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一、项目进展情况及取得成果
项目进展情况:按计划进行
主要研究阶段(起止时间) 研究内容 完成情况
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完成
项目研究成果(已取得的成果)
序号 项目成果名称 成果形式
1完成产品的主要部分设计产品展示
 
二、项目季度报告

(一)太阳能手机充电系统模块化

1.五大系统分别为

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。

2.模块划分为:

序号

模块名称

模块结构

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

 

模块连接图如下

 

 

(二)各个模块与单片机的连接说明

1. 太阳能接收模块

当光线条件适宜时,通过太阳能电池板吸收太阳光,将光能转换为电能。由于充电器多采用大电流的快速充电法,在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫,过度的充电会严重损害电池的寿命。本模块连接了89C52作为充电电路的控制器,从而以较低的成本轻松实现复杂的充电智能控制,同时也可以为其他小型电子产品提供洁净的直流电源。

2. DC/DC电源变换模块

温度测量是采用DSI8820 数字温度传感器贴于电池外壳的方法,通过在线测量电池的温度,找出温度异常的电池。DS18B20通过内部温度寄存器接收一个受温度系数影响的振荡器输出的脉冲个数为数字温度数据。DS18B20温度传感器连接至单片机P1.7脚。

太阳能电池板吸收太阳光,将光能转换为电能后,通过DC/DC电源变换,能够调整电压电流。使得电路有较为合适的电源,手机电池和蓄电池得以充电。

蓄电池在线监测系统的关键是正确监测端电压、电池的剩余电量和电池温度,估算出电动势、电池内阻,从而对电动设备的用电进行管理以及防止电动设备运行时产生对电池的伤害。蓄电池的端电压是在正负极上实际测得的电压,蓄电池的工作状态不同,端电压也不同。当蓄电池放电时,它的端电压为U=E-IR。蓄电池的剩余电量与蓄电池的端电压之间有一定的关系,因此蓄电池剩余电量是在一定的条件下通过与端电压之间的关系取得的。蓄电池检测端口连接至单片机P1.0脚。

 

3. 自动充电模块

本模块的连接如模块连接图所示,通过太阳能电池板将太阳能转换为电能,由单片机编程实现PWM波控制开关管从而实现输出电压电流的改变,通过显示电路显示输出状态及大小,由ADCO809实现数据的采集及转换并传给单片机做判断处理,从而实现电路的智能输出与控制。

 

4. 显示模块

显示模块采用了LCD12864型液晶屏, LCD12864可以显示8×4行16×16点阵的汉字,也可完成图形显示,且低电压低功耗,电源电压(VDD为+3.0V ~ +5.5V),工作温度为0℃~+55℃。74LS245的选通和传输方向由单片机的P2.6和 P2.7控制,来驱动LCD12864正常显示。液晶模块上的RS、R/W、E引脚分别由单片机的P3.2、P3.3和P3.4控制,实现单片机对液晶模块的读写操作,显示蓄电池的各参数和蓄电池表面温度值。当系统当前的测试端电压低于预先设定的下限值时,液晶屏出现“电量不足”警告;当系统当前采集的温度值高于预先设定的上限值时,液晶屏立即显示“温度过高”提示。

 
三、经费使用明细情况
项目获批总经费(元) 已使用项目研究经费(元) 已报销金额(元) 未报销金额(元)
20000 635 0 0
项目经费开支情况
名目 用途 金额(元) 备注
论文版面费
专利申请费
调研、差旅费
打印、复印费 打印资料费 20 打印文献花费20元
资料费 文献检索费 100 在知网,CSDN,电子发烧网,百度文库下载相关文献所付费100元
试剂等耗材费
元器件、软硬件测试、小型硬件购置费 购买元件工具费 515 万能板(10个7*9cm 共5元 10个9*15cm 共10元),安立信500g高纯度无铅焊锡丝0.8mm(200元),PCB跳线(白色、黄色、红色、蓝色、黑色各一捆,一捆20元、共100元),购买电路中所需的电阻共计30元,购买电路中所需的电容共计20元,热熔枪110元,胶棒40元
其它
 
四、项目后期具体工作计划

后期工作计划如下:

主要研究阶段

(起止时间)

研究内容

预期成果

2021.04.01-2021.08.31

太阳能手机充电系统上进一步研究构造安全防护系统添加 

使《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》初步成

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》

完成产品整理设计

 
五、指导教师意见

(一)《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》已经设计出了雏形,各个模块划分明确此次项目报告详细的说明了各个模块之间的连接结构使得整体系统更加完善、简洁。

()《基于太阳能的手机充电系统设计与实现》的项目从预期来看,已制作出了太阳能手机充电系统雏形从各小系统再到大模块使得系统具备了一定的可行,也为后期优化升级做了铺垫

(三)项目还存在以下不足:系统雏形已经完成,但系统的功能有限,可能存在功能不完善等问题。

(四)该项目组织成员本季度的经费使用合理,统筹兼顾,经费大多花费在购买元件和查阅文献方面。本季度为六个月,但团队很少有需要购买元件等其他需要,说明团队前期准备工作都较为充足,值得表扬。

 
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