CN104795871A - 一种基于单片机控制的太阳能充电装置 - Google Patents
一种基于单片机控制的太阳能充电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104795871A CN104795871A CN201510244647.3A CN201510244647A CN104795871A CN 104795871 A CN104795871 A CN 104795871A CN 201510244647 A CN201510244647 A CN 201510244647A CN 104795871 A CN104795871 A CN 104795871A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pin
- resistance
- pins
- module
- chip microcomputer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
Abstract
本发明公开了一种基于单片机控制的太阳能充电装置，通过电源模块将太阳能转换为电能，接着用降压斩波电路模块调节所述电源模块的输出电压值，并用单片机模块进行电压和电流的控制用于实现将太阳能电池的输出电压转换为移动设备充电电压的电源模块，然后通过显示电路模块显示所述电源模块输出状态及大小，A/D转换电路模块采集所述电源模块输出的电压和电流信息，还有检测电路模块检测充电器充电饱和时的微弱电流，最终实现对手机电池进行充电，给用户在户外充电带来了方便。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能领域，特别涉及一种基于单片机控制的太阳能充电装置。
背景技术
使用手机的人都有过这样的经历，外出或旅游时电池突然没电了，特别是在火车、汽车、轮船等没有电源的交通工具上，没电、电量不足，使手机变成了信息交流的盲区，造成不必要的麻烦和经济损失。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于单片机控制的太阳能充电装置，以解决现有技术中用户在户外出现的手机没电的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种基于单片机控制的太阳能充电装置，用于给移动设备充电，其特征在于，所述装置包括：
用于实现将太阳能电池的输出电压转换为移动设备充电电压的电源模块；
用于控制所述电源模块充电电压和充电电流的单片机控制模块；
用于显示所述电源模块输出状态及大小的显示电路模块；
用于调节所述电源模块的输出电压值的降压斩波电路模块；
用于采集所述电源模块输出的电压和电流信息的A/D转换电路模块；
用于检测充电器充电饱和时的微弱电流的检测电路模块；
所述电源模块连接降压斩波电路模块和A/D转换电路模块，所述单片机控制模块连接降压斩波电路模块、A/D转换电路模块和显示电路模块，所述模块A/D转换电路模块连接移动设备，所述降压斩波电路模块连接移动设备，检测模块连接移动设备、降压斩波模块和A/D转换模块。
所述基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述单片机控制模块还包括：
用于控制装置功能选择的按键模块；
所述按键模块连接所述单片机控制模块。
基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述电源模块包括太阳能电池板、第一二极管、第二二极管、蓄电池、第一电阻、第二电阻、第一极性电容、第二极性电容、第三极性电容和三端稳压集成电路；所述太阳能电池板正极接第一二极管，负极接地，所述第一二极管和第二二极管串联，所述蓄电池和太阳电池并联，在蓄电池的两端接有两个串联的第一电阻和第二电阻，在第二电阻的两端为三端稳压集成电路；该三端稳压集成电路由一个三端稳压集成器和第一极性电容、第二极性电容、第三极性电容组成；所述三端稳压集成器的Vin引脚与第一极性电容的正极相连，所述三端稳压集成器的Vout引脚与第二极性电容的正极相连，所述三端稳压集成器的GND引脚接地，第二极性电容和第三极性电容并联。
所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述单片机控制模块包括单片机、晶振电路、复位电路，所述单片机的18引脚接第一电容，19引脚接第二电容，20引脚接地，31引脚和40引脚接电源； 所述复位电路包括第四极性电容，和第一开关，第四极性电容和第一开关并联，极性电容的正极接电源，负极接地；所述晶振电路包括第三电阻、第一晶振，第一电容，第二电容；第一电容和第一晶振并联，第一晶振和第二电容并联。
所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述显示电路模块包括所述单片机模块的串行I/O端口，LED数码管静态显示器，串并转换器，第三二极管，第四二极管，第五二极管，其中所述单片机的TXD引脚和串并转换器的引脚8相连，所述单片机的RXD引脚和串并转换器的引脚1和引脚2相连；第三二极管，第四二极管，第五二极管并联；串并转换器的引脚3和LED数码管静态显示器的引脚4相连，串并转换器的引脚4和LED数码管静态显示器的引脚5相连，串并转换器的引脚5和LED数码管静态显示器的引脚7相连，串并转换器的引脚6和LED数码管静态显示器的引脚9相连，串并转换器的引脚10和LED数码管静态显示器的引脚10相连，串并转换器的引脚11和LED数码管静态显示器的引脚2相连，串并转换器的引脚12和LED数码管静态显示器的引脚1相连，串并转换器的引脚13和LED数码管静态显示器的引脚6相连。
所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述降压斩波电路模块块包括第一三极管，第二三极管，第六二极管、第一电感、第五极性电容、第三电阻和第四电阻，所述第一三极管射极与太阳能电池板正极相连，集电极与电感相连，基极与第二三极管的集电极相连，第二集电极的基极与第四电阻相连，第四电阻的另一端接单片机的P1.1，射极与地相连，第六二极管一端接地，另一端和第一三极管的集电极相连；第五极性电容串联一端接第一电感，另一端接地，第三电阻一端接电源，另一端接在第一三极管的基极。
所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述A/D转换电路模块包括MAX471、A/D转换器和第五电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，第五电阻一端接MAX471的RS+引脚，一端接A/D转换模块的26引脚，第六电阻一端接输入电压（Vi），另一端接A/D转换模块的27引脚，第七电阻一端接MAX471的OUT引脚，另一端接接地，第八电阻一端接A/D转换模块的26引脚，另一端接接地，A/D转换模块的21引脚与单片机P0口的引脚1相连，引脚与单片机P0口的引脚2相连， 19引脚与单片机P0口的引脚3相连， 18引脚与单片机P0口的引脚4相连， 8引脚与单片机P0口的引脚5相连， 15引脚与单片机P0口的引脚6相连， 14引脚与单片机P0口的引脚7相连， 17引脚与单片机P0口的引脚8相连；7引脚与单片P2.7引脚相连,，25引脚与单片P2.0引脚相连，24引脚与单片P2.1引脚相连，23引脚与单片P2.2引脚相连，22引脚与分频相连，9引脚与单片P2.5引脚相连，6引脚与单片P2.4引脚相连，9引脚与外部时钟信号相连。
所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述检测电路模块包括电流传感放大器，第五电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，和第一三极管，所述电流传感放大器的引脚2和3接电源，引脚6和7接负载或充电器，引脚1和4接地。
所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其中，所述按键模块包括第二开关，第三开关，第九电阻，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻，第十三电阻、第七二极管和单片机模块的部分引脚，所述第九电阻，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻和第十三电阻并联，第二开关和单片机的P1.0相连，第三开关和单片机的P1.6引脚相连，二极管的一端和第十三电阻相连，一端与单片机的P1.3引脚相连。
相较于现有技术，本发明提供的基于单片机控制的太阳能充电装置，通过电源模块将太阳能转换为电能，接着用降压斩波电路模块调节所述电源模块的输出电压值，并用单片机模块进行电压和电流的控制用于实现将太阳能电池的输出电压转换为移动设备充电电压的电源模块，然后通过显示电路模块显示所述电源模块输出状态及大小，A/D转换电路模块采集所述电源模块输出的电压和电流信息，还有检测电路模块检测充电器充电饱和时的微弱电流，最终实现对手机电池进行充电，给用户在户外充电带来了方便。
附图说明
图1为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置的结构框图；
图2为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中电源模块的电路原理图；
图3为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中单片机控制模块的电路原理图；
图4为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中显示电路模块的电路原理图；
图5为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中降压斩波电路模块的电路原理图；
图6为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中A/D转换电路模块的电路原理图；
图7为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中检测电路模块的电路原理图；
图8为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中按键模块的电路原理图。
具体实施方式
本发明提供一种基于单片机控制的太阳能充电装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的基于单片机控制的太阳能充电装置，通过电源模块将太阳能转换为电能，接着用降压斩波电路模块调节所述电源模块的输出电压值，并用单片机模块进行电压和电流的控制用于实现将太阳能电池的输出电压转换为移动设备充电电压的电源模块，然后通过显示电路模块显示所述电源模块输出状态及大小，A/D转换电路模块采集所述电源模块输出的电压和电流信息，还有检测电路模块检测充电器充电饱和时的微弱电流，最终实现对手机电池进行充电。请参阅图1，一种基于单片机控制的太阳能充电装置，用于给移动设备充电，其特征在于，所述装置包括：电源模块250，单片机控制模块220，显示电路模块200，降压斩波电路模块230，A/D转换电路模块240，检测电路模块260；所述电源模块250连接降压斩波电路模块230和A/D转换电路模块240，所述单片机控制模块220连接降压斩波电路模块230、A/D转换电路模块240和显示电路模块200，所述A/D转换电路模块240连接移动设备20，所述降压斩波电路模块连接移动设备20，检测模块连接移动设备20、降压斩波模块230和A/D转换模块240。
进一步地，如图1所示，本实施例中还包括用于控制装置功能选择的按键模块210，所述按键模块210连接所述单片机控制模块220。由于设置了按键模块210，使得单片机控制模块220实现手动控制，可选择工作模式。
请同时参见图2，其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中电源模块的电路图。在具体实施过程中， 根据权利要求1所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述电源模块250包括太阳能电池板、第一二极管、第二二极管、蓄电池、第一电阻、第二电阻、第一极性电容、第二极性电容、第三极性电容和三端稳压集成电路；所述太阳能电池板正极接第一二极管，负极接地，所述第一二极管和第二二极管串联，所述蓄电池和太阳电池并联，在蓄电池的两端接有两个串联的第一电阻和第二电阻，在第二电阻的两端为三端稳压集成电路；该三端稳压集成电路由一个三端稳压集成器LM7805和第一极性电容、第二极性电容、第三极性电容组成；所述三端稳压集成器的Vin引脚与第一极性电容的正极相连，所述三端稳压集成器LM7805的Vout引脚与第二极性电容的正极相连，所述三端稳压集成器LM7805的GND引脚接地，第二极性电容和第三极性电容并联。
集成稳压器LM7805设置的启动电路，在稳压电源启动后处于正常状态时，启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系，这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路，保持输出电压的稳定。电路中Ci的作用是消除输入连线较长时其电感效应引起的自激振荡，减小纹波电压，取值范围在0.1μF～1μF之间， Ci选用0.33μF；在输出端接电容Co是用于消除电路高频噪声，改善负载的瞬态响应，一般取0.1μF左右，本文Co即选用0.1μF。一般电容的耐压应高于电源的输入电压和输出电压。另外，为避免输入端断开时Co从稳压器输出端向稳压器放电，造成稳压器的损坏，在稳压器的输入端和输出端之间跨接一个二极管，对LM7805起保护作用。
三端稳压集成器LM7805输入电压为8V到36V，最大工作电流1.5A，具有输入电压范围宽，工作电流大，输出精度高且工作极其稳定，外围电路简单等特点，太阳能电池电压即使有较大的波动，也能稳定的输出5V电压。
本系统所采用的元器件需要外部供电，如果加上外加电源，则使得电路复杂化，并破坏了系统的独立性，本系统设计的就是蓄电池的供电系统，所以直接从蓄电池取出电压来为单片机以及外围电路供电。
此电源模的一个特点，就是当光线不够强时，蓄电池为单片机及外围电路供电，光线足够强时，由太阳能电池板供电，同时可为充电电池充电。
请同时参见图3，其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中单片机控制模块220的电路图。其中所述单片机控制模块220包括单片机、晶振电路、复位电路，所述单片机的18引脚接第一电容，19引脚接第二电容，20引脚接地，31引脚和40引脚接电源； 所述复位电路包括第四极性电容，和第一开关，第四极性电容和第一开关并联，极性电容的正极接电源，负极接地；所述晶振电路包括第三电阻、第一晶振，第一电容，第二电容；第一电容和第一晶振并联，第一晶振和第二电容并联。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能的CMOS 8位单片机，片内含4KB的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。
单片机主要完成的任务是控制数据的采集过程，并将采集到的数据经过分析处理后生成PWM脉宽调制信号控制开关管的导通与关断，从而控制输出大小。具体工作过程是上电复位，查询按键确定功能，然后转入相应子程序并分析计算PWM占空比，开始输出电流或电压，并将数据送至显示电路显示。在输出过程中通过单片机定时器定时检测输出电流或电压，与设定值比较后调节PWM占空比，使输出趋于设定值。在电池充电过程中，通过检测电流大小而确定电池充电多少，从而改变充电方式或决定是否停止充电。
通过单片机编程实现了充电过程的智能控制，而且大大简化了硬件电路设计，由于单片机良好的可重用性，如果需要改变电路工作状态或电路参数，只需简单的修改程序即可实现，从而使电路的升级改造变得简单易行。
请同时参见图4，其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中显示电路模块200的电路图。其中，所述显示电路模块包括所述单片机模块的串行I/O端口，LED数码管静态显示器，串并转换器，第三二极管，第四二极管，第五二极管，其中所述单片机的TXD引脚和串并转换器的引脚8相连，所述单片机的RXD引脚和串并转换器的引脚1和引脚2相连；第三二极管，第四二极管，第五二极管并联；串并转换器的引脚3和LED数码管静态显示器的引脚4相连，串并转换器的引脚4和LED数码管静态显示器的引脚5相连，串并转换器的引脚5和LED数码管静态显示器的引脚7相连，串并转换器的引脚6和LED数码管静态显示器的引脚9相连，串并转换器的引脚10和LED数码管静态显示器的引脚10相连，串并转换器的引脚11和LED数码管静态显示器的引脚2相连，串并转换器的引脚12和LED数码管静态显示器的引脚1相连，串并转换器的引脚13和LED数码管静态显示器的引脚6相连。
如图4所示，单片机AT89C51的串口外接1片74HC164作为LED显示器的静态显示接口，把AT89C2051的RXD作为数据输出线，TXD作为移位时钟脉冲。Q0-Q7(第3—6和10—13引脚)并行输出端分别接LED显示器的A---DP各段对应的引脚上。本设计采用的是共阳极数码管，因而各数码管的公共极接电源VCC，本电路电源由LM7805提供，并采用三只串联的二极管降压，而非电阻降压，这样保证个数码段的亮度一致。要显示某字段则相应的移位寄存器74HC164的输出线必须是低电平。
请同时参见图5，其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中降压斩波电路模块230的电路图。其中，所述降压斩波电路模块块包括第一三极管，第二三极管，第六二极管、第一电感、第五极性电容、第三电阻和第四电阻，所述第一三极管射极与太阳能电池板正极相连，集电极与电感相连，基极与第二三极管的集电极相连，第二集电极的基极与第四电阻相连，第四电阻的另一端接单片机的P1.1，射极与地相连，第六二极管一端接地，另一端和第一三极管的集电极相连；第五极性电容串联一端接第一电感，另一端接地，第三电阻一端接电源，另一端接在第一三极管的基极。
太阳能电池在使用时由于太阳光的变化较大，其内阻又比较高，因此输出电压不稳定，为了防止输出电压过高，破坏电路烧毁元件，或者是输出电压太低元器件不能正常工作，本设计中引入斩波变换电路对输出电压进行升压或者降压变换，以优化系统性能。
在本设计中开关管选用2N5366PNP型三极管和2N5551NPN型三极管联合使用。2N5366的射极与电池板正极相连，集电极与电感相连，基极与2N5551三极管的集电极相连，2N5551的基极与单片机的P1.1口相连，射极与地相连。当P1.1口输出高电平，2N5551导通，进而2N5366导通，电压输出；当P1.1口输出低电平，2N5551截至，2N5366截至，无电压输出。通过编程，控制占空比。
在具体实施过程中，请同时参见图6，其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中A/D转换电路模块的240电路图。所述A/D转换电路模块包括MAX471、A/D转换器和第五电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，第五电阻一端接MAX471的RS+引脚，一端接A/D转换模块的26引脚，第六电阻一端接输入电压（Vi），另一端接A/D转换模块的27引脚，第七电阻一端接MAX471的OUT引脚，另一端接接地，第八电阻一端接A/D转换模块的26引脚，另一端接接地，A/D转换模块的21引脚与单片机P0口的引脚1相连，引脚与单片机P0口的引脚2相连， 19引脚与单片机P0口的引脚3相连， 18引脚与单片机P0口的引脚4相连， 8引脚与单片机P0口的引脚5相连， 15引脚与单片机P0口的引脚6相连， 14引脚与单片机P0口的引脚7相连， 17引脚与单片机P0口的引脚8相连；7引脚与单片P2.7引脚相连,，25引脚与单片P2.0引脚相连，24引脚与单片P2.1引脚相连，23引脚与单片P2.2引脚相连，22引脚与分频相连，9引脚与单片P2.5引脚相连，6引脚与单片P2.4引脚相连，9引脚与外部时钟信号相连。
受外界环境因素影响，太阳能电池输出的电压极不稳定，而且随着手机电池充电的饱和，恒压充电的电流会随着时间的推移逐渐降低，因此需要采集太阳电池输出的电压电流信息，经模数转换后送由单片机进行判断是否需要进行脉宽调节使输出接近设定值。
本设计中用单片机的P0口接收来自0809的换数据，P2.0、P2.1、P2.2依次接在0809的A、B、C地址线，P2.3接在0809的ALE端，P2.4接START，P2.5接OE端，时钟信号由单片机的ALE端经74HC74触发器二分频后提供，单片机采用12MHz晶振，ALE端经二分频后为500KHz。ADC0809具体工作过程为：首先P2.0、P2.1、P2.2输入3位地址，并使P2.3输出高电平，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。而触发单片机动作准备接收数据，这时使P2.5输出高电平，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上，单片机读取P0口然后做下一步处理操作。
在具体实施过程中，请同时参见图7，其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中检测电路模块的电路图260。所述检测电路模块包括电流传感放大器，第五电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，和第一三极管，所述电流传感放大器的引脚2和3接电源，引脚6和7接负载或充电器，引脚1和4接地。
A/D转换模块不能处理微弱的电信号，尤其在手机充电接近饱和的时候，电流十分微弱，必须经过放大才能由A/D转换处理。
MAX471所需的供电电压 /为3～36V，所能跟踪的电流的变化频率可达到130kHz，采用8脚封装，其典型应用电路如图3-12所示,对瞬变电流的响应非常快，若要减弱由于噪声在输出端产生的干扰，可在输出调压电阻的两端并联一个电容1μF（ 也可根据实验确定）进行旁路。这一电容的引入不会影响到MAX471的使用性能。
在本设计中，电阻R4采用20K/0.6W精密电阻，在输出最大500mA时不超过5V，输出电压便于ADC0809采集并作数字化处理。
在具体实施过程中，请同时参见图8，其为本发明基于单片机控制的太阳能充电装置中按键电路模块210的电路图。所述按键模块包括第二开关，第三开关，第九电阻，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻，第十三电阻、第七二极管和单片机模块的部分引脚，所述第九电阻，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻和第十三电阻并联，第二开关和单片机的P1.0相连，第三开关和单片机的P1.6引脚相连，二极管的一端和第十三电阻相连，一端与单片机的P1.3引脚相连。
通常所用的按键为轻触机械开关，正常情况下按键的接点是断开的，当我们按压按钮时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而机械触点在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，抖动时间的长短由按键的机械特性及操作人员按键动作决定，一般为5ms～20ms；按键稳定闭合时间的长短是由操作人员的按键按压时间长短决定的，一般为零点几秒至数秒不等。
在本设计中由于按键不是太多，故采用独立按键法，这样可以减小编程的难度，编码方式如图8所示。
将ADC0809采集电路接在了单片机的P0口，并用P2口做采集控制，这样P0口仅用接收数据，不用发送数据，有P0口的硬件构成知道，其做输出的话需接上拉电阻，做输入的不用接，这样整体上减少了电路的硬件开支，而P3口要做串口传输等工作，所以在本电路中将按键接在P1口，其中P1.0、P1.6为输出功能选择键，P1.3为过电流保护指示灯，按下P1.6代表给手机电池充电，按下P1.0则做普通直流电源使用，其中5V输出可直接用USB连接线给手机充电，电池充电控制则有手机提供。
综上所述，本发明提供的基于单片机控制的太阳能充电装置，通过电源模块将太阳能转换为电能，接着用降压斩波电路模块调节所述电源模块的输出电压值，并用单片机模块进行电压和电流的控制用于实现将太阳能电池的输出电压转换为移动设备充电电压的电源模块，然后通过显示电路模块显示所述电源模块输出状态及大小，A/D转换电路模块采集所述电源模块输出的电压和电流信息，还有检测电路模块检测充电器充电饱和时的微弱电流，最终实现对手机电池进行充电。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于单片机控制的太阳能充电装置，用于给移动设备充电，其特征在于，所述装置包括：
用于实现将太阳能电池的输出电压转换为移动设备充电电压的电源模块；
用于控制所述电源模块充电电压和充电电流的单片机控制模块；
用于显示所述电源模块输出状态及大小的显示电路模块；
用于调节所述电源模块的输出电压值的降压斩波电路模块；
用于采集所述电源模块输出的电压和电流信息的A/D转换电路模块；
用于检测充电器充电饱和时的微弱电流的检测电路模块；
所述电源模块连接降压斩波电路模块和A/D转换电路模块，所述单片机控制模块连接降压斩波电路模块、A/D转换电路模块和显示电路模块，所述模块A/D转换电路模块连接移动设备，所述降压斩波电路模块连接移动设备，检测模块连接移动设备、降压斩波模块和A/D转换模块。
2.根据权利要求1所述基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述单片机控制模块还包括：
用于控制装置功能选择的按键模块；
所述按键模块连接所述单片机控制模块。
3.根据权利要求1所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述电源模块包括太阳能电池板、第一二极管、第二二极管、蓄电池、第一电阻、第二电阻、第一极性电容、第二极性电容、第三极性电容和三端稳压集成电路；所述太阳能电池板正极接第一二极管，负极接地，所述第一二极管和第二二极管串联，所述蓄电池和太阳电池并联，在蓄电池的两端接有两个串联的第一电阻和第二电阻，在第二电阻的两端为三端稳压集成电路；该三端稳压集成电路由一个三端稳压集成器和第一极性电容、第二极性电容、第三极性电容组成；所述三端稳压集成器的Vin引脚与第一极性电容的正极相连，所述三端稳压集成器的Vout引脚与第二极性电容的正极相连，所述三端稳压集成器的GND引脚接地，第二极性电容和第三极性电容并联。
4.根据权利要求1所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述单片机控制模块包括单片机、晶振电路、复位电路，所述单片机的18引脚接第一电容，19引脚接第二电容，20引脚接地，31引脚和40引脚接电源； 所述复位电路包括第四极性电容，和第一开关，第四极性电容和第一开关并联，极性电容的正极接电源，负极接地；所述晶振电路包括第三电阻、第一晶振，第一电容，第二电容；第一电容和第一晶振并联，第一晶振和第二电容并联。
5.根据权利要求1所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述显示电路模块包括所述单片机模块的串行I/O端口，LED数码管静态显示器，串并转换器，第三二极管，第四二极管，第五二极管，其中所述单片机的TXD引脚和串并转换器的引脚8相连，所述单片机的RXD引脚和串并转换器的引脚1和引脚2相连；第三二极管，第四二极管，第五二极管并联；串并转换器的引脚3和LED数码管静态显示器的引脚4相连，串并转换器的引脚4和LED数码管静态显示器的引脚5相连，串并转换器的引脚5和LED数码管静态显示器的引脚7相连，串并转换器的引脚6和LED数码管静态显示器的引脚9相连，串并转换器的引脚10和LED数码管静态显示器的引脚10相连，串并转换器的引脚11和LED数码管静态显示器的引脚2相连，串并转换器的引脚12和LED数码管静态显示器的引脚1相连，串并转换器的引脚13和LED数码管静态显示器的引脚6相连。
6.根据权利要求1所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述降压斩波电路模块块包括第一三极管，第二三极管，第六二极管、第一电感、第五极性电容、第三电阻和第四电阻，所述第一三极管射极与太阳能电池板正极相连，集电极与电感相连，基极与第二三极管的集电极相连，第二集电极的基极与第四电阻相连，第四电阻的另一端接单片机的P1.1，射极与地相连，第六二极管一端接地，另一端和第一三极管的集电极相连；第五极性电容串联一端接第一电感，另一端接地，第三电阻一端接电源，另一端接在第一三极管的基极。
7.根据权利要求1所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述A/D转换电路模块包括型号为MAX471的芯片、A/D转换器和第五电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，第五电阻一端接MAX471的RS+引脚，一端接A/D转换模块的26引脚，第六电阻一端接输入电压，另一端接A/D转换模块的27引脚，第七电阻一端接MAX471的OUT引脚，另一端接接地，第八电阻一端接A/D转换模块的26引脚，另一端接接地，A/D转换模块的21引脚与单片机P0口的引脚1相连，引脚与单片机P0口的引脚2相连， 19引脚与单片机P0口的引脚3相连， 18引脚与单片机P0口的引脚4相连， 8引脚与单片机P0口的引脚5相连， 15引脚与单片机P0口的引脚6相连， 14引脚与单片机P0口的引脚7相连， 17引脚与单片机P0口的引脚8相连；7引脚与单片P2.7引脚相连,，25引脚与单片P2.0引脚相连，24引脚与单片P2.1引脚相连，23引脚与单片P2.2引脚相连，22引脚与分频相连，9引脚与单片P2.5引脚相连，6引脚与单片P2.4引脚相连，9引脚与外部时钟信号相连。
8.根据权利要求1所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述检测电路模块包括电流传感放大器，第五电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，和第一三极管，所述电流传感放大器的引脚2和3接电源，引脚6和7接负载或充电器，引脚1和4接地。
9.根据权利要求2所述的基于单片机控制的太阳能充电装置，其特征在于，所述按键模块包括第二开关，第三开关，第九电阻，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻，第十三电阻、第七二极管和单片机模块的部分引脚，所述第九电阻，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻和第十三电阻并联，第二开关和单片机的P1.0相连，第三开关和单片机的P1.6引脚相连，二极管的一端和第十三电阻相连，一端与单片机的P1.3引脚相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510244647.3A CN104795871A (zh) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | 一种基于单片机控制的太阳能充电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510244647.3A CN104795871A (zh) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | 一种基于单片机控制的太阳能充电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104795871A true CN104795871A (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=53560482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510244647.3A Pending CN104795871A (zh) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | 一种基于单片机控制的太阳能充电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104795871A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105897161A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-24 | 河海大学常州校区 | 一种基于动态电容充放电的户外光伏组件检测系统及其测试方法 |
| CN105918079A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-07 | 江南大学 | 太阳能供电智能花卉浇水管理系统 |
| CN106356978A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-01-25 | 武汉美格科技股份有限公司 | 一种智能太阳能充电器 |
| CN106451730A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 南京科技职业学院 | 一种太阳能电池充电电路 |
| CN106786985A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-05-31 | 厦门市普星电子科技有限公司 | 一种用电设备的电池保护方法及电路和配套的充电器 |
| CN107599904A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-19 | 宁波惠尔顿婴童安全科技股份有限公司 | 一种儿童安全座椅电子报警系统 |
| CN107895991A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-04-10 | 南京理工大学 | 一种无线传感网络节点供电系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202275090U (zh) * | 2011-10-22 | 2012-06-13 | 成都市翻鑫家科技有限公司 | 电子车速显示装置 |
| CN202840619U (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-27 | 榆林学院 | 9w太阳能手机充电器 |
| CN103701337A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-02 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种电源系统 |
| CN103855745A (zh) * | 2012-11-30 | 2014-06-11 | 西安晶捷电子技术有限公司 | 一种基于单片机的新型太阳能充电装置系统 |
| CN204012825U (zh) * | 2014-07-17 | 2014-12-10 | 上海海洋大学 | 公交车站台太阳能手机充电器 |
-
2015
- 2015-05-14 CN CN201510244647.3A patent/CN104795871A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202275090U (zh) * | 2011-10-22 | 2012-06-13 | 成都市翻鑫家科技有限公司 | 电子车速显示装置 |
| CN202840619U (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-27 | 榆林学院 | 9w太阳能手机充电器 |
| CN103855745A (zh) * | 2012-11-30 | 2014-06-11 | 西安晶捷电子技术有限公司 | 一种基于单片机的新型太阳能充电装置系统 |
| CN103701337A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-02 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种电源系统 |
| CN204012825U (zh) * | 2014-07-17 | 2014-12-10 | 上海海洋大学 | 公交车站台太阳能手机充电器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BRAVE90: "基于单片机的太阳能手机充电器设计", 《百度文库》 * |
| 简单&粗暴: "基于单片机的多用太阳能手机充电器毕业设计论文", 《百度文库》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105897161A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-24 | 河海大学常州校区 | 一种基于动态电容充放电的户外光伏组件检测系统及其测试方法 |
| CN105897161B (zh) * | 2016-06-06 | 2018-05-22 | 河海大学常州校区 | 一种基于动态电容充放电的户外光伏组件检测系统的测试方法 |
| CN105918079A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-07 | 江南大学 | 太阳能供电智能花卉浇水管理系统 |
| CN106356978A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-01-25 | 武汉美格科技股份有限公司 | 一种智能太阳能充电器 |
| CN106356978B (zh) * | 2016-10-14 | 2023-12-29 | 武汉美格科技股份有限公司 | 一种智能太阳能充电器 |
| CN106451730A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 南京科技职业学院 | 一种太阳能电池充电电路 |
| CN106786985A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-05-31 | 厦门市普星电子科技有限公司 | 一种用电设备的电池保护方法及电路和配套的充电器 |
| CN107895991A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-04-10 | 南京理工大学 | 一种无线传感网络节点供电系统 |
| CN107599904A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-19 | 宁波惠尔顿婴童安全科技股份有限公司 | 一种儿童安全座椅电子报警系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104795871A (zh) | 一种基于单片机控制的太阳能充电装置 | |
| CN206272335U (zh) | 一种智能化不间断电源 | |
| CN104767252A (zh) | 平板电脑 | |
| CN108923410B (zh) | 用于能量收集的控制器及控制方法和一种能量收集芯片 | |
| CN106208369A (zh) | 一种智能型低压断路器的在线监控装置 | |
| CN210693486U (zh) | 待机激活电路及电子设备 | |
| CN203788013U (zh) | 一种多功能移动电源 | |
| CN201392462Y (zh) | 一种节能开关装置 | |
| CN201966666U (zh) | 一种太阳能电池板最大输出功率控制装置 | |
| CN207398814U (zh) | 欠压过压保护电路和供电系统 | |
| CN205029395U (zh) | 嵌入式智能充电器 | |
| CN107508349A (zh) | 一种充放电专用线束的状态检测及控制系统 | |
| CN208705397U (zh) | 一种高精度电池电压采样电路 | |
| CN209448466U (zh) | 一种充电电路和充电设备 | |
| CN204089330U (zh) | 一种自适应的电源电池双路供电装置 | |
| CN100524570C (zh) | 继电器电气控制电路装置 | |
| CN206673631U (zh) | 一种电池充电电路 | |
| CN206602383U (zh) | 一种充电状态提示电路 | |
| CN203218871U (zh) | 低功耗镍氢电池保护电路 | |
| CN214755593U (zh) | 一种恒压恒流充电控制电路及开关电源 | |
| CN208675108U (zh) | 一种可降压也可升压的直流开关电源转换电路 | |
| CN209879305U (zh) | 一种农业环境传感器用电量控制装置 | |
| CN209375184U (zh) | 耳机充电盒 | |
| CN209250218U (zh) | 一种输入欠压保护电路和驱动电源 | |
| CN207926170U (zh) | 一种输出电流判定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150722 |