太阳能和空气一样，取之无尽，而且在野外容易获得。将太阳能转化为电能，需要通过硅太阳能电池板。再将转化而来的电能通过降压处理，才能为手机充电。本系统以单片机为控制核心，包括电源转化电路、取样电路、处理器、脉宽控制器和锂电池等组成部分。

1.国家863计划项目：“高光效、高显色性、低色温功率型LED器件研发及产业化”，参与，已结题

2.福建省企业技术创新专项资金补助项目：“高光效、高显色性、低色温功率型LED器件研发及产业化”，参与，已结题。

3.福建省战略性新兴产业发展专项技术开发项目：“基于间接照明的非对称LED封装模组开发与应用”，参与，已结题。

  手机作为现代通信工具，在现代生活中已经必不可少。它为人们的生活和工作都带来了极大的便利。但是，由于手机电池的容量有限，使得在野外为手机充电成为一件难事。这就造成手机在野外的使用受到了限制。如果有一种较为稳定的能够代替电能或者转化为电能的能源，就可以解决这个问题。而太阳能，就正好符合这个条件。

  通过单片机程序的编写和电路的设计和研究，完成项目的制作。为户外手机的充电提供一种较为方便的途径。

一、研究的目标

（1）太阳能手机充电器设计方案

（2）完成基础五大系统设计

（3）充分了解太阳能手机充电系统相关构造

（4）完成产品的主要部分设计

（5）使《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》初步成形

（6）完成产品整体设计

二、研究过程

研究方法

（1）文献研究法：主要是从知网，CSDN，电子发烧网等，借鉴已有研究成果和经验教训，准确把握研究问题，改善研究方法。

（2）调查研究法：在调查市场民众的基础上，对比以往旧产品成果，使研究更加符合民意，有更多改善空间，措施更加切合实际，更加富有成效。

（3）行动研究法：不断实践，不断更新方案，与小组成员积极探讨，解决方案中带来的各种问题。在硬件方案中先进行设计，再寻找老师探讨，进一步解决由基础设施带来的负面性问题。软件优化也较为轻便，多次测试，力求程序最简洁最智能，设备使用率最高！！！

（4）时间分配法：时间可贵，分配时间工作，每人的劳动时间，具体工作具体分析，每个人尽职尽责，分配到的各项工作积极完成，做到不懂就积极探讨。

研究时段（内容）

（1）第一季度（2020.07.01-2020.07.07）

认真做好项目研究的分层工作，围绕研究内容，收集背景需求，进行市场调研，预想成果，研究并决定太阳能手机充电器设计方案。

（2）第二季度（2020.07.08-2020.07.21）

研究各个系统资料搜索与设计，搜索文献，完成基本五大系统设计。根据产品基本要求购买基本设备，进行专利申报。

（3）第三季度（2020.07.21-2020.07.31）

对太阳能手机充电系统进一步深入研究，解析出太阳能手机充电系统相关构造，购买基本元器件，为下一阶段的实践建立基础准备，并进一步完善项目研究方案，调整项目研究思路，定期做好阶段性小结，研究阶段性成果，撰写研究论文，形成文字性材料。

（4）第四季度（2020.08.01-2021.03.31）

组合各个系统，制作出太阳能手机充电系统雏形，五大系统分别为：自动充电系统、环境监视系统、温度保护系统、蓄电系统和太阳能板伸缩系统。

模块划分为：

1.太阳能接收模块：环境监视系统、太阳能板伸缩系统。

2.DC/DC电源变换模块：蓄电系统、温度保护系统

3.主控模块（单片机）:AT89C52单片机芯片

4.自动充电模块:自动充电系统、ADC0809

5.显示模块:LCD12864液晶屏

（5）第五季度（2021.04.01-2021.08.31）

在太阳能手机充电系统上进一步添加研究构造安全防护系统，进一步优化安全系统，一个由BQ2018容量检测器、BQ2057C、DS18B20组成的安全防护系统。本系统时利用电池组温度传感器连续检测电池温度，当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。并且加一个BQ2018信号返回给单片机处理，当电充满后立即断开充电，并将信号传输到LCD12864液晶屏显示，本系统还搭配了对硬件温度的检测，由DS18B20检测温度过高或者过低时立即切断电源。防止主板因温度问题而烧毁。

（6）第六季度（2021.09.01-2022.06.10）

优化调试《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》，进度已到此，成品功能已经正常实现，但对于设备的充电系统还是较为的不放心，因此我们对于成品的充电系统进行了进一步优化，并检查自动充电系统、环境检测系统、温度保护系统、蓄电系统、太阳能板伸缩系统和安全防护系统间是否存在通讯问题，做好通讯优化，保证每一个功能都能够实现。

在产品的程序方面，我们做了大量的调试，对程序进行了修修改改，终于调整了适合产品的程序，在该程序下产品的性能得到了最大的提升。

项目研究的成果

《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》完成，在研究过程中，我们不断调整方案、细化目标，使项目脉络清晰，我们完成了太阳能手机充电系统设计方案，五大基本系统设计，太阳能手机充电系统的具体优化结构，组合各大系统使得太阳能手机充电系统完成雏形，基本功能正常实现，并优化产品的安全系统，最后在硬件与软件上做好优化，使得机器达到预期效果。

成品效果：在阳光充足的环境下，基于太阳能的手机充电系统能够实现太阳能板自动伸缩功能和蓄电功能。用纸板遮挡部分阳光时，太阳能板能够自动调整到最优角度。当电池充满电时，太阳能板自动收缩。

使用一部分电量后，对基于太阳能的手机充电系统进行加热处理，随后移动到阳光充足的地方，系统不工作。待一段时间后，热量下降，系统重新工作。

研究心得

经过两年的共同努力，我们的项目终于完成。从最初美好的想法到投身实践，做这个项目真的教会了我们许多，我们学会了PCB制图,对电路和外壳的制作也有了更加深刻的了解。让我们不再是只会读死书的书呆子，我们成为了真正有动手能力的人。

任何的创新发明，灵感只是一刹那的事，但灵感的闪现的心的作用。当我们用心去体会、观察周围的事物时，日积月累，内心便会产生一个新事物的雏形，当在你心里越长越大的时候，你就会迫切地想将它呈现在世人的面前。有了这个想法以后，便利用自己学过的知识以及一些生活中的实践经验，开始了研究。兴趣是最好的老师，所以再苦再累有了兴趣这个老师就会变成一种乐趣。

“天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”爱迪生的这句名言现在是深刻体会到了。一点灵感要将它变成现实还需大量的努力啊！个人的力量是有限的，团队的合作也很重要。在这过程中我们不仅学到了很多书本上没有的东西，还增进了友谊。还有就是陈老师对我们的研究提供了宝贵的意见，使我们少走了很多弯路，在这里真的很感谢陈老师对我们的帮助与支持！在这以后我们都成长了很多，我们会再接再厉，拿出更大的勇气与信心迎接生活的挑战！经过两年的共同努力，我们的项目终于完成。从最初美好的想法到投身实践，做这个项目真的教会了我们许多，我们学会了PCB制图,对电路和外壳的制作也有了更加深刻的了解。让我们不再是只会读死书的书呆子，我们成为了真正有动手能力的人。

任何的创新发明，灵感只是一刹那的事，但灵感的闪现的心的作用。当我们用心去体会、观察周围的事物时，日积月累，内心便会产生一个新事物的雏形，当在你心里越长越大的时候，你就会迫切地想将它呈现在世人的面前。有了这个想法以后，便利用自己学过的知识以及一些生活中的实践经验，开始了研究。兴趣是最好的老师，所以再苦再累有了兴趣这个老师就会变成一种乐趣。

“天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”爱迪生的这句名言现在是深刻体会到了。一点灵感要将它变成现实还需大量的努力啊！个人的力量是有限的，团队的合作也很重要。在这过程中我们不仅学到了很多书本上没有的东西，还增进了友谊。还有就是陈老师对我们的研究提供了宝贵的意见，使我们少走了很多弯路，在这里真的很感谢陈老师对我们的帮助与支持！在这以后我们都成长了很多，我们会再接再厉，拿出更大的勇气与信心迎接生活的挑战！

项目特色：太阳能是目前比较清洁和环保的绿色能源，不需要消耗燃料和水等物质，该项目能够充分利用太阳能这种可持续能源，保护环境。同时，由于手机电池的容量限制，使得手机在普通电能无法涉及的野外等地方无法给手机及时充电，进而影响工作效率和工作进度。而该项目利用太阳能来解决手机充电的问题，能够保证人们的工作进展。

项目创新：一直以来手机充电都是传统的电网传输来充电，成本高昂，设备维修麻烦，且水力发电等一类发电方式都是要消耗一定资源的，而通过太阳能进行发电，则具有没有地域限制，可再生，无须运输，并且对环境没有污染等一系列优点，太阳能有着得天独厚的优势 ，而到目前为止，太阳能光伏发电技术的发展已经较为成熟，已被公认是最具有发展潜力的新能源发展技术。所以我认为该项目可以通过改变传统的充电方式来扩大市场。

太阳能手机充电系统节能、环保、安全、方便、寿命长。

1.太阳能手机充电器采用太阳光能，无需市电，无后期运行费用，节约用电，是国家大力推广使用的绿色环保节能能源；

2.太阳能手机充电系统适用性广，且能满足野外手机急需用电要求，符合绿色环保理念。

经过两年的共同努力，我们的项目终于完成。从最初美好的想法到投身实践，做这个项目真的教会了我们许多，我们学会了PCB制图,对电路和外壳的制作也有了更加深刻的了解。让我们不再是只会读死书的书呆子，我们成为了真正有动手能力的人。

任何的创新发明，灵感只是一刹那的事，但灵感的闪现的心的作用。当我们用心去体会、观察周围的事物时，日积月累，内心便会产生一个新事物的雏形，当在你心里越长越大的时候，你就会迫切地想将它呈现在世人的面前。有了这个想法以后，便利用自己学过的知识以及一些生活中的实践经验，开始了研究。兴趣是最好的老师，所以再苦再累有了兴趣这个老师就会变成一种乐趣。

“天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”爱迪生的这句名言现在是深刻体会到了。一点灵感要将它变成现实还需大量的努力啊！个人的力量是有限的，团队的合作也很重要。在这过程中我们不仅学到了很多书本上没有的东西，还增进了友谊。还有就是陈老师对我们的研究提供了宝贵的意见，使我们少走了很多弯路，在这里真的很感谢陈老师对我们的帮助与支持！在这以后我们都成长了很多，我们会再接再厉，拿出更大的勇气与信心迎接生活的挑战！

（一）《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》项目初期，只是有一个朦胧不清的想法。随着团队的深入研究，项目逐渐有了明确的目标和独特的特点。项目中后期，团队的项目实施越来越有条理，以至于他们能够很好的完成项目。

（二）团队的研究成果有：一项专利和一篇公开发表的论文，这一些成果都是团队努力得来的。相信团队的每个人无论今后遇到什么样的困难，都能勇往直前，持续拼搏。

（三）项目的总体经费开支，大多都花费在购买元件、耗材和文献搜索等方面，项目施行措施及经费使用都较为合理。

（四）《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》是从社会需要角度出发，系统多方面考虑到设备的便携性及使用性，最大化保障了系统的质量。此系统也可以投入生产引用到社会当中。