畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的可光控時(shí)控的太陽(yáng)能燈

1、泉 州 師 范 學(xué) 院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）題 目 基于單片機(jī)的可光控時(shí)控的太陽(yáng)能燈 物理與信息工程學(xué) 院電子信息科學(xué)與技術(shù)專 業(yè) 07 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 070303047 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 完成日期 2011年4月 教務(wù)處 制基于單片機(jī)的可光控時(shí)控太陽(yáng)能燈物理與信息工程學(xué)院學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 070303047指導(dǎo)教師 講師【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及現(xiàn)在全球所面臨的嚴(yán)峻環(huán)境問(wèn)題，新的無(wú)污染的能源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用引起廣泛的關(guān)注，太陽(yáng)能就是其中的一種。論文主要描述了一個(gè)簡(jiǎn)易的可光控時(shí)控的太陽(yáng)能led燈的設(shè)計(jì)與制作。硬件部分主要包括太陽(yáng)能充電模塊、電源升壓穩(wěn)壓模塊、單片機(jī)系統(tǒng)模塊

2、、顯示模塊等，詳細(xì)分析了各個(gè)部分的工作原理。軟件部分主要是由單片機(jī)stc89c52和時(shí)鐘芯片ds1302來(lái)實(shí)現(xiàn)一些硬件電路的控制及顯示功能?！娟P(guān)鍵字】太陽(yáng)能led燈 光控時(shí)控 stc89c52目錄引言4第一章 緒論51.1研究背景51.1.1太陽(yáng)能的定義51.1.2太陽(yáng)能的應(yīng)用方法51.1.3太陽(yáng)能的分類51.1.4太陽(yáng)能在本文中的應(yīng)用51.2選題目的和意義5第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)62.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)62.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求62.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案論證62.3.1太陽(yáng)能電池板的選擇62.3.2升壓電路的選擇62.3.3光控電路的選擇6第三章 硬件設(shè)計(jì)及工作原理83.1總體方案及工作原理83.2太陽(yáng)能

3、電池充電模塊83.3升壓電路模塊83.3.1 電路工作原理83.3.2 bau72芯片的資料93.4單片機(jī)時(shí)控顯示部分93.4.1電路原理93.4.2 ds1302芯片資料10第四章 硬件調(diào)試114.1調(diào)試儀器114.2硬件制作與調(diào)試114.2.1電路的制作114.2.2電路問(wèn)題分析114.2.3 電路調(diào)試過(guò)程114.3 功能實(shí)現(xiàn)分析12第五章 軟件部分設(shè)計(jì)13第六章 總結(jié)13致謝14參考文獻(xiàn)14英文摘要15附錄16引言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活水平的要求也越來(lái)越高，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)在很多方面是以一定的環(huán)境為代價(jià)的，現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)是快速增長(zhǎng)著，但隨之而來(lái)的是嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題、能源問(wèn)題。因此提出開(kāi)發(fā)

4、新能源，應(yīng)用新能源的構(gòu)想，所提出的這些新能源須是有利于保護(hù)環(huán)境的，例如：風(fēng)能，太陽(yáng)能，水能，地?zé)崮艿鹊?。太?yáng)能發(fā)展已經(jīng)有了一定的歷史，也取得了一定的成就。在1982年主題為“能源推動(dòng)世界”的世博會(huì)在美國(guó)田納西州的諾克斯維爾舉行。中國(guó)館展出了太陽(yáng)熱水器、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能航標(biāo)燈等，展示了我國(guó)太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)。2000年在德國(guó)漢諾威舉辦的世博會(huì)，展示了當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的太陽(yáng)能建筑、光伏發(fā)電裝置和當(dāng)時(shí)世界最大的太陽(yáng)能游艇，點(diǎn)燃了21世紀(jì)“太陽(yáng)能世紀(jì)”的火星。直到2010年上海世博會(huì)主題是“城市，讓生活更美好”，并在此主題下體現(xiàn)“科技世博”、“生態(tài)世博”的理念，特別是清潔能源利用方面。太陽(yáng)能是可再生能源在城市

5、中應(yīng)用的主要形式之一。其中中國(guó)館就是光伏一體化應(yīng)用的典型。因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我選擇了一個(gè)簡(jiǎn)易太陽(yáng)能燈的制作。本文就對(duì)如何設(shè)計(jì)制作整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。第一章 緒論1.1研究背景1.1.1太陽(yáng)能的定義 太陽(yáng)能一般指太陽(yáng)光的輻射能量。太陽(yáng)能的主要利用形式有太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等由太陽(yáng)能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。1.1.2太陽(yáng)能的應(yīng)用方法利用太陽(yáng)能的方法主要有：太陽(yáng)電能池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；太陽(yáng)能熱水器，利用太陽(yáng)光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。1.1.3太陽(yáng)能的分類 太陽(yáng)能可分為

6、3種： 1.太陽(yáng)能光伏 光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分，故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋照明，并為電網(wǎng)供電。 光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。近年，天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。 2.太陽(yáng)熱能 現(xiàn)代的太陽(yáng)熱能科技將陽(yáng)光聚合，并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒?lái)收集太陽(yáng)能外，建筑物亦可利用太陽(yáng)

7、的光和熱能，方法是在設(shè)計(jì)時(shí)加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽(yáng)熱力的建筑材料。3.太陽(yáng)光合能：植物利用太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，合成有機(jī)物。因此，可以人為模擬植物光合作用，大量合成人類需要的有機(jī)物，提高太陽(yáng)能利用效率。1.1.4太陽(yáng)能在本文中的應(yīng)用太陽(yáng)能是一種清潔可再生能源，在本設(shè)計(jì)中，利用太陽(yáng)能電池板，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)可充電電池進(jìn)行充電。電池在本設(shè)計(jì)中起到提供電源的作用，為了使設(shè)計(jì)理念“方便、簡(jiǎn)約”能夠?qū)崿F(xiàn)，所以利用太陽(yáng)能充電使得在電池使用壽命器件能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的供電。1.2選題目的和意義隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們文化水平的提高，新能源的開(kāi)發(fā)利用，人們對(duì)能源的需求也

8、越來(lái)越高了。石化能資源的有限性，以及他們?cè)谌紵^(guò)程中對(duì)全球氣候和環(huán)境所產(chǎn)生的影響日益為人們所關(guān)注。從資源、環(huán)境、社會(huì)發(fā)展的需求看，開(kāi)發(fā)和利用新能源和再生能源是必然的趨勢(shì)。太陽(yáng)能是一種非常重要的的可再生能源，而太陽(yáng)能燈的普及和發(fā)展鋪平了太陽(yáng)能燈市場(chǎng)，由太陽(yáng)能電池板將白天的光能轉(zhuǎn)變成電能，加以儲(chǔ)存。晚上經(jīng)發(fā)光元件又由電能轉(zhuǎn)化為光的一種新產(chǎn)品1。傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)都是由電網(wǎng)供電，功耗大，太陽(yáng)能led燈相對(duì)于傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)具有無(wú)需線路控制，節(jié)省電能和電費(fèi)，采用直流低壓供電，光敏控制，安全可靠、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)可光控時(shí)控的太陽(yáng)能燈。通過(guò)太陽(yáng)能電池對(duì)可充

9、電池電池進(jìn)行充電，再通過(guò)電池供電升壓對(duì)整個(gè)電路供電。led燈的亮滅有兩種方式。方式一：利用光敏電阻搭建光控電路對(duì)led燈的亮滅進(jìn)行控制；方式二：通過(guò)單片機(jī)和時(shí)鐘芯片根據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)led的亮滅進(jìn)行控制。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求要求：（1）電池板功率的計(jì)算和選用； （2）可充電池的數(shù)量選擇、充放電控制； （3）光線暗時(shí)燈自動(dòng)點(diǎn)亮，為節(jié)省電能可通過(guò)單片機(jī)調(diào)節(jié)控制燈的亮滅時(shí)間。 （4）系統(tǒng)斷電時(shí)可以保存用戶所設(shè)定的各種參數(shù)。2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案論證2.3.1太陽(yáng)能電池板的選擇 方案一:用6v/200mah太陽(yáng)能電池板接一個(gè)1n4007直接對(duì)可充電電池充電。方案二：用兩塊6v/200mah太陽(yáng)能電池板串聯(lián)接

10、一個(gè)1n4007，再經(jīng)一個(gè)lm7806穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓，然后通過(guò)電池充電保護(hù)電路對(duì)電池進(jìn)行充電。通過(guò)比較可得方案一雖然電路簡(jiǎn)單，但是不能確保充電電壓的穩(wěn)定，這樣會(huì)影響電池的使用壽命，而方案二電路通過(guò)穩(wěn)壓電路后可保證提供穩(wěn)定的充電電壓，再經(jīng)保護(hù)電路對(duì)電池進(jìn)行充電，這樣可以延長(zhǎng)電池的使用壽面，所以選擇方案二。2.3.2升壓電路的選擇方案一：如圖2-3-1所示。電路由三極管vt、升壓變壓器t，二極管vd、電容c與電源gb五個(gè)元器件組成。三極管vt和升壓變壓器t構(gòu)成變壓器反饋式振蕩器，當(dāng)電源輸出端有負(fù)載電流通過(guò)時(shí)，三極管vt就有基極電流通過(guò)，電路就震蕩工作；反之，沒(méi)有基極電流，電池也不消耗電流，所以電

11、路不設(shè)電源開(kāi)關(guān)2。圖2-3-1 耦合升壓電路方案二：采用bau72升壓芯片，和一個(gè)電感，兩個(gè)電容，一個(gè)1n5817二極管搭建外接電路，做一個(gè)升壓電路，該升壓電路最低輸入電壓為0.9v，輸出電壓可達(dá)5.5v，效率為80%。輸出電壓穩(wěn)定，效率高，電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。綜合設(shè)計(jì)需要，選擇方案二比較適合。2.3.3光控電路的選擇方案一：220v交流電經(jīng)電容限流、橋式整流、濾波、穩(wěn)壓，在a、b兩端獲得穩(wěn)定的12v直流電。在白天由于光敏電阻rg受到自然光的照射呈現(xiàn)低阻值，三極管vt的基極電位低，反而被偏置，因此vt截止，單向可控硅vs門極為低電平被關(guān)斷，led不亮。到天黑后光敏電阻rg因光照呈現(xiàn)高阻值，vt導(dǎo)通

12、，vs的門極即有正向觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，led通電發(fā)光。電路圖如圖2-3-2所示3。圖2-3-2 變壓光控電路方案二：由兩節(jié)電池供電，兩個(gè)三極管、兩個(gè)電阻和一個(gè)光敏電阻組成。當(dāng)自然光照射時(shí)，光敏電阻呈低阻值狀態(tài)，三極管q1的基極電位低，處于偏置狀態(tài)，因此截止，所以q2也不導(dǎo)通，led燈不亮。到天黑后光敏電阻呈高阻值，三極管q1基極電位高，q1導(dǎo)通，集電極上的電阻得到分壓，三極管q2的基極電壓高了可導(dǎo)通，led燈亮。電路如圖2-3-3所示。圖2-3-3 簡(jiǎn)單光控電路以上兩個(gè)方案對(duì)比后，方案二相對(duì)于方案一更適合本設(shè)計(jì)題目，不僅電路較簡(jiǎn)單，所需電壓也比較低，可用電池供電，滿足太陽(yáng)能充電的模塊的要求，因此

13、選用方案二。第三章 硬件設(shè)計(jì)及工作原理3.1總體方案及工作原理可光控時(shí)控的太陽(yáng)能led燈的總體模塊可分為：太陽(yáng)能電池組充電模塊、電池升壓模塊、光控驅(qū)動(dòng)電路模塊和單片機(jī)時(shí)控顯示模塊。白天通過(guò)太陽(yáng)能電池板經(jīng)過(guò)lm7806穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定電壓，對(duì)低電壓的可充電電池組進(jìn)行，晚上的時(shí)候，對(duì)電池組所提供的電壓進(jìn)行升壓，分別給驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)供電。整個(gè)電路的工作原理方框圖如圖3-1-1所示。太陽(yáng)能電池組充電模塊電池供電升壓模塊光控驅(qū)動(dòng)led燈電路單片機(jī)時(shí)控電路顯示部分圖3-1-1工作原理方框圖3.2太陽(yáng)能電池充電模塊兩塊6v的太陽(yáng)能電池板串聯(lián)在自然光的照射下提供穩(wěn)定的電壓，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓濾波電路后對(duì)可充電電池組充

14、電，原理圖如圖3-2-2所示。圖3-2-1太陽(yáng)能充電電路3.3升壓電路模塊3.3.1 電路工作原理由升壓芯片bau72和電感、電容、整流二極管構(gòu)建一個(gè)升壓電路模塊。bau72芯片的1腳接地，3腳為輸入端接電感和整流二極管，2腳位輸出端口，電路原理圖如圖3-3-1所示。圖3-3-1升壓電路3.3.2 bau72芯片的資料bau72系列是一種由基準(zhǔn)電壓源、振蕩電路、比較器、控制電路等構(gòu)成的cmos 升壓dc/dc 控制器。結(jié)合了微型封裝和低靜態(tài)電流等的特點(diǎn)，通過(guò)使用電感、電容器和二極管等外接部件而構(gòu)成的升壓dc/dc 控制器。內(nèi)置的mosfet使用保護(hù)電路，在開(kāi)關(guān)管電流超過(guò)控制值時(shí)會(huì)自動(dòng)斷路，以防

15、止損壞。并且可通過(guò)外擴(kuò)mos，使輸出電流達(dá)到更大值。 通過(guò)外加mos管 及外部反饋電阻 可以在5-12v之間任意的調(diào)節(jié)輸出電壓,并且外加mos管 可以輸出高達(dá)1000ma以上電流。 特點(diǎn): 低電壓工作：可保證以0.9 v (iout = 1 ma)啟動(dòng)；占空系數(shù)：內(nèi)置(66% / 78%)自動(dòng)切換控制電路；外接部件：電感、電容器、肖特基、電阻； 輸出電壓：輸出可調(diào)； 輸出電壓精度：2% ；較高的工作效率：85%（typ）；帶載能力強(qiáng)；封裝形式：sot89-5、sot23-5 應(yīng)用范圍： 太陽(yáng)能充電器 蘋果充電器 外置電源 移動(dòng)電源 外置電池 電池包 等產(chǎn)品4。bau72引腳圖如圖3-3-2所示

16、5。圖3-3-2bau72引腳圖3.4單片機(jī)時(shí)控顯示部分3.4.1電路原理現(xiàn)在市場(chǎng)上的單片機(jī)種類繁多，考慮到成本和實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的功能，以及操作等原因綜合考慮我們本次選取了stc89c526作為這次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要控制部分。這塊芯片的價(jià)格也相對(duì)便宜，而且用它實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求相對(duì)容易，而且芯片自帶的內(nèi)存也足夠我們使用不用外擴(kuò)，可以大大簡(jiǎn)單我們的設(shè)計(jì)電路。而且用它做的最小系統(tǒng)擴(kuò)展性能極好，需要增加額外功能只需略改硬件系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)。顯示部分主要采用ds1302時(shí)鐘芯片和lcd16027作為顯示。電路原理圖如圖3-4-1所示。圖3-4-1電路原理圖3.4.2 ds1302芯片資料8ds1302 是美國(guó)dall

17、as公司推出的一種高性能、低功耗、帶ram的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5v5.5v。采用三線接口與cpu進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或ram數(shù)據(jù)。ds1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的ram寄存器。ds1302是ds1202的升級(jí)產(chǎn)品，與ds1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。下圖為ds1302的引腳功能圖圖3-4-1：圖3-4-2ds1302的引腳功能圖第四章 硬件調(diào)試4.1調(diào)試儀器萬(wàn)能表(dt9205n)；直流5v電源；電腦；4

18、.2硬件制作與調(diào)試4.2.1電路的制作為了方便調(diào)試電路，更好、更快的檢查電路和找出問(wèn)題所在，所以在電路的制作過(guò)程中，分模塊制作調(diào)試是比較好的一種選擇。（1）光控電路的制作。在決定做這塊電路的時(shí)候，先找出一些相關(guān)的電路圖資料，分析總結(jié)，最后選定方案。在畫圖之前，先了解一下各個(gè)元器件的封裝，如果沒(méi)有選好正確的封裝會(huì)增加工作量，還可能會(huì)導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。在畫圖和布板的過(guò)程中，還需要合理放置器件，以便于檢查電路。（2）升壓電路的制作。在做升壓這塊的時(shí)候，關(guān)于選擇芯片、電路是很重要的，在所找到的資料中有很多，有電路復(fù)雜的，也有簡(jiǎn)單的。芯片也有比較多種類，選定芯片后，還要查找芯片詳細(xì)資料以及構(gòu)建電路。（3）

19、單片機(jī)最小系統(tǒng)的制作。因?yàn)橐郧罢n程設(shè)計(jì)，還有單片機(jī)實(shí)驗(yàn)都有接觸過(guò)，所以不管是在原理圖，還是在布板、元器件的封裝這些方面，都是比較熟悉的，因此在制作過(guò)程中也不會(huì)遇到比較大問(wèn)題。（4）時(shí)鐘顯示電路的制作。雖然在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有選到這個(gè)題目，但也有一些了解，在找資料的時(shí)候也比較順利。4.2.2電路問(wèn)題分析1）調(diào)試硬件電路時(shí)。用萬(wàn)用表測(cè)試所有芯片的電源和地是否確實(shí)接電源和接地了，測(cè)試各個(gè)芯片是否處于正常的工作電壓，并測(cè)試電路是否有短路、斷路、虛焊，有無(wú)接錯(cuò)線，同時(shí)要特別注意過(guò)孔是否連接正確。（2）硬件電路通電時(shí)，注意用手背觸摸下芯片是否發(fā)燙，防止芯片被燒壞掉。（3）調(diào)試硬件電路，燒寫程序看各項(xiàng)功能

20、是否正常實(shí)現(xiàn)，分析未實(shí)現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)原因。（4）在調(diào)試光控電路時(shí)，要注意光敏電阻所處環(huán)境光線的變化。（5）在調(diào)試硬件電路時(shí)，注意各部分電路之間的時(shí)序配合關(guān)系。（6）在調(diào)式過(guò)程中，應(yīng)分功能模塊調(diào)試好了以后再整合成整體調(diào)試。（7）在調(diào)試整機(jī)電路時(shí)，在排除故障中，檢測(cè)不出故障，可就對(duì)各個(gè)芯片進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè)。4.2.3 電路調(diào)試過(guò)程在整個(gè)調(diào)試過(guò)程中有比較順利的也有比較不那么順心的。首先在調(diào)試光控電路時(shí)就出現(xiàn)了問(wèn)題，光敏電阻在感光時(shí)出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，反復(fù)的檢查電路，這個(gè)很簡(jiǎn)單的電路在器件的連接上并沒(méi)有出現(xiàn)什么問(wèn)題，最后在多方面的檢測(cè)，思量下，發(fā)現(xiàn)可能是多加了電阻，拆掉之后，重新連接電路，這樣光敏電阻在光線變化的

21、情況下就正常了。其次是升壓電路，升壓電路原本也是一個(gè)很簡(jiǎn)單的電路，當(dāng)制作好后，調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)輸出電壓與輸入電壓一樣，檢查了一下，發(fā)現(xiàn)升壓芯片的引腳接反了。芯片的封裝是貼片的，在拆焊過(guò)程中很容易把芯片弄壞，在沒(méi)有備用芯片的情況下，不能再調(diào)試電路了，bau72芯片還只能網(wǎng)購(gòu)，去外面的器件店里買不到，在等了三天后，拿到新的器件，重新焊接測(cè)試一下，終于有升壓了，說(shuō)明之前的問(wèn)題是芯片反接了，在焊接器件時(shí)要注意引腳的連接，特別是芯片引腳，錯(cuò)了就很容易燒毀損毀芯片。再次是單片機(jī)還有顯示的制作調(diào)試，因?yàn)橹坝凶鲞^(guò)相關(guān)的，所以在整個(gè)制作調(diào)試的過(guò)程是最順利的一組。最后是整個(gè)電路整合調(diào)試，經(jīng)過(guò)各個(gè)部分的單獨(dú)調(diào)試，確認(rèn)

22、可行后，再把每一部分的原理圖整合，畫好pcb板，如圖4-2-1所示。圖4-2-1pcb板4.3 功能實(shí)現(xiàn)分析電池供電通過(guò)升壓模塊把電壓升高，當(dāng)光敏電阻受到自然光的照射時(shí)led燈不亮，當(dāng)其不受到自然光照時(shí)，led燈串亮起，效果如圖4-3-1所示。圖4-3-1效果圖第五章 軟件部分設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中，用到單片機(jī)最小系統(tǒng)，時(shí)鐘lcd顯示部分。當(dāng)夜幕降臨時(shí)，光敏電阻處于高阻狀態(tài)光控電路的三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)led燈串亮起。ds1302是一種高性能、低功耗、帶ram的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能的時(shí)鐘芯片，通過(guò)編程對(duì)主程序進(jìn)行賦初值，也可通過(guò)按鍵來(lái)設(shè)置顯示的時(shí)間

23、，單片機(jī)端口根據(jù)查詢當(dāng)前時(shí)間來(lái)對(duì)繼電器進(jìn)行控制，繼而控制led燈串的亮滅。軟件程序流程圖如下所示：初始化開(kāi)始時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)lcd顯示雙行時(shí)間判斷是否所設(shè)置的關(guān)燈時(shí)間單片機(jī)掃描讀取當(dāng)前時(shí)間給點(diǎn)平信號(hào)關(guān)燈否是第六章 總結(jié)本次設(shè)計(jì)的靈感來(lái)源于寒假去實(shí)習(xí)的所在公司給的靈感，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力和奮斗，設(shè)計(jì)總體實(shí)現(xiàn)了基本功能和最初的設(shè)計(jì)要求，由于經(jīng)費(fèi)、時(shí)間和能力的限制，此次設(shè)計(jì)還有許多可以改進(jìn)的地方。致謝本設(shè)計(jì)是在林順達(dá)導(dǎo)師的指導(dǎo)下順利完成的，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給我們提供了不少良好的建議，讓本人受到了不小的啟發(fā)，使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程順利了許多。還要感謝同班的競(jìng)佳同學(xué)，在程序方面給了我很大的幫助，由于有了同學(xué)和老師

24、的幫助，讓我在此次設(shè)計(jì)中少走了些彎路，才能比較順利的完成設(shè)計(jì)，在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)1 楊寶柱.太陽(yáng)能燈的結(jié)構(gòu)與原理j.河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.2007年第1期.2 升壓電路資料.3 光控電路.4 bau72資料.5 bau72引腳圖6李華.mcs-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1993.8，203-228.7 lcd1602資料. 8 ds1302芯片.資料9 孫育才.單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用m.東南大學(xué)出版社.第4版.南京:東南大學(xué)出版社,2004年.10 江思敏，陳明.protel電路設(shè)計(jì)教程m.清華大學(xué)出版社.第2版.北京:清華大學(xué)出版.1

25、1 譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計(jì)m.清華大學(xué)出版社.第3版.北京：清華大學(xué)出版.英文摘要bsaed on mcu can light-activated and possession in solar energy lampthe college of physics and information engineering; 07 class electronics information science and technology 070303047 cuihong chenfaculty adviser shunda lin lecturer【abstract】with the developme

26、nt of society and economy, and now facing severe global environmental issues, new uncontaminated energy for the development and application of solar energy, much attention is one of them.thesis mainly describes a simple but possession in solar energy stores the design and manufacture of led lights.

27、hardware mainly include solar charging module, the power supply voltage module, single-chip microcomputer system booster module, display module, etc. detailed analysis of the working principle of each part.software part mainly by single-chip microcomputer ds1302 stc89c52 and clock chip to achieve so

28、me hardware circuit control and display function.【key words】solar led lights；light-activated and possession in; stc89c52;附錄程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code table5=20 - - ;uchar code table6= : : ;uchar code table7=mon;uchar code table8=tue ;uchar code table9=we

29、d ;uchar code table10=thr;uchar code table11=fri;uchar code table12=sat;uchar code table13=sun;uchar code table14=set the time or ;uchar code table15=voice ;uchar code table16=set the bell;uchar dd7;uchar aa7=30,10,13,23,3,3,11;uchar ee3=13,12,0;char miao,fen,shi,ri,yue,zhou,nian;uchar sw,gw;uchar s

30、1num,s2num;sbit lcdrs=p37;sbit lcdrw=p36;sbit lcden=p35;sbit rst=p17;sbit sclk=p15;sbit io=p16;sbit s1=p27;sbit s2=p26;sbit s3=p25;sbit s4=p24;sbit p3_0=p30;sbit deng=p20;bit flag,flag3,flag6;void delay(uint i)uint j;for(;i0;i-)for(j=100;j0;j-);void delay1(uint num) while( -num ) ;void write_com(uch

31、ar com)lcdrs=0;lcden=0;p1=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_data(uchar dat)lcdrs=1;lcden=0;p1=dat;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void init() uchar num;lcdrw=0; write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80); write_com(0x01);write_com(0x80); for(num=

32、0;num8;num+)write_data(table5num);delay(1);write_com(0xc0);for(num=0;num0;i-) sclk=0; /寫的時(shí)候低電平改變數(shù)據(jù) if(inbyte&0x01) io=1; else io=0; sclk=1; /寫的時(shí)候高電平，把數(shù)據(jù)寫入ds1302 delay1(1); inbyte=inbyte1; uchar ds1302_rbyte() /sclk的下跳沿讀數(shù)據(jù) uchar i,temp=0; io=1; /設(shè)置為輸入口 for(i=7;i0;i-) sclk=0; if(io=1) temp=temp|0x80;

33、else temp=temp&0x7f; sclk=1; /產(chǎn)生下跳沿 temp=temp1; return (temp);/-往ds1302的某個(gè)地址寫入數(shù)據(jù)-void write_ds1302(uchar cmd,uchar indata) rst=1; ds1302_wbyte(cmd); ds1302_wbyte(indata); rst=0; sclk=0;/-讀ds1302某地址的的數(shù)據(jù)-uchar read_ds1302(uchar addr) uchar backdata; rst=1; ds1302_wbyte(addr); backdata=ds1302_rbyte();/

34、先寫地址，然后讀數(shù)據(jù) rst=0; sclk=0; return (backdata);/-設(shè)置初始時(shí)間-void set_ds1302(uchar addr,uchar *p,uchar n)/寫入n個(gè)數(shù)據(jù)uchar bb; write_ds1302(0x8e,0x00);/寫控制字，允許寫操作 for(;n0;n-) sw=(*p)/10; gw=(*p)%10; bb=(sw0;n-) *p=read_ds1302(addr); p+; addr=addr+2;void init_ds1302() rst=0; sclk=0; write_ds1302(0x80,0x00);/寫控制字，

35、允許寫 write_ds1302(0x90,0x00);/禁止渦流充電void write_sfm(uchar add,uchar date)sw=date/10;gw=date%10;write_com(0x80+0x40+add);write_data(0x30+sw);write_data(0x30+gw);void write_nyr(uchar add,uchar date)sw=date/10;gw=date%10;write_com(0x80+add);write_data(0x30+sw);write_data(0x30+gw);void write_zhou() uchar

36、num; write_com(0x80+11); switch(zhou) case 1: for(num=0;num3;num+)write_data(table7num);delay(1); break; case 2: for(num=0;num3;num+)write_data(table8num);delay(1); break; case 3: for(num=0;num3;num+)write_data(table9num);delay(1); break; case 4: for(num=0;num3;num+)write_data(table10num);delay(1);

37、break; case 5: for(num=0;num3;num+)write_data(table11num);delay(1); break; case 6: for(num=0;num3;num+)write_data(table12num);delay(1); break; case 7: for(num=0;num3;num+)write_data(table13num);delay(1); break; default:break; void lcall() uchar num1; write_com(0x01);write_com(0x80); for(num1=0;num18

38、;num1+)write_data(table5num1);delay(1);write_com(0xc0);for(num1=0;num14)*6; fen=dd1-(dd14)*6; shi=dd2-(dd24)*6; ri=dd3-(dd34)*6; yue=dd4-(dd44)*6; zhou=dd5-(dd54)*6; nian=dd6-(dd64)*6; write_sfm(6,miao); write_sfm(3,fen); write_sfm(0,shi); write_nyr(2,nian); write_nyr(5,yue); write_nyr(8,ri); write_

39、zhou(); void lcall5() write_com(0x01); write_com(0x82); write_data(:); write_com(0x85); write_data(:); write_nyr(0,ee0); write_nyr(3,ee1); write_nyr(6,ee2); void keyscan() uchar num; if(p3_0=0)if(s2=0) delay(5);if(s2=0)while(!s2);p3_0=1; if(s3=0)delay(5); if(s3=0)while(!s3); p3_0=1; if(s4=0)delay(5)

40、; if(s4=0)while(!s4); p3_0=1; if(s1=0)delay(5); if(s1=0) s1num+; p3_0=1; flag=1; write_com(0x01); write_com(0x80); while(!s1); switch (s1num) case 1:for(num=0;num15;num+)write_data(table14num);delay(1); ; write_com(0xc0); for(num=0;num5;num+)write_data(table15num);delay(1); ; break; case 2:write_com

41、(0x0c);s2num=0; flag3=0; for(num=0;num12;num+)write_data(table16num);delay(1); ; break; case 3:s2num=0;flag6=0; s1num=0;flag=0; for(num=0;num8;num+)write_data(table5num);delay(1);write_com(0xc0);for(num=0;num8;num+)write_data(table6num);delay(1); /自定義字符寫入cgram break; default:break; if(s1num!=0) if(s

42、1num=1) /1if(s2=0) delay(5); if(s2=0) s2num+; if(flag3=0) lcall(); while(!s2); switch(s2num) case 1 :flag3=1;write_com(0x80+3);write_com(0x0f);break; case 2 :write_com(0x80+6);break; case 3:write_com(0x80+9);break; case 4:write_com(0x80+13);break; case 5:write_com(0xc0+1);break; case 6:write_com(0xc

43、0+4);break; case 7:write_com(0xc0+7);break; case 8:flag3=0;s2num=0;write_com(0x0c);set_ds1302(0x80,aa, 7);break; default:break; if (s2num!=0) if(s3=0) delay(5);if(s3=0)while(!s3); switch(s2num) case 1:nian+; if(nian=100) nian=0; write_nyr(2,nian);write_com(0x82);aa6=nian;set_ds1302(0x80,aa, 7); brea

44、k; case 2:yue+; if(yue=13) yue=0; write_nyr(5,yue);write_com(0x85);aa4=yue;set_ds1302(0x80,aa, 7); break; case 3:ri+; if(ri=31) ri=0; write_nyr(8,ri);write_com(0x88);aa3=ri;set_ds1302(0x80,aa, 7); break; case 4:zhou+; if(zhou=8) zhou=1; aa5=zhou; write_zhou(); write_com(0x80+13);set_ds1302(0x80,aa, 7);break; case 5:shi+; if(shi=24) shi=0; write_sfm(0,shi);write_com(0xc0);aa2=