(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
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模块名称
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模块结构
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1
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太阳能接收模块
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环境监视系统、太阳能板伸缩系统
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2
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DC/DC电源变换模块
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蓄电系统、温度保护系统
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3
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主控模块(单片机)
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AT89C52单片机芯片
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4
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自动充电模块
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自动充电系统、ADC0809
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5
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显示模块
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LCD12864液晶屏
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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。
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