用AT89C52制作太阳能电池数显充放电控制器

本文介绍太阳能电池对铅酸蓄电池充放电过程中，用单片机对充放电电压进行数据采集、数字控制等电路设计制作。该电路具有结构简单、数字显示电压值和无触点充放电控制等功能。

一、硬件电路.
太阳能电池数显充放电控制器原理电路见附图所示。该电路主要由单片机89C52与ADC0809模数转换器组成。ADC0809具有①～⑤脚和（26）～（28）脚8路模拟输入端口，（23）～（25）脚地址线可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。（22）脚是地址锁存控制端，当输入高电平时，对地址信号进行锁存；（6）脚是测试控制端，当输入一个2μs宽的高电平脉冲时，就开始A/D转换；（7）脚是A/D转换结束标志控制端，当A/D转换结束时，（7）脚输出高电平；（9）脚是A/D转换数据输出允许控制端，当（9）脚为高电平时，A/D转换数据从端口输出；（10）脚是时钟输入端，在精度要求不高的条件下，可将单片机（30）脚直接接该端。

单片机的P1、P3端口作三位数码管的显示控制，Po端口作A/D转换数据读入，P2.0～P2.5端口作A/D转换控制，P2.6和P2.7端口作输出信号控制。R13、R19、R20、C6和ADC0809的IN0端口组成单路电压数据采集输入电路。功率场效应管Q10作蓄电池无触点放电开关，Q11作蓄电池无触点充电开关。

二、工作原理
为了使软件编程简单、不用作运算，根据ADC0809能将0～5V电压转换成数字量0～255的原理。假设太阳能电池对铅酸蓄电池充电和铅酸蓄电池对负载放电过程中，铅酸蓄电池的端电压变化范围是0～25.5V，经过电阻R19、R20串联分压后，在R20的两端得到≤5.0V的电庄，又经过A/D转换变为数字量0～255，送到89C52控制处理后，并转由1ED数码管显示数字量0～25.5，刚好能使电压变化范围值与数字变化量相对应。显示的数字量就是实际电压值。例如显示12.0，就可以读作12.0V。

根据铅酸蓄电池性能，在充电过程中通过软件设置停止充电电压为14.5V、恢复充电电压为13.5V；同样在放电过程中设置停止放电电压为11.5V、恢复放电电压为12.5V。铅酸蓄电池的端电压被电阻分压后送入A/D变换成数字量，89C52一方面将数字量送给1ED数码管显示，另一方面对数字量进行比较判断，如果比较结果超过14.5V时，P2.6口输出高电平，Q6截止、1ED2熄灭、Q11也截止，使太阳能电池停止对铅酸蓄电池充电；如果比较结果低于11.5V时，P2.7口输出高电平、Q4截止、1ED1熄灭、Q10也截止，使铅酸蓄电池停止对负载放电。

这样就达到对铅酸蓄电池过充电、过放电的保护目的。

三、源程序
整个源程序需设有电压采集、显示程序以及比较判断、控制程序等。为了简化硬件设计，程序中还要注意提高控制器的抗干扰能力，需设置软件陷阱和软件看门狗等。