单片机与太阳能电池的小应用.doc

创新设计 太阳能广告展示装置实用模块设计姓名：祝张学号： 110800730班级： 08应用物理同组成员： 余昌海 110800713陈火明 1108007182011年01月10日 太阳能广告展示装置实用模块设计一、作品设计目的及意义：为了提高该广告展示台的使用价值，使之更加实用，并迎合各人群的生活节奏，我想到在原有的展示台上安装最小系统的一些功能，并将一些常用的功能实现，诸如温度，时钟，湿度，闹钟，灯饰等。太阳能底座由太阳能电池板提供电源，与最小系统相互独立，原因在于我们所买到的太阳能电池板价格相对较高，而在以后技术进一步发展之后可以考虑用它给最小系统提供电源。考虑到不同的人群需求不同，比如在餐馆人们更需要知道时间，在卧室人们也许需要闹钟和温度计，在车上人们可能需要时钟和温度计等，所以，我所负责的程序部分将这些功能都加以分散，降低产品成本，满足个性化需求。由此，我们着手制作样品。二、基本思路：1、底座：太阳能电池板提供2.0到2.4V的直流电源，通过模拟电路调整为震荡电流，带动电机，再通过齿轮传递，使展示台旋转。2、展示台功能：采用stc52单片机最小系统构成温度、时钟、闹钟等满足个性化需求，并可以供消费者自行组装。3、无线控制：采用nrf24l01无线数据模块实现远程控制，提供远程开关，数据传递。考虑到该模块价格较贵，不适合嵌入本作品，再者我买了两个结果坏了一个于是也只好放弃了。三、创新点：太阳能旋转底座带动展示台的旋转，使之更能引起人们注意，同时加之消费者需求的功能，更加迎合消费者，因为展示台在不断地旋转，所以展示的空间和展示的内容增加了，如果条件允许还完全可以使用太阳能电池板为电池充电并保证无光情况下展示台的工作，环保节能。本作品是为实用新型设计。四、外观由同组其他成员设计在其报告中有阐述。五、电路部分主体由同组其他成员设计在其报告中有相对阐述。我主要建议使用ds18b20温度传感器，理由在温度传感器当中该芯片比较普及，单线工作占用I/O口少等，当然也是我们小组目前所能直接找到的温度传感器。至于湿度传感器的选择以及电路的设计被放弃了，因为我们只要提出一个想法并实行，考虑到湿度计所用无机所以放弃了。六、对应模块程序编辑/*18B20程序*/#include #include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int;/*定义端口*/sbit seg1=P20;sbit seg2=P21;sbit seg3=P22;sbit DQ=P13;/ds18b20 端口sfr dataled=0x80;/显示数据端口/*全局变量 */uint temp;uchar flag_get,count,num,minute,second;uchar code tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /7段数码管段码表共阳uchar str6;/*函数声明*/void delay1(uchar MS);unsigned int ReadTemperature(void);void Init_DS18B20(void);unsigned char ReadOneChar(void);void WriteOneChar(unsigned char dat);void delay(unsigned int i);/*主函数*/main()unsigned char TempH,TempL;TMOD|=0x01;/定时器设置TH0=0xef;TL0=0xf0;IE=0x82;TR0=1;P2=0x00; count=0;while(1) str5=0x39; /显示C符号 str1=tabTempH/100; /十位温度 str2=tab(TempH%100)/10; /十位温度 str3=tab(TempH%100)%10|0x80; /个位温度,带小数点 str4=tabTempL; if(flag_get=1) /定时读取当前温度 temp=ReadTemperature(); if(temp&0x8000) str0=0x40;/负号标志 temp=temp; / 取反加1 temp +=1; else str0=0; TempH=temp4; TempL=temp&0x0F; TempL=TempL*6/10;/小数近似处理 flag_get=0; /*定时器中断*/void tim(void) interrupt 1 using 1/中断，用于数码管扫描和温度检测间隔TH0=0xef;/定时器重装值TL0=0xf0;num+;if (num=50) num=0; flag_get=1;/标志位有效 second+; if(second=60) second=0; minute+; count+;if(count=1) P2=0; dataled=str0;/数码管扫描if(count=2) P2=1; dataled=str1;if(count=3) P2=2; dataled=str2; if(count=4) P2=3; dataled=str3; if(count=5) P2=4; dataled=str4; if(count=6) P2=5; dataled=str5; count=0;/*延时函数*/void delay(unsigned int i)/延时函数 while(i-);/*初始化*/void Init_DS18B20(void) unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ复位 delay(8); /稍做延时 DQ = 0; /单片机将DQ拉低 delay(80); /精确延时 大于 480us DQ = 1; /拉高总线 delay(10); x=DQ; /稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败 delay(5);/*读一个字节*/unsigned char ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i0;i-) DQ = 0; / 给脉冲信号 dat=1; DQ = 1; / 给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; delay(5); return(dat);/*写一个字节*/void WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned char i=0; for (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01; delay(5); DQ = 1; dat=1; delay(5);/*读取温度*/unsigned int ReadTemperature(void)unsigned char a=0;unsigned int b=0;unsigned int t=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); / 启动温度转换delay(200);Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器等（共可读9个寄存器） 前两个就是温度a=ReadOneChar(); /低位b=ReadOneChar(); /高位b=8;t=a+b;return(t);由于我主要对相应模块程序编辑所以把觉得最为头疼的温度程序附上。起初无法调试还以为是温度传感器坏了，后来参考了一些网络上的其他程序才调试成功的，同时还与另外一组做温度报警装置的同学共同讨论，得到最终程序。同时我还编辑有定时器时钟程序，由于时间关系我没有再写其他程序，同组成员也没有再添加其他模块。当然使用数码管显示使程序要不停地做扫描动作使定时器时钟慢了一些，基于此，可以通过调试使之更加精确或换用ds1302时钟芯片以获得精确地时钟。7、 不足与愿景我的程序当中还有很多地方没有完善，诸如闹钟程序没有添加到时钟当中，还有没有把温度程序写成函数供调用，时钟走得慢了一些需要更加精确等。希望在以后的作品当中能够吸取经验加以补充不足。8、 总结原本我和本组成员陈火明还有另外一组的成员翁俊煌是打算制作步行充电器的，也许冠以名之“步行”所以“不行”了吧，在制作它的后期面对功率不够的问题，电压升上去，电流却小到几毫安，于是我们放弃了制作步行充电器，而分别参与加入不同的其他小组完成本次实践。期间我还和制作防丢报警器的苏阳贵同学交流其作品的思路并建议其需要小巧简单，同时建议他采用555控制蜂鸣器，并被采用。也与庄晓东和魏建清同学交流了对点阵模块的相关认识，并向梁军同学讨教了一些焊接电路的知识，同时也虚心地请教了班上其他了解C51的同学编程上的问题，虽然大部分的问题还留着没有解决，但可喜得是解