便携式太阳能手机充电器.docx

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1、学号，西北师范高校知行学院本科学生毕业论文（设计）便携式太阳能手机充电器系别名称：计算机及电子信息工程系专业名称：电子信息工程（电器及自动化方向）学生姓名：李长林指导教师：车玮讲师二。一七年三月BACHE1.ORSDEGREETHESISOFZHIXINGCO1.1.EGEOFNWNUPortab1.eso1.armobi1.echargerDeptofSubject：Computerande1.ectronicinformationengineering!E1.ectronicinfo11nationcngineering(c1.cctrica1.andautomationdirection

2、)Name：ChangIinIiDirectedby：ChcWci1.ecturerMarch2017摘要随着手机科技的迅猛发屣，智能手机早已普及现实生活，几乎是“人手一机”人们的生活也越来越离不开手机。然而，美中总有不足，由于智能手机耗电量大，以及人们的频繁运用，致使人们不得不“一口一充”所以外出的时候常常会遇到手机没电的状况,就回让信息的传输和沟通陷入逆境，导致一些原本可避开的经经损失.本课题设计/一种便携式太阳能手机充电器，通过光电转换，它就可以很好地解决上述问题，从而给人们的生活带来很大的便利.既节约r能量，又运用便利，再也不用担忧出行时手机没电的问题，保证r信息沟通的畅通，是出行时的

3、必备品.太阳能取之不尽，用之不竭,而且清洁环保,不产生任何污染物。所以它有着广袤的应用市场，而太阳能发电技术正在引起国内外的高度关注，现在，光伏组件的市场价格不断呈降低趋势,因此，我们信任太阳能光伏发电系统代替其他能源发电系统指日可待，从而给人们的生活带来极大的便利.太阳能;手机充电;单片机：光电转换ABSTRACTWiihtherapiddeve1.opne11ofscienceandtechno1.ogyoftheinte1.1.igentmobi1.ephone,mobi1.ephonehas1.ongbeenpopu1.arinrea1.1.ife,isa1.n)staonetoone

4、pp1.c,s1.itemoreandmorecannotdowithoutmobi1.ephoneHowever,thetota1.1.ackofinte1.1.igentmobi1.ephone,becauseof1.argepowerconsumption,andthefrequentuse,causingpeop1.etoonedayachargesowhengoout.oftenencounterthesituationof11)obi1.ephonebatter).makesthetransmissionandexchangeofinfo11nationintroub1.e,res

5、u1.tinginsomeoftheorigina1.canbeavoidedbythe1.oss.ITiisPaPerdesignsaportab1.eso1.armobi1.ephonecharger,throughthephotoe1.ectricconversion,itcanso1.vetheprob1.emVCrywe1.1.,whichbringsgreatconveniencetopeop1.es1.ife.Noton1.ysaveenergy,buta1.soeasytouse.no1.ongerhavetoworrj,aboutthetrave1.11H)bi1.ephon

6、ewithoute1.ectricityprob1.ems,ensurethesmoothcommunicationofi11fo11naiion.Isnecessarytotrave1.So1.arenergyisinexhaustib1.e,inexhaustib1.e,andc1.ean.doesnotproduceanypo1.1.ution.Soithasabroadapp1.icationmarket,andso1.arpowergenerationtechno1.ogyishigh1.yconcernedathomeandabroad,themarketpriceofthePVm

7、odu1.eisconstant1.ydecreasing,therefore,webe1.ievethatso1.arenergyPhotovo1.taicPOWergenerationsystemtorep1.aceotherenergygenerationsystemcanbringgreatconveniencetopointthedayandawaitfori1.,topeop1.e,s1.ife.Keywords：So1.arenergy;nubi1.ephonecharging;MCU1。前言120设计要求及总体方案22。1系统设计任务22, 2设i昉案22.2。 1设计步骤22

8、.3。 2原件类型33论文主题331系统元器件选型33.1.1太阳能电池板选型33.12单片机选型43. k3AD转换芯片选型43.1 .4降压稔压芯片选型43.2 硬件电路设计43。2.1系统原理图43。2.2单片机系统电路设计53.2.3A/D转换电路设计63.3 系统软件设计63。3.1系统程序框架设计63.3.2A/D转换程序73。4液晶显示程序94.系统调试及性能测试91. 1电路板焊接94. 2硬件检杳105. 3软硬件调试106. 4功能测试11结论13致谢14参考文献15便携式太阳能手机充电器学生姓名：李长林指导老师：车玮1 .前言随着社会的发展，化石燃料不断运用，导致全球环境

9、不断污染和能源短缺，如电力、煤炭、石油等不行再生能源已经面临枯竭，能源危机渐渐成为制约国际社会经济发展的瓶颈，所以人类须要抓紧节奏开发出新的能源代咨原有资源.为了人类社会的健康发展，我们必需增加运用清洁、可再生能源。太阳能取之不尽,用之不竭，是一种清洁环保且不产生任何污染的自然资源。作为一种新动力，世界上很多国家都着手实施“太阳能项目”。太阳能电池通过光电转换来为设得充电，运用过程中不消耗燃料和水以及其他物质，不会向外界排放出任何有需气体，从而解决了运用其他资源时对环境污染的问题,因此，对爱护环境，削减温室气体的排放方面有重大作用。太阳能充电器对比于其他充电设备有更多的可赞之处，第一是取之不尽

10、，恒久也用不完，而且无任何污染。其次，随身携带，特别便利，只要有阳光，无论何时何地都保障您及挚友以及家人保持联系。所以在节能、经济、环保、平安方面，太阳能充电器都有它的优越之处。目前,太阳能电池已经普及到了军事和航空航天领域的工业、农业、商业、通信设备等各个方面,特殊是在偏远地区，列如沙漠、海岛和农村等。太阳能发电系统的运用不仅能够节约电力线路铺设的成本，而且避开了有害废物的产生，已为国家环境爱护和再生清洁能源的开发供应了很好的衽例.太阳能电池板利以用太阳辐射为主要途径,为大规模利用发展太阳能奠定了基础,同时我们看到了太阳能作为一种新的自然资源越来越引起各个国家的广泛关注。此外，就日常生活来说

11、,随若智能手机功能越来越完善，屏幕越来越大，因此耗电量也越来越大。人们在旅途中如若遇到意外，不能给手机等设备充电时，方可采纳太阳能进行充电“因此，本设计在实际生产生活中也具有特别重要的好用价值。基于上述太阳电池的多种优点，以及好用性和可行性，我们来进行太阳能手机充电器的探讨及设计.2o设计要求及总体方案2。1系统设计任务设计并制作个完整的便携式太阳能手机充电系统.利用太阳能电池板将太阳能转换为电能，经过DC/AC变换电路运算处理后将电池板电压、USB输出电压进行监测和转换。单片机将会对采集的数据进行分析处理。接着，液晶显示屏对电压进行显示.此外,运用USB接口和数据线，就能给手机、MP3、摄像

12、机等多种数备进行充电，2 .2设计方案2。2。1设计步骤图2-1系统设计步骤设计中,运用51单片机限制整个系统的运行，不仅降低了设计成本，而且可以为其他适用的数码产品进行充电。太阳能电池板将太阳能转变为电能。接着经过降压稳用电路处理,得到相对稳定的5v电压，既可通过USB接口给手机充电，也能给充电宝充电.此外,还能给单片机供电。USB接口两端的电乐通过单片机限制的PCF8591实时采集太阳能电池板电压，并显示在液晶屏上.最终,让PCF8591实现数据的采集及转换并传给单片机做分析处理，以此来限制整个系统电路正常工作。本系统总体设计步骤如图2-1所示2. 2.2原件类型表2-1原件类型元件类型型

13、号数量单片机89C511芯片PCF85911芯片1.M2576T1液品屏1电阻3电容2品报12.OOOM1太阳能电池板12V5W1插件排阻A103G1用特基二极管SSM13。论文主题2.1 系统元器件选型3.1. 1太阳能电池板选型当火热的阳光照耀到太阳能电池板上时，有很小一部分被电池板表面反射掉，剩下了的被半导体汲取“汲取的光产生“电子一空穴对”通过光电效应或者光化学效应干脆把光能转化成电能.在这方面，域常用的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅以及太阳能电池等三种.因为要在户外，或者太阳光照不足够的地区运用。所以，非晶硅太阳能电池对太阳光照条件耍求很低，基于设计的须要，本系统采纳多晶硅太阳能电池板

14、来设计制作.本设计采纳开路电压为6V的电池板，通过1.M2576T降压稳压电路，实现输出5V电压供手机充电。3.1.1 2单片机选型89C5I是一种高效微限制器。当前运用最为广泛的8位系列单片机是51系列单片机，它不仅具有丰富的开发资源，而且成本很低。本设计将采纳51单片机做为整个系统的的限制器。3.1.3 AD转换芯片选型PCF8591P是一款单电源、低功耗8位CoMS型A/D、D/A转换芯片，该器件具有多路模拟量输入、片上跟踪保持8位A/D转换和8位EyA转换等功能,A/D及D的最大转换速率由PC总线的最大传输速率确定。PCF8591具仃以下特点：(1)单电源供电；(2)正常工作电源电压范

15、用为2。5V6V:(3)运用FC总线来进行数据的传输：PCF8591在本电路中主要担当数模转换的作用,将电路中测室的电压电流状况转换为数字信号并在1.CD1602液晶显示涔中显示。3.1.4 降压程压芯片选型本设计采纳1.M2576T芯片，应用于降压稳压电路,其参数如下：材质：硅管，三极管结构：npn,二极管用途：功率管,适用频率：离频管.功率：大功率管,封装方式：插件三极管。3。2硬件电路设计3。2。1系统原理图本系统首先采纳捺压电路，将电池板输出电压稳定在5V输出,并干脆给手机充电：采纳89C51做为充电电路的监测器，该单片机干脆驱动液晶屏显示手机充电电压。总体设计原理图如图3-1所示。图31系统总体设计原理图3.2. 2单片机系统电路设计该系统电路包括了电源电路、更位电路以刚好钟源电路。其中，包位电路采纳阻容曳位电路。时钟源电路采纳无源晶振设计。电源电路干脆采纳降压稳压电路得到的5Y电压：最终，单片机限制液晶显示器并且显示出电压值数值。89C51单片机系统电