便攜式太陽能移動電源基于80C51單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)化系統(tǒng)設(shè)計

便攜式太陽能移動電源基于80C51單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)化系統(tǒng)設(shè)計本科畢業(yè)論文論文題目：便攜式太陽能移動電源基80C51單片機(jī)片機(jī)的AD轉(zhuǎn)化系統(tǒng)設(shè)計

目錄TOC\o"1-3"\f\h\u中文摘要 4Abstract 5一．緒論 61.1研究背景以及意義 61.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 61.3設(shè)計思路和分析 6二．相關(guān)理論概述 72.1AD轉(zhuǎn)換的相關(guān)概念 72.2單片機(jī)的各引腳功能 7三．系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 93.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計 93.2系統(tǒng)硬件的選擇 93.2.1單片機(jī)的選擇 93.2.2A/D轉(zhuǎn)換器的選擇 93.2.3顯示器的選擇 9四．硬件設(shè)計 104.1電壓電流的A/D采集 104.1.1ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 104.1.2信號的采集處理 114.2．?dāng)?shù)碼管顯示電路的設(shè)計 12五．程序設(shè)計 135.1數(shù)據(jù)采集以及模數(shù)轉(zhuǎn)換整體程序框圖 135.2.電路啟動初始化程序框圖 145.3數(shù)碼管顯示程序 14六．仿真 166.1軟件 166.1.1keil開發(fā)軟件 166.1.2proteus軟件 166.2仿真過程以及結(jié)果 166.2.1仿真過程 16結(jié)論 18參考文獻(xiàn) 19附錄: 21中文摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對自然界中化石能源的需求也日漸增多。與此同時，化石能源的大量使用對于生態(tài)環(huán)境所造成的破壞是難以彌補(bǔ)的。人們對于環(huán)境的重視也日益劇增。太陽能作為一種可再生能源，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。而且光伏發(fā)電技術(shù)也愈加收到人們的關(guān)注，并且，隨著光伏組件價格的降低和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)也受到了多數(shù)人的關(guān)注。在當(dāng)下時代，各種智能用品在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜豢珊鋈钡慕巧?。?dāng)我們在野外時，無法找到充電場所，此時一種便攜式的太陽能充電寶將變得尤為重要。當(dāng)我們有了一個充電寶，但卻無法看到此時充電寶的電量情況，也是十分困擾的。本設(shè)計則介紹一種便攜式的太陽能移動電源的A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，利用單片機(jī)采去集充電電池的電壓值，然后在液晶顯示屏上進(jìn)行顯示。此時它便可以直觀的讓用戶看到太陽能充電寶的電量情況。關(guān)鍵詞：太陽能；單片機(jī)；A/D轉(zhuǎn)換AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,people'sdemandforfossilenergyinnatureisalsoincreasing.Atthesametime,thelarge-scaleuseoffossilenergyisdifficulttorepairthedamagecausedtotheecologicalenvironment.Peoplearealsopayingmoreandmoreattentiontotheenvironment.Asarenewableenergysource,solarenergyhasaverybroadapplicationprospect.Moreover,photovoltaicpowergenerationtechnologyhasalsoreceivedmoreandmoreattention,andwiththereductionofphotovoltaicmodulepricesandthedevelopmentofrelatedtechnologies,solarphotovoltaicpowergenerationsystemshavealsoreceivedmostpeople'sattention.Inthecurrentera,varioussmartproductsplayanindispensableroleinpeople'sdailylife.Whenweareinthewild,wecannotfindachargingplace,andaportablesolarchargingtreasurewillbecomeespeciallyimportantatthistime.Whenwehaveachargingtreasure,butwecan'tseethepowerofthechargingtreasureatthistime,itisalsoverytroublesome.ThisdesignintroducesaportablesolarpowerbankA/Dconversionsystem,usingasingle-chipmicrocomputertocollectthevoltagevalueoftherechargeablebattery,andthendisplayitontheLCDscreen.Atthistime,itcanintuitivelyletusersseethepowerofthesolarchargingtreasure.Keywords:solarenergy;MCU;A/Dconversion一．緒論1.1研究背景以及意義隨著時代的快速發(fā)展，和人們對于化石燃料的大量的開采，當(dāng)下可供我們使用的資源也愈加匱乏，并且化石燃料對于環(huán)境的污染是非常嚴(yán)重的。使用新型能源替代原始的化石能源，是當(dāng)前人們刻不容緩的目標(biāo)。由于能源問題的日益緊，引起人們對太陽能應(yīng)用的熱潮?，F(xiàn)在，由太陽能電池、充放電控制器、蓄電池構(gòu)成的產(chǎn)品發(fā)展相對成熟，國外很多專家也正在這方面做深入的研究，太陽能應(yīng)用擁有廣闊的前景對于地球來說，所接收到的太陽能是很巨大的，而且，太陽能屬于潔凈能源，在使用過程中不會像化石燃料一樣產(chǎn)生溫室氣體，也不會對環(huán)境造成污染。由于自身的無污染性，所以在航天和軍事等各個領(lǐng)域被廣泛使用，在通信，家用電器和公共設(shè)施等地方也被推廣。太陽能是一種切實可行的能源，它能帶領(lǐng)人們走向一個新的領(lǐng)域。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀法國科學(xué)家貝克雷爾在1839年發(fā)明了“光伏效應(yīng)”。美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在1954年成功研發(fā)了單晶硅太陽能電池，由此產(chǎn)生了一種實用性的光伏發(fā)電技術(shù)，即太陽能轉(zhuǎn)化為電能。不管在國內(nèi)還是在國外，太陽自身存在以下優(yōu)點(diǎn)：第一點(diǎn)是分布廣泛。第二，清潔無污染。第三，價格便宜。太陽能傳送到地面的能量幾乎能達(dá)到79千瓦/秒鐘，將近達(dá)到80萬。倘若將其百分之二的太陽能轉(zhuǎn)換為電能，其轉(zhuǎn)變率大約在百分之六左右，每年發(fā)電量大約5.5千瓦/小時，約等于全球耗能的四十幾倍?，F(xiàn)如今，太陽能電池的種類繁多，也有寬廣的應(yīng)用范圍，市場規(guī)模也在增大。國內(nèi)、國外的太陽能轉(zhuǎn)換率基本相差不大。1.3設(shè)計思路和分析以太陽能電池板為能源核心，加單片機(jī)作為整個系統(tǒng)核心。太陽能電池板做為輸入部分，在陽光的照射下，把太陽能轉(zhuǎn)換為電能。將產(chǎn)生的電壓值送到直流變換電路中做處理后再輸送到移動電源中，單片機(jī)檢測移動電源輸出的電壓值再顯示到數(shù)碼管上。主要的一個作用是利用A/D轉(zhuǎn)換，將單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)顯示到數(shù)碼管上。二．相關(guān)理論概述2.1AD轉(zhuǎn)換的相關(guān)概念A(yù)D轉(zhuǎn)換就是模數(shù)轉(zhuǎn)換，就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。D/A轉(zhuǎn)換是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬的器件。模擬信號只有通過A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后才能用軟件進(jìn)行處理，這一切都是通過A/D轉(zhuǎn)換器（ADC）來實現(xiàn)的。與模數(shù)轉(zhuǎn)換相對應(yīng)的是數(shù)模轉(zhuǎn)換，數(shù)模轉(zhuǎn)換是模數(shù)轉(zhuǎn)換的逆過程。2.2單片機(jī)的各引腳功能AT89C51單片機(jī)引腳圖VCC管腳：運(yùn)行和程序校驗時接電源正端。GND管腳：接地管腳P0端口（ P0.0~P0.7）：8位、漏記開路的雙向I/O口。當(dāng)使用片外存儲器或者I/O口時，作低8位地址和8位數(shù)據(jù)分時復(fù)用，在程序校驗期間，輸出指令字節(jié)，驗證時需要外加一個上拉電阻。P1端口（P1.0~P1.7）：8位、準(zhǔn)雙向I/O口。在編程和校驗期間，用作輸入低位節(jié)地址。P2端口(P2.0~P2,7)：8位、準(zhǔn)雙向I/O口。當(dāng)使用片外存儲器或者I/O口時，輸出高8位地址。在編程校驗期間，接收高位字節(jié)地址。P3端口（P3.0~P3.7）：8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電路。P3提供各種的替代功能。具體作用如下圖所示：P3.0RXD串行輸入口。P3.1TXD串行輸出口。P3.2INT0外部中斷0輸入。P3.3INT1外部中斷1輸入。P3.4定時器/計數(shù)器0的外部輸入。P3.5定時器/計數(shù)器1的外部輸入。P3.6WR低電平有效，輸出，片外數(shù)據(jù)存儲器或I/O端口寫選通。P3.7RD低電平有效，輸出，片外數(shù)據(jù)存儲器或I/O端口讀選通。RST管腳：復(fù)位輸入信號，高電平有效。在振蕩器工作時，在RST上作用兩個機(jī)器周期以上的高電平，將單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG管腳：地址鎖存允許信號，輸出。EA/VPP管腳：片外存儲器訪問允許信號，低電平有效。EA=1，選擇片內(nèi)程序存儲器；EA=0，則程序存儲器全部在片外，而不管片內(nèi)是否有程序存儲器。PSEN管腳：片外程序存儲器選通信號，低電平有效。XTAL1管腳：輸入到單片微機(jī)內(nèi)部振蕩器的反向放大器，當(dāng)采用外部振蕩器時，對HMOS單片微機(jī)，此引腳應(yīng)接地；對CHMOS單片微機(jī)，此引腳作驅(qū)動端。XTAL2管腳：反向放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器。當(dāng)采用外部振蕩器時，XTAL2接收振蕩信號，對CHMOS單片微機(jī)，此引腳應(yīng)懸浮。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計太陽能電池板手機(jī)電池DC/DC太陽能電池板手機(jī)電池DC/DC轉(zhuǎn)換按鍵顯示屏單片機(jī)按鍵顯示屏單片機(jī)A/DA/D轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖3.2系統(tǒng)硬件的選擇3.2.1單片機(jī)的選擇單片機(jī)AT89C51是一款低電壓、高性能微處理器，其內(nèi)部有4K字節(jié)的可編程FLASH存儲器，有程序保密鎖定的作用，其使用的生產(chǎn)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)MCS-51指令集和輸出管腳互相兼容，在下載用戶程序時，必須要增加一個驅(qū)動。3.2.2A/D轉(zhuǎn)換器的選擇ADC0809轉(zhuǎn)換器是一種具有8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換所需要的時間為100微秒左右。所以選擇ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器。3.2.3顯示器的選擇LED數(shù)碼管在生活中較為常見，且容易設(shè)計電路，操作更簡單。且LED數(shù)碼管的顯示亮度比較高、使用的時間較長，性能也比較穩(wěn)定。四．硬件設(shè)計4.1電壓電流的A/D采集ADC0809是采樣分辨率為8位的，以逐次逼近原理進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，可根據(jù)鎖存譯碼后的信息，只選通8路模擬輸入信號中的一個進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。分辨率：8位?？偟牟豢烧{(diào)誤差：±1LSB。轉(zhuǎn)換時間：取決于芯片時鐘頻率，如CLK=500kHz時，TCONV=128μs。單一電源：+5V。模擬輸入電壓圍：單極性0～5V；雙極性±5V,±10V（需外加一定電路）。具有可控三態(tài)輸出緩存器。啟動轉(zhuǎn)換控制為脈沖式（正脈沖），上升沿使所有部寄存器清零，下降沿使A/D轉(zhuǎn)換開始。使用時不需進(jìn)行零點(diǎn)和滿刻度調(diào)節(jié)。4.1.1ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)ADC0809引腳圖ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道,允許8路模擬量分時輸入,共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。(2）引腳結(jié)構(gòu)IN0－IN7：8條模擬量輸入通道ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，若信號太小，必須進(jìn)行放大;輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路.地址輸入和控制線：4條ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A,B，C三條地址線的地址信號進(jìn)行鎖存,經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表1所示。數(shù)字量輸出及控制線：11條ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。當(dāng)ST上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號.當(dāng)EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號,用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時鐘輸入信號線.因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。本設(shè)計中用單片機(jī)的P0口接收來自0809的換數(shù)據(jù)，P2.0、P2.1、P2.2依次接在0809的A、B、C地址線，P2.3接在0809的ALE端，P2.4接START，P2.5接OE端,時鐘信號由單片機(jī)的ALE端經(jīng)74HC74觸發(fā)器二分頻后提供,單片機(jī)采用12MHz晶振，ALE端經(jīng)二分頻后為500KHz.ADC0809具體工作過程為：首先P2.0、P2.1、P2.3輸入3位地址，并使P2.3輸出高電平,將地址存入地址鎖存器中.此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器.START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動A／D轉(zhuǎn)換,之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成,EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請,而觸發(fā)單片機(jī)動作準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，這是使P2.5輸出高電平，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上，單片機(jī)讀取P0口然后做下一步處理操作。4.1.2信號的采集處理數(shù)據(jù)的采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換主要是由ADC0809完成。然后傳遞給AT89C51進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。電池的電壓直接接到單片機(jī)的A/D接口上，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換以及單片機(jī)運(yùn)算器的處理得到一個測量電壓值。當(dāng)充電電流流過一個取樣電阻，得到一個電壓，將此電壓進(jìn)行放大之后送入單片機(jī)的A/D接口進(jìn)行采集。電壓的采集可以將輸出口電壓直接送到A/D接入口，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過單片機(jī)，由數(shù)碼管體現(xiàn)出結(jié)果。4.2．?dāng)?shù)碼管顯示電路的設(shè)計單片機(jī)內(nèi)有一個串行I／O端口，通過引腳RXD和TXD可與外部電路進(jìn)行全雙工的串行異步通信，發(fā)送數(shù)據(jù)時由TXD端送出，接收時數(shù)據(jù)由RXD端輸入。串口有四種工作方式，通過編程設(shè)臵，可以使其工作在任一方式以滿足不同的場合。其中，方式0是8位移位寄存器輸入／輸出方式，多用與外接移位寄存器以擴(kuò)展I／O端口。方式0的輸出是8位串行數(shù)據(jù)，通過移位寄存器可將8位串行數(shù)據(jù)變成8位并行數(shù)據(jù)輸出，也可以將外部的8位并行數(shù)據(jù)變成8位串行數(shù)據(jù)輸入。因此外接一個移位寄存器就可擴(kuò)展一個8位的并行輸入／輸出接口，如果想多擴(kuò)展幾個并口就需要在外部級連幾個移位寄存器。本設(shè)計采用基于串口的LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路，在串口擴(kuò)展中最常用的就是基于串口的LED數(shù)碼管顯示電路。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，LED數(shù)碼管的顯示常用兩種方法，靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂的靜態(tài)顯示，就是每一個人顯示器，都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口用于筆畫段的字形代碼。這樣，單片機(jī)只需要把顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管他了，直達(dá)要顯示新的數(shù)據(jù)時，在發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法的單片機(jī)，所需要的CPU少?？梢蕴峁﹩为?dú)鎖存的I/O接口電路很多，常用的就是通過外接串并轉(zhuǎn)換器，擴(kuò)展并行的I/O口，需要幾個數(shù)碼管就接多少數(shù)碼管，數(shù)碼管直接接在輸出腳上，單片機(jī)通過串口將所要展示的數(shù)據(jù)逐一顯示。五．程序設(shè)計5.1數(shù)據(jù)采集以及模數(shù)轉(zhuǎn)換整體程序框圖數(shù)據(jù)的采集主要是由單片機(jī)控制ADC0809完成，程序分為數(shù)據(jù)初始化，發(fā)送啟動轉(zhuǎn)換命令，等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，接收數(shù)據(jù)，處理并存入緩存，程序流程圖如下所示：入口入口初始化初始化啟動轉(zhuǎn)換啟動轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換結(jié)束轉(zhuǎn)換結(jié)束NN處理存儲處理存儲返返回數(shù)據(jù)采集子程序結(jié)構(gòu)流程圖開始5.2.電路啟動初始化程序框圖開始返回定時器設(shè)定AD設(shè)定返回定時器設(shè)定AD設(shè)定清除片內(nèi)RAM清除片內(nèi)RAM初始參數(shù)設(shè)定初始參數(shù)設(shè)定中斷設(shè)定中斷設(shè)定初始化是為單片機(jī)的運(yùn)行設(shè)置初始的運(yùn)行環(huán)境,主要完成以下工作：清片內(nèi)，每次單片機(jī)加電時，都將引起單片機(jī)的上電復(fù)位操作.復(fù)位操作完成以后，單片機(jī)的寄存器會被置以不同的值，這些值中有相當(dāng)一部分是未知的值.這些未知的值在單片機(jī)復(fù)位完成，正式運(yùn)行以后,會產(chǎn)生無法讓程序設(shè)計人員掌握的后果,甚至?xí)斐上到y(tǒng)的損壞。因此，在單片機(jī)運(yùn)行后，首先清0使之置初始參數(shù)設(shè)定，便于程序設(shè)計人員掌握,以利系統(tǒng)的工作。設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行所需的各個參數(shù),設(shè)置定時器和中斷設(shè)定。5.3數(shù)碼管顯示程序開機(jī)時，初始化數(shù)碼管，通過串口將“0”的字形碼輸出使數(shù)碼管顯示“O”.然后判斷P1口是否有鍵按下，如果沒鍵按下繼續(xù)判斷。顯示子程序首先初始化串口,使串口工作在方式0，再讀取顯示緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)(顯示緩沖區(qū)主要是用來存放即將要顯示的數(shù)據(jù)），然后通過查表的方式找到對應(yīng)的字形碼,最后把字形碼寫入串口寄存器SBUF通過串口方式0發(fā)送出去。當(dāng)8個時鐘脈沖后,字形碼都移至74Ls164的Q0-Q7,數(shù)碼管就顯示相應(yīng)按鍵的編碼.顯示子程序是怎么將顯示緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)變成相應(yīng)的字形碼呢？具體的方法是將每個數(shù)字的字形碼以16進(jìn)制數(shù)從小到大的次序依次存放在存儲器中的固定區(qū)域中，構(gòu)成顯示代碼表。當(dāng)要顯示某字符時，把表格的起始地址送入數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR中作為基址,將顯示緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)作為偏移量送入變址寄存器A，執(zhí)行查表指令“MOVCA，@A+DPTR”，則累加器A中得到的結(jié)果即表格中取出的對應(yīng)數(shù)字的字形碼。由于單片機(jī)在以方式0串行發(fā)送數(shù)據(jù)的時候數(shù)據(jù)從RXD引腳從低位到高位依次輸出，而最先輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過74LS164串轉(zhuǎn)并后到達(dá)Q7，也就是說單片機(jī)內(nèi)的DO通過串口發(fā)送并經(jīng)過74LS164后到達(dá)74LS164的Q7腳即數(shù)碼管的A腳,因此在單片機(jī)內(nèi)字型碼與74LS164所對應(yīng)的字型碼正好相反，所以共陽極數(shù)碼管在單片機(jī)內(nèi)O—9所對應(yīng)的字型碼分別是:01H，4FH,12H，06H,4CH，24H，20H,0FH．00H，04H。六．仿真6.1軟件6.1.1keil開發(fā)軟件KeilSoftware公司是由美國的單片機(jī)開發(fā)類最熱門的開發(fā)軟件公司所研發(fā)的。Keil就是此公司出品的一個開發(fā)系統(tǒng)，簡單易學(xué)且易操作，最適合用在匯編語言和C語言當(dāng)中。本論文便是使用匯編語言進(jìn)行程序的編程，所以Keil是一個很好的選擇。當(dāng)在使用Keil軟件時，首先得建立一個工程，接著再添加文件，然后編寫程序。編完程序之后再進(jìn)行一系列的編譯、連接、調(diào)試等，最終運(yùn)行后得到一個（.hex）文件即可。6.1.2proteus軟件目前使用最多的仿真軟件非屬Proteus軟件不可，因為它內(nèi)部的元器件相比其他的仿真軟件較為全面。并且它不但可以給單片機(jī)提供原理圖的仿真功能，也能給外部的其他電路提供仿真的功能，與此同時也支持keil編譯軟件。我的設(shè)計就用Proteus軟件來進(jìn)行仿真，先在Proteus軟件的元器件庫中找到所要用到的元器件，再根據(jù)自己的設(shè)計方案圖來放置元器件所在的位置，然后再將各個元器件連線，待整個原理圖連接完畢后再將keil中生成的hex文件加到所選的單片機(jī)中，最后進(jìn)行仿真。6.2仿真過程以及結(jié)果在proteus軟件上將電路元件圖連接完整，在kill軟件上生成HEX文件，將文件導(dǎo)入單片機(jī)中，進(jìn)行仿真運(yùn)行。6.2.1仿真過程一．建立仿真項目文件打開Proteus軟件，建立仿真項目。二．仿真電路繪制1.放置元件選擇所需要的元件，在元件庫中搜索出來，然后選中元件單擊OK,在繪圖區(qū)按照一定的方向放置元件。2.元件連接將鼠標(biāo)停留在想要增加連線的器件管腳處，進(jìn)行連線。連接完成后的元件圖下所示。3.HEX.文件生成在kill軟件上將寫出的匯編源程序生成為HEX.文件。（匯編源程序如附錄所示）4.仿真結(jié)果將生成的HEX.文件導(dǎo)入單片機(jī)中，進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下圖所示。結(jié)論本充電器系統(tǒng)的設(shè)計分為硬件電路設(shè)計和程序設(shè)計兩個部分，硬件電路設(shè)計屬于前期的主要工作，主要為單片機(jī)的選擇和其他元器件的選擇，在這個過程中，硬遇到一些問題，關(guān)于DC/DC轉(zhuǎn)換的PWM脈寬調(diào)制信號的產(chǎn)生問題，經(jīng)過反復(fù)分析論證，最后確定用單片機(jī)通過編程來實現(xiàn)，這樣將大大降低硬件的成本。程序部分主要為數(shù)據(jù)的采集程序以及數(shù)碼管的顯示程序兩個大類。主要還是集中在顯示的部分。參考文獻(xiàn)許曉月，蘇的妮，張文，一種太陽能光伏充電樁的設(shè)計研究[J].決策探索(中)2020趙崢離網(wǎng)式光伏儲能式電動汽車充電樁的研究[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué)2020春鵬，張廷元,周封。太陽能光伏發(fā)電綜述[J].電工材料2006姜志海.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005朱善君，孫新亞等.單片機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005夏路易，單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008王秋爽，曾昭龍等.單片機(jī)開發(fā)基礎(chǔ)與經(jīng)典設(shè)計實例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008朱齊嬡，莫長江.單片機(jī)控制自動量程轉(zhuǎn)換設(shè)計[J].淮陰工學(xué)院學(xué)報，2005姚素芬,趙建強(qiáng)等.太陽能手機(jī)電池充電器設(shè)計研究[J].漳州師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2004沈輝,曾祖勤.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)—可再生能源叢書[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005顏雨珊基于51單片機(jī)的智能溫控風(fēng)扇設(shè)計現(xiàn)代信息科技[J]2022高鋒單片微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)科學(xué)出版社[M]2013張紅梅，尹云華.太陽能電池的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].水電能源科學(xué)，2008年6月張毅剛.《新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計》哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2003年7月濱川圭弘.太陽能光伏電池及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2008年劉征宇.太陽能手機(jī)電池充電器設(shè)計研究[J].福州大學(xué)電子系，2004年12月張軍軍,孫佩石，梁海濤。智能化小區(qū)LED路燈光伏充電器的設(shè)計［J］。電源技術(shù),2007周林，武劍,栗秋華等.光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法綜述[J].高電壓技術(shù)，2008李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)［M].北京航空航天大學(xué)出版社，2005蔡朝洋.單片機(jī)控制實習(xí)與專題制作[M]..北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2006年11月沈德金等.接口電路與實用程序?qū)嵗跰］.北京大學(xué)出版社，2003年沈德金等.接口電路與實用程序?qū)嵗跰］.北京大學(xué)出版社，2003年附錄:ORG000HLJMPMAINORG000HLJMPPWML ;PWM波輸出ORG001BHLJMPTESTOUT ;檢測輸出LEDEQU 70H；數(shù)碼管顯示緩沖PWMFBIT00H;輸出標(biāo)志位PWM1HEQU 71H ；PWM高電平緩沖PWM1L EQU 72HPWM2HEQU 73H；PWM低電平緩沖PWM2LEQU 74HTESTHEQU77H ；檢測周期緩存TESTL EQU78HTESTV EQU79H ；輸出電壓檢測緩沖TESTI EQU7AH ；輸出電流檢測緩沖PWMTEQU7BH；PWM波周期OUTBIT02H ；功能選擇TVIBIT03H；功能選擇ORG0100HMAIN：MOVA,#00H;MOVLEDAMOVP1,＃07FHCLRTESTVMOVPWMT,＃200 ；PWM周期設(shè)為50usMOVTESTH，＃0FEHMOVTESTL,＃OCHLCALLDISPLAYLJMPKEYWORKSTART:LCALLTESTIN MOVA,TESTV MOVB，＃33H DIVAB JNZNEXTMOVA,#01HNEXT:MOVB,#04HMULAB；乘以比例得出實際輸出電壓MOVB，AJNBOUT，NEXT2NEXT1：MOVA,PWMT DIVABMOVB，LEDMULAB ;A中為低電平周期MOVR1，AMOVA，#0FFHCLRCSUBBA，R1INCAMOVPWM2L,AMOVPWM2H，#0FFHMOVA,PWMTCLRCSUBBA，R1 ;A中為高電平周期MOVR1,AMOVA，#0FFHCLRCSUBBA,R1INCAMOVPWM1L，AMOVPWM1H，＃0FFHCLRP2.0CLRP2。1CLRP2.2MOVIE，＃8AH ;CPU開中斷MOVTMOD，＃11H ；T模式1,定時,開始輸出MOVTH1，PWM2H ；TO賦值MOVTL1，PWM2LMOVTH0,TESTH ；TO賦值MOVTL0，TESTLSETBTR0SETBTR1LJMPEDNEXT2：MOVA,PWMTMOVB,＃04HDIVAB ；A中為低電平周期MOVR1，AMOVA，＃0FFHCLRCSUBBA，R1INCAMOVPWM2L,AMOVPWM2H,#0FFHMOVA，PWMTCLRCSUBBA,R1 ；A中為高電平周期MOVR1，AMOVA,＃0FFHCLRCSUBBA,R1INCAMOVPWM1L，AMOVPWM1H,#0FFHCLRP2。0CLRP2。1CLRP2。2MOVIE,＃8AH ;CPU開中斷MOVTMOD，＃11H ；T模式1,定時，開始輸出MOVTH1，PWM2H ；TO賦值MOVTL1，PWM2LMOVTH0，TESTH ;TO賦值MOVTL0,TESTLSETBTR0SETBTR1ED:AJMPEDPROJECT:CLRP1.7LJMPEDPWML:JBPWMF,PWMH ；PWM輸出未完成返回 CLRTR0MOVTH0，PWM2HMOVTL0，PWM2LSETBTR0SETBPWMFCLRP1.7 ；PWM輸出低電平RETIPWMH：SETBP1。7CLRTR0MOVTH0，PWM1HMOVTL0,PWM1LSETBTR0 ;PWM輸出高電平CLRPWMFRETITESTIN： SETBP2。0CLRP2。1CLRP2。2LCALLTESTRETTESTOUT: CLRTR1JNBTVI，STCBATEST1：LCALLTESTLCALLTESTJNBOUT，TEST2MOVA,TESTIINCAJZPROTECTMOVDPTR,#OTVIABMOVAA,LEDMOVA,@A+DPTRCLRCCJNEA，TESTV,DADALJMPRETURNDADA：JCXIAOMOVA，PWM2LADDA，#01HMOVPWM2L，AMOVA,PWM1LSUBBA，＃01HMOVPWM1L，ALJMPRETURNXIAO：CLRC MOVA,PWM2LADDA，#01HMOVPWM2L,AMOVA,PWM1LADDA，＃01H JNZRETURNMOVPWM1L，ARETURN： MOVTH1，TESTH MOVTL1，TESTL SETB TR1 RETI