任务
本文以太阳能路灯设计为例，针对太阳能路灯的优势以及发展背景，对太阳能路灯的基本原理和构成进行介绍。根据对太阳能电池板、蓄电池、控制器芯片等部件的方案论证。最终确定利用光伏发电由太阳能电池板以及蓄电池提供电能支持，在控制器的作用下，对时间显示模块以及LED驱动模块进行控制。通过对太阳能路灯的调试以及测试，最终的太阳能路灯具有安全性高、易于维修、不会造成任何污染以及自动化的特点。
实物图
原理设计
充放电模块
本装置采用太阳能发电，通过涓流对电池模组进行充电。电池模组进行电源输出，本次系统实物模拟采用的是3.7V输出的锂电池，因系统需要5V电压，故而采用了一个升压模组，将电池输出的3.7V电压转化为5V后再对系统进行供电，如图4-3所示为系统的电源输出电路，如图4-4所示为本次采用的升压模块电路图。
源代码
/*******************************************************************************
\* 文件名称：基于51单片机的太阳能充电路灯设计
\* 实验目的：1.
\* 2.
\* 程序说明：定制可联系Q:2772272579;@: itworkstation@ hotmail.com
\* 日期版本：本项目已分享全部代码，熟悉使用单片机的可做参考代码。可定制。
*******************************************************************************/
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
/*******************************定义全局变量********************************/
unsigned char data1; //AD转换值
long Value; //光照强度值
unsigned int baojing=300; //开灯阀值
/******************引脚定义********************/
sbit bADcs=P1^3;//ADC0832 引脚定义
sbit bADcl=P1^4;
sbit bADda=P1^5;
sbit key1 = P3^7;//加键
sbit key2 = P3^6;//减键
sbit led = P1^6; //LED灯控制引脚
/*******************************函数声明********************************/
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat); //数字转字符串函数
extern void InitLcd1602(); //液晶初始化函数
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str); //液晶显示字符串函数
/*******************延时函数*******************/
void Delay_Ms (unsigned int a)
{
unsigned int i;
while( a-- != 0)
{
for(i = 0; i < 600; i++);
}
}
/**********模数转换，光照检测子程序****************/
long kssj() //开始收集
{
unsigned char i;
bADcs = 0;//当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用.
bADcl=0;
bADda=1;
bADcl=1;
bADcl=0;//i down
bADda=1;
bADcl=1;
bADcl=0; // 2 down
bADda=0;
bADcl=1;
bADcl=0; // 3 down
bADda=1;
bADcl=1;
bADcl=0; // 4 down
for(i=8;i>0;i--)
{
data1<<=1;
bADcl=0;
bADcl=1;
if(bADda==1) data1|=0x01;
bADda=1;
}
bADcs=1;
if(data1!=128)
{
Value=500-data1*1.96; //ADC转换器的分辨率是255，转换成500要乘以1.96 得出A。 然后由于电路中光照越强A越小，所以再让500-A。
}
return Value;
}
/*****************按键扫描子程序*******************************/
void Key_set_scan()
{
unsigned char buff[5];//设置值
if(key1==0) //加键按下
{
Delay_Ms(10); //延时消抖
if(key1==0)
{
// while(!key1);
baojing++; //开灯阀值加1
if(baojing>=500) baojing = 500; //最大为500
buff[0] = baojing/100+0x30; //获取开灯阀值百位，并转换为字符
buff[1] = baojing%100/10+0x30; //十位
buff[2] = baojing%10+0x30; //个位
buff[3] = '\0'; //结束符
LcdShowStr(4, 1,buff); //液晶显示开灯阀值
}
}
if(key2==0) //减键按下
{
Delay_Ms(10); //延时消抖
if(key2==0)
{
// while(!key2);
baojing--; //开灯阀值减1
if(baojing<=0) baojing = 0; //最小为0
buff[0] = baojing/100+0x30; //百位
buff[1] = baojing%100/10+0x30; //十位
buff[2] = baojing%10+0x30; //个位
buff[3] = '\0'; //结束符
LcdShowStr(4, 1,buff); //液晶显示开灯阀值
}
}
}
/*------------------------------------------------
系统主程序
------------------------------------------------*/
void main()
{
unsigned char str_yw[12];//光照强度显示缓存
InitLcd1602(); //初始化液晶
LcdShowStr(0, 0,"Light: Lx"); //显示初始界面 光照单位勒克斯（lux或lx）
LcdShowStr(0, 1,"Set:300Lx"); //显示初始界面
while(1)
{
Key_set_scan(); //按键扫描
kssj(); //模数转换，采集检测光照强度
str_yw[0] = Value/100+0x30; //获取光照值百位，并转换为字符
str_yw[1] = Value%100/10+0x30; //十位
str_yw[2] = Value%10+0x30; //个位
str_yw[3] = '\0'; //结束符
LcdShowStr(6, 0,str_yw); //显示检测到的光照强度
if(Value<=baojing) //光照值小于开灯阀值
led = 0 ; //LED灯亮
else
led = 1; //LED灯灭
Delay_Ms(10);//延时防止刷新太快
}
}
/* 整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat-待转换数，返回值-字符串长度 */
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat)
{
signed char i = 0;
unsigned char len = 0;
unsigned char buf[6];
if (dat < 0) //如果为负数，首先
{
dat = -dat;
*str++ = '-';
len++;
}
do {
//先转换为低位在前的十进制数组
buf[i++] = dat % 10;
dat /= 10;
} while (dat > 0);
len += i; //i最后的值就是有效字符的个数
while (i-- > 0) //将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上
{
*str++ = buf[i] + '0';
}
*str = '\0'; //添加字符串结束符
return len; //返回字符串长度
}
LCD1602液晶驱动
#include <reg52.h>
#define LCD1602_DB P0
sbit LCD1602_RS = P1^0;
sbit LCD1602_RW = P1^1;
sbit LCD1602_E = P1^2;
/* 等待液晶准备好 */
void LcdWaitReady()
{
unsigned char sta;
LCD1602_DB = 0xFF;
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 1;
do {
LCD1602_E = 1;
sta = LCD1602_DB; //读取状态字
LCD1602_E = 0;
} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止
}
/* 向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值 */
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd)
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
/* 向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值 */
void LcdWriteDat(unsigned char dat)
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
/* 设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */
void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y)
{
unsigned char addr;
if (y == 0) //由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址
addr = 0x00 + x; //第一行字符地址从0x00起始
else
addr = 0x40 + x; //第二行字符地址从0x40起始
LcdWriteCmd(addr | 0x80); //设置RAM地址
}
/* 在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str)
{
LcdSetCursor(x, y); //设置起始地址
while (*str != '\0') //连续写入字符串数据，直到检测到结束符
{
LcdWriteDat(*str++);
}
}
/* 初始化1602液晶 */
void InitLcd1602()
{
LcdWriteCmd(0x38); //16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
LcdWriteCmd(0x0C); //显示器开，光标关闭
LcdWriteCmd(0x06); //文字不动，地址自动+1
LcdWriteCmd(0x01); //清屏
}