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基于单片机的太阳能充电器的设计毕业论文设计

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河南城建学院本科毕业设计(论文) 仿真与调试

5.3系统做直流电源使用时电路仿真图

由于protues中没有太阳能电池模拟模块,仿真时将稳压输出电压值用直流5V电源来代替,系统作为直流电源时,要求输出电压为3.5V时,显示输出为3.47V,差值约为0.03V,在允许范围之内。仿真图如下图5.4所示

图5.3 整体电路仿真图

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河南城建学院本科毕业设计(论文) 仿真与调试

5.4 系统做充电器使用时仿真结果

系统做充电器使用时刚开始随着充电的进行,充电电压越来越大,充电时指示灯“正在充电”亮,充电完成时“充电完成”指示灯亮。为保证电池的安全使用,最高充电电压为4.0V。仿真结果如下图5.5、5.6、5.7所示。

图5.4 充电过程仿真

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河南城建学院本科毕业设计(论文) 仿真与调试

图5.5 充电过程仿真

图3.6 充电过程仿真

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河南城建学院本科毕业设计(论文) 总结与展望

6 总结与展望

毕业设计进入尾声,做毕业设计的这段时间让我感觉很充实,有努力也有收获,虽然本次设计没能达到期望的结果,但也实现也一部分功能。根据前文的设计方案,我设计了两个按键,一个“电压选择”键,作直流电源选择电压值使用,可以选择2.0V、2.5V、3.0V、3.5V、4.0V、4.5V五种电压值,五个电压值按顺序每按一次“电压选择”键即选择下一个电压值作为输出,按键按下后数码管会显示所选择的相应的电压值,由于BUCK斩波电路输出电压的波形不是平直的方波,有一段锯齿形,系统作为直流电源时,其输出电压值会有跳变。另一个按键“开始充电”键,当用作充电器使用时,装上电池,按下该键,系统就会给电池充电。由于锂电池过程按前文提到的锂电池充电曲线描述的四阶段充电法来充电过于复杂,再加上图中曲线表示锂电池的电压会随着充电的进行逐渐增大,我将充电过程简化为两个阶段:第一阶段,充电电压逐步增大,且增大幅度稍小,避免电流过大对电池造成冲击。第二阶段,恒压充电阶段,在第一阶段中当电压上升到4.0V时,电压不再上升保持在4.0V。

本次设计能初步完成以上功能,但设计不足之处很多。首先、系统没有保护装置和防干扰措施,本设计用到了PWM波,但是软件设计时没考虑到滤波问题没有用滤波程序。第二、本此设计显示模块采用了数码管,不如采用液晶显示,硬件电路简单,能省去一些I/O口来实现更多的功能。第三,没有采用温度检测,一般快速充电电流会比较大,在不超过允许充电电流的情况下,电池温度也会升高,若能加温度监测模块,当温度超过允许值时,终止充电会减少因温度过高给电池带来的危害。第四、没有采用电能存储装置,不能存储电能备天气状况不好并且没有市电的情况使用,若有电能存储功能,可以将系统闲置时太阳能电池板转化的电能存储起来,作为电源给别的用电设备使用,这样可以即方便又节能环保。

能源的日益紧张,引起了人们对太阳能应用的热潮,由太阳能电池板、充放电控制器、蓄电池等构成的产品都有了相对成熟的发展,国内外很多专家也在这方面做了深入的研究。相信不久之后太阳能手机充电器的应用将会变得普遍。

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河南城建学院本科毕业设计(论文) 参考文献

参考文献

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