通家用電源供電。這些設(shè)計都提高了此款芯片的便攜式。其內(nèi)部設(shè)置了PMOSFET以及防倒充組件。其還加裝了熱反饋單位，為保證芯片正常工作提供相應(yīng)的溫度檢測，并及時調(diào)整。此款芯片穩(wěn)定充電電壓為4.2V，并在充電電流最終浮充電壓之后并降低到標定值的0.1倍是，可實現(xiàn)自動停止功能。在無外部供電電源時，其可通過進入電池漏電流為2uA的停機模式，以減少電量損耗。TP4056同時其還具有溫度檢測，電池溫度檢測、欠壓閉鎖、自動化充電、指示充電狀態(tài)的LED 狀態(tài)引腳。特點高達 1000mA 的可編程充電電流無需 MOSFET、檢

22、測電阻器或隔離二極管用于單節(jié)鋰離子電池、采用 SOP 封裝的完整線性充電器恒定電流/恒定電壓操作，并具有可在無過熱危險的情況下實現(xiàn)充電速率最大化的熱調(diào)節(jié)功能精度達到1%的 4.2V 預(yù)設(shè)充電電壓用于電池電量檢測的充電電流監(jiān)控器輸出自動再充電充電狀態(tài)雙輸出、無電池和故障狀態(tài)顯示C/10 充電終止待機模式下的供電電流為 55uA2.9V涓流充電器件版本軟啟動限制了浪涌電流電池溫度監(jiān)測功能采用 8 引腳 SOP-PP/MSP-PP 封裝。絕對最大額定值輸入電源電壓（VCC） ：-0.3V8VPROG：-0.3VVCC+0.3VBAT：-0.3V7V ：-0.3V10VTEMP：-0.3V10VBAT

23、 短路持續(xù)時間：連續(xù)BAT 引腳電流：1200mAPROG 引腳電流：1200uA最大結(jié)溫：145工作環(huán)境溫度范圍：-4085貯存溫度范圍：-65125引腳溫度（焊接時間 10 秒） ：260本模塊特點：1、板載TP4056鋰電充電管理芯片2、板載MINI USB頭，可以直接鏈接電腦USB口充電3、本充電板也可以通過(IN+與IN-)排針供電4、預(yù)留TEMP排針接口，可以作為鋰電池溫度檢測用5、輸入電壓：4V-8V ，輸出最大充電電流：1000mA6、充電時D1指示燈亮，充電完成D2指示燈亮7、PCB板子尺寸：37.3(mm)x15(mm)其實物圖如圖3-11所示： 圖3-11 TP4056模

24、塊實物圖本設(shè)計中選擇的太陽能電池板為多晶硅9V220ma 玻璃層壓太陽能電池板 9V2W。有充足的陽光的照耀就可以正常使用，不是存電產(chǎn)品，電量可以馬上使用。一般有20-25年的使用壽命。實物圖如圖3-12所示。圖3-12 太陽能電池板實物圖本設(shè)計及選擇的是帶有USB的升壓模塊為DC-DC升壓模塊 (0.9V5V)升5V 600MA 升壓模塊。眾所周知，USB接口金屬觸點有4根金屬線，兩根電源線和兩根數(shù)據(jù)信號線，信號是串行傳輸?shù)摹Ｊ且砸脖环Q為串行口，標準的USB2.0接口其數(shù)據(jù)傳輸速率可達480Mbps。滿足工業(yè)和民用需要。USB接口的輸出電壓+5V，輸出電流是500mA 實際運用中存在有正負0

25、.2v的誤差，即4.8-5.2V 。USB接口的4根線一般是紅白綠黑從左到右這樣分配的，具體針腳定義表和具體的實物圖如表3-13和圖3-14所示，正負極不能搞反了，不然會損壞USB設(shè)備或者計算機設(shè)備的芯片，從而影響到設(shè)備的正常使用。因為本設(shè)計只用到充電的功能，所以兩條數(shù)據(jù)線只需焊接固定到板上，而剩下的兩條電源線接入電路中即可。1.本模塊采用高性能進口芯片，性能優(yōu)于一般的模塊。2.輸入0.9V5V任意直流電壓，均可穩(wěn)壓5V輸出直流電壓3.工業(yè)級溫度范圍：-40+854.轉(zhuǎn)換效率高，最高達96%5.帶USB母座，用途廣泛6.超小體積（PCB板25mm*18mm），用安裝于各種小型設(shè)備里7.帶工作指

26、示燈其實物圖如圖3-15所示。其已默認設(shè)置為5V表3-13USB針腳定義表圖3-14USB實物圖圖3-15 升壓模塊實物圖3.3整體電路原理圖該系統(tǒng)的電路原理圖是使用Altium Designer電路設(shè)計軟件完成的。此軟件是基于Protel的基礎(chǔ)上由Altium進一步開發(fā)出的公司推出多功能軟件。整體電路原理圖如圖3-12所示。為了使操作者在電路設(shè)計和開發(fā)上更加得心應(yīng)手8，這套軟件將PCB電路的繪編，布線、可靠性分析、整體輸出匯集在一起，實現(xiàn)軟件多功能的運行，是電路設(shè)計、研發(fā)的首選。圖3-12整體電路原理圖第4 章軟件設(shè)計4.1 Keil C51Keil C51是美國Keil Software公

27、司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編對比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的上風優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會越發(fā)深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。此外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率十分之高，大多語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用，界面如下圖4-1所示。圖4-1 KEIL運行界面4.2系統(tǒng)源程序設(shè)計系統(tǒng)開始運行時，各個模塊初始化，

28、將太陽能電池板放置于陽光下照射，太陽能電池板開始采集光能，并通過模塊電路將光能轉(zhuǎn)化為電能儲存到外部鋰電池中，若連接電子設(shè)備充電線，主控制模塊斷開收集能量，轉(zhuǎn)而給外部設(shè)備充電，當電壓過高時，單片機會斷開外部充電設(shè)備，保護外部充電設(shè)備。系統(tǒng)程序流程圖如4-2所示。 圖4-2 系統(tǒng)程序流程圖4.3按鍵子程序 按鍵子程序中，打開按鍵1，按鍵2，光敏模塊判斷是否有光照照射，有光照射的話LED燈不會發(fā)亮，反之則亮。打開按鍵1，關(guān)閉按鍵2 ，LED燈會常亮，可用于照明。按鍵子程序流程圖1如4-3所示與按鍵子程序流程圖2如4-4所示。圖4-3 按鍵子程序流程圖1圖4-4 按鍵子程序流程圖2第5章 焊接與系統(tǒng)調(diào)

29、試5.1 電路焊接現(xiàn)階段的主流焊接工藝已由人工焊接轉(zhuǎn)向了機械焊接，其相對人工焊接具有更高的效率、更高的質(zhì)量保證，但是由于缺乏足夠的靈活性，其在維修、調(diào)試節(jié)點的電子產(chǎn)品焊接方面遠遜色手工焊接9。手工焊接對焊接工作者具有較高的要求，需要使用者經(jīng)過長期堅持不懈的練習與實踐方可保證焊接的質(zhì)量與速度。手工焊接依據(jù)拿握電烙鐵的方式的不同可分為正握、反握及握筆式。其中握筆式使用最為廣泛。手工焊接的工作流程如下: 準備階段: 對被焊元件進行清理，并保證電烙鐵頭可以順利加熱焊點處。同時保證被焊接元件引線鍍有錫層。最后注意保護其他焊接元件。 加熱階段:將焊錫、松香以及被焊元器通過電烙鐵頭加熱若干秒。取下元器件則無

30、需焊錫、松香，直接將電烙鐵頭加熱印刷版與元器件連接點，并通過鑷子扥工具將電子元件取下。 清理焊接面:保證在結(jié)果中電烙鐵頭不焊錫量適宜。如焊錫過多可輕輕將多余的焊錫去除；如過少則可通過二次補焊以保證焊點的焊接質(zhì)量。 最終檢查:檢查焊接點是否達到焊接要求，有無虛焊現(xiàn)象等。5.2 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)焊接完成后并不一定是可以用的，很有可能會有部分位置電路虛焊，或其他原因?qū)е孪到y(tǒng)不能工作，要通過多次調(diào)試使系統(tǒng)達到最佳的工作狀態(tài)10。另一方面，該系統(tǒng)是軟硬件共同工作的，軟件不同，系統(tǒng)的工作效果也不會相同，軟件移植到新的硬件工作平臺上都須要進行調(diào)試。在電路板通電之前，大概觀察下電路板上是否存在問題，譬如是否有明

31、顯的裂痕，有無短路、開路等狀況，再用萬用表檢查一下電源跟地線之間的電阻值是否夠大，以確保通電安全。結(jié)論通過本次畢業(yè)設(shè)計讓我對新能源認識更加進一步的理解，也加深了我對各類元器件和對單片機的了解。將元器件按PCB焊接完畢后，連接上太陽能電池板，并將太陽能電池板放置于陽光下，然后測量模擬鋰電池電阻不同時對電壓的影響，用不同阻值的電阻替代鋰電池電阻，當輸入電壓為7V時不同阻值時的輸出電壓值如表5-1和折線圖5-2所示。由表5-1與圖5-2，可以看出來，在相同電壓時在不同的電阻值時，輸出在鋰電池電壓在限定的4.2V內(nèi)，滿足了設(shè)計要求。再由不同掌上便攜設(shè)備充電輸出電壓值如表5-3所示，不難看出充電基本穩(wěn)定

32、在5V內(nèi)，電壓上下波動在0.11-0.2V之間，且由給酷比魔方平板充電示意圖圖5-4、聯(lián)想手機充電示意圖圖5-5和中興小鮮2充電示意圖圖5-6所示可以看出已經(jīng)成功給掌上便攜設(shè)備充上電了，滿足了設(shè)計要求。畢業(yè)設(shè)計對我的一種挑戰(zhàn)，由于在學校中學到的東西基本上是理論上的知識?？墒钱厴I(yè)設(shè)計是要實際與理論相結(jié)合的，它是要通過本身的實踐和書上的很多知識聯(lián)系，一步一步對你所做的東西進行設(shè)計改進。好比單純看這么一個開關(guān)確實是一個簡單不過的東西，可是要加上智能控制，可靠性、安全性、方便性、適用性和成本等一些生日常生活中的問題，所以實際并不是理論上那么簡單的。 通過以上內(nèi)容的介紹，我們可以知道太陽能手機充電寶的設(shè)

33、計是契合要求的。但是設(shè)計中仍然出現(xiàn)了需要注意的地方，憑借PCB電路圖來進行焊接，做到細心，防止出現(xiàn)錯連。另有在焊接前先檢測元器件功能是否完好，以免焊接完成時造成返工。最后在焊接完成后要仔細檢查電路，觀察其各個電路節(jié)點是否導通，是否有錯接的電路，以免在加入電源時造成元器件的損壞。在焊接時要細心，萬萬不可有虛焊，造成接觸不良，也不能有短路，造成元器件的燒壞。綜上所述，我們在做設(shè)計時要準備充分，制作時細心嚴謹。本次的畢業(yè)的設(shè)計讓我充滿信心，自己去設(shè)計一個太陽能充電寶并且加工出來，在之前是不會去想的。在歷盡千辛萬苦后，終于把它設(shè)計出來，我感到滿滿的成就感。所以通過本次畢業(yè)設(shè)計，我相信從此以后自己會在電

34、子這個行業(yè)中會更快的入手這個行業(yè)。表5-1當輸入電壓為7V時不同電阻時的輸出電壓值電阻電壓1004.042V1504.106V2004.125V2504.134V3004.139V3504.143V4004.146V5004.149V6004.152V7004.153V圖5-2當輸入電壓為8V時不同電阻時的輸出電壓值折線圖表5-3不同掌上便攜設(shè)備充電輸出電壓值掌上便攜設(shè)備輸出電壓酷比魔方4.98V聯(lián)想手機5.00V中興小鮮2手機5.02V圖5-4酷比魔方平板充電示意圖圖5-5聯(lián)想手機充電示意圖圖5-6中興小鮮2充電示意圖致謝語歷經(jīng)幾個月的編寫，終于把這篇論文給編寫完成。回望在大學兩年的時間，心中感慨頗多，有開心，有失望，有成功也有失敗，雖有憾，但無悔。首先，我要感謝我的指導老師羅錦彬老師，在撰寫論文的期間羅老師不厭其煩指導我，特別是在我遇到不懂的地方時。在此論文的寫作過程中，羅老師給予 了我很大的幫助。能完成這次畢業(yè)設(shè)計，