本科毕业设计(论文) 题目太阳能充电器电路设计学院名称理学院专业班级电子信息科学与技术信息10-1班学生姓名李杰导师姓名孙吉红二○一四年六月一日太阳能充电器电路设计作者姓名李杰专业电子信息科学与技术指导教师姓名孙吉红专业技术职务副教授齐鲁工业大学本科毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。
设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中加以说明，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。
本声明的法律结果由本人承担。
毕业设计（论文）作者签名：李杰2014 年6月2日齐鲁工业大学关于毕业设计（论文）使用授权的说明本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留、送交设计（论文）的复印件，允许设计（论文）被查阅和借阅，学校可以公布设计（论文）的全部或部分内容，可以采用影印、扫描等复制手段保存本设计（论文）。
指导教师签名：孙吉红毕业设计（论文）作者签名：李杰2014 年6月2日2014年6月2日目录摘要 (III)ABSTRACT.................................................................................................................. I V 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.1.1能源危机及环境污染问题 (1)1.1.2太阳能的开发和利用 (2)1.1.3我国太阳能的资源状况 (3)1.2国内外光伏发电产业现状与市场需求 (3)1.2.1国内外光伏发电产业现状 (3)1.2.2光伏发电市场需求 (4)1.3光伏系统的工作原理与组成 (5)1.3.1光伏系统的工作原理 (5)1.3.2光伏系统的组成 (5)1.4 本章小结 (6)第二章太阳能电池和单片机 (6)2.1 太阳能电池 (6)2.1.1 太阳能电池原理、分类和保护 (6)2.1.2 太阳能电池的等效电路 (8)2.1.3 太阳能电池板的输出特性 (9)2.2 单片机介绍 (11)2.2.2单片机硬件特性 (12)2.2.3单片机基本结构 (12)2.3本章小结 (14)第三章方案选择及单元电路的设计 (14)3.1 方案选择及方框图 (14)3.1.1 方案选择 (14)3.1.2 方框图 (14)3.2 太阳能充电器电路原理 (15)3.2.1太阳能电池材料分类、电池组件概述和分类 (15)3.3单片机电路介绍 (15)3.3.1 STC12C5408AD单片机 (15)3.3.2设计思路 (20)3.4锂蓄电池的充电特性 (22)3.4.1 控制器充放电电路 (23)3.4.2 液晶显示电路 (26)3.4.3 报警电路设计 (29)3.4.4 PADS简介 (30)3.5 本章小结 (33)第四章锂蓄电池电压电流的检测和技术研究 (33)4.1锂蓄电池电压的检测 (33)4.2蓄电池电压检测电路设计 (33)4.3本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)摘要化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度也在不断提高，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。
太阳能作为一种可再生能源它具有取之不尽、用之不竭和清洁安全等特点，因此有着广阔的应用前景，光伏发电技术也越来越受到人们的关注，随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。
太阳能发电的历史可以追朔到1800年，伯克莱氏发现对某种半导体材料照射光后，会引起伏安特性改变。
最终，发现了光伏效应，并以此半导体制成光伏电池。
其后，对硒，氧化铜等半导体材料进行研究，同样发现此种光伏效应，也制成类似的光伏效应。
本课程设计介绍一种太阳能充电器，利用单片机控制，将太阳能经过电路变换为稳定直流电充电，并能在电池充电完成后自动停止充电，还可作为一般直流电源使用，从而摆脱对市电的依赖而获得通信的自由。
与常规的充电器相比，太阳能充电器有着明显的优势。
关键词：太阳能电池单片机充电器ABSTRACTFossil energy drying up, people's attention to the problem of environmental protection degree are also constantly improve, look for clean alternative energy issues become more and more urgent. Solar energy as a renewable energy it has abundant, an inexhaustible, clean and safe characteristics and therefore has a broad application prospect, photovoltaic power generation technology is also more and more get the attention of people, with the price of photovoltaic modules and the decrease of the development of photovoltaic technology, solar photovoltaic power generation system will be gradually by the additional energy to make the transition to alternative energy now.Solar power's history can be dated back to 1800, Berkeley's discovery of a semiconductor material after irradiation light, to cause volt-ampere characteristics change. In the end, found the photovoltaic effect, which made from semiconductor photovoltaic cells. Thereafter, selenium, copper oxide semiconductor materials such as research, also found that the photovoltaic effect, also made a similar photovoltaic effect.This course is designed to introduce a kind of solar charger, using single-chip microcomputer control, the solar energy through to stabilize the dc charging circuit transformation, after completion of the battery and can automatically stop charging, can also be used as a general dc power supply, so as to get rid of the dependence on the grid for the freedom of communication. Compared with the conventional charger, solar charger has obvious advantages.Key words: solar energy; batteri chip; microcomputer; Battery charger第1章绪论1.1课题背景能源是经济、社会发展和提高人民生活水平的重要物质基础，能源问题是一个国家至关重要的问题。
随着科学技术和全球经济地飞速发展，对能源的需求也在日趋增长。
自20世纪70年代的世界石油危机以来，人们才真正意识到，化石燃料的储量是有限的，能源危机迫在眉睫。
从全球来看，已探明的可支配的传统能源储量在不久的将来即将耗尽，能源问题的突出，不仅表现在常规能源的匮乏不足，更重要的是化石能源的开发利用对生态环境的污染破坏。
大气中的颗粒物和二氧化硫浓度增高，局部地区形成酸雨,而每年排放的大量二氧化碳带来的温室效应，使全球气候变暖，自然灾害频繁。
常规能源在给人类社会带来飞速发展的同时，也在很大程度上使人类社会面临着前所未有的困难和挑战。
这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源，实现可持续发展。
虽然在可预见的将来，矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水力能、生物能等可再生能源资源的利用日益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。
其中，太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比，是最理想的可再生能源。
所谓“光伏发电”是直接将太阳光转换为电能的一种发电形式。
光伏发电具有取之不尽且无污染等优点。
日前在我国，光伏发电主要应用在如下领域：西部偏远地区电力供应、通讯及交通设施、气象台站、航标灯和照明路灯。
光伏发电具有节能性、经济性和实用性等优点，在众多应用领域中具有最广泛的发展前景。
光伏电源控制器通常由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器和负载LED组成。
1.1.1能源危机及环境污染问题十八世纪的工业革命，大大推动了人类社会的生产力水平，使人类进入了机器大生产的工业时代。
从此，人类大规模地开采矿产，砍伐森林，开垦草原，满足世界经济的发展。
可以说，世界经济的现代化，得益于传统能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。
随着科学技术日新月异地飞速发展，对能源的需求也在不断增长。
自70年代的世界石油危机后，人们才真正意识到，供应常规电力所用的石化燃料的储量是有限的。
能源危机迫在眉睫[1]，根据对石油储量的综合估算[2]，可支配的传统能源从全球来看，已探明的石油储量只能用到2040年，天然气也只能延续 50-60 年左右，即使是储量最丰富的煤炭最多也只能够维持二三百年。