首页 > 应用 > 单片机应用
[导读]摘要:为了充分利用太阳能,提高能源的利用效率,文中结合太阳能与C8051F020单片机实现了多功能太阳能路灯的设计;文中通过太阳能提供电源,给各硬件部分供电;C8051F020控制采样函数,并利用LCD显示采样数据的相关信

摘要:为了充分利用太阳能,提高能源的利用效率,文中结合太阳能与C8051F020单片机实现了多功能太阳能路灯的设计;文中通过太阳能提供电源,给各硬件部分供电;C8051F020控制采样函数,并利用LCD显示采样数据的相关信息。文中设计的多功能太阳能路灯具有安全环保、功耗低、外观设计简明大方、实用性强,性能稳定等优点。
关键词:能源;多功能;C8051F020;采样;实用性

    随着社会发展的步伐日益加快,人们对新型能源地开发利用程度不断加大,太阳能作为一种新型能源,越来越受到人们的重视,合理有效的利用好太阳能,已逐步成为节能环保的一种趋势。西藏太阳能资源居中国首位,也是世界上最丰富的地区之一,全年平均日照时数在3 000小时左右。因此为了更环保、更加节能,合理有效地利用太阳能,我们设计出一款多功能太阳能路灯。文中采用C8051F020作为主控芯片,通过51单片机控制片内高速AD对紫外线传感器、温度传感器、光照度传感器等进行采样,对拉萨环境进行监测(特别是紫外线强度的监测),相关数据参数经过LCD显示,用户可通过需要显示广告信息,如进行公益广告,商业广告相关信息的宣传;同时利用具有高效节能的LED灯作为发光源提供照明,蓄电池作为储存电能的工具,将获取的太阳能存储起来。本设计不仅具有良好的市场前景,而且实现了能源的高效利用。

1 系统设计方案
1.1 系统硬件设计
   
文中设计的硬件包括,新华龙电子公司的C8051F0201单片机、稳压电路。文中主要利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,并储存在蓄电池中,由蓄电池给硬件部分提供电源,通过稳压电路提供单片机工作电压,主控芯片C8051F0201控制LCD显示和AD采样,太阳系统硬件设计框图如图1所示。

本文引用地址: http://www.21ic.com/app/mcu/201311/195658.htm

b.JPG


1.1.1 C8051F020简介
   
C8051F020(以下简称51单片机)器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片,具有32个数字I/O引脚。此款51单片机具有高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25MIPS)。全速、非侵入式的在系统调试接口(片内)。12位、100 ksps的8通道ADC,带PGA和模拟多路开关。
8位500 ksps的ADC,带PGA和8通道模拟多路开关和两个12位DAC,具有可编程数据更新方式。64 k字节可在系统编程的FLASH存储器。4 352(4096+256)字节的片内RAM,可寻址64 K字节地址空间的外部数据存储器接口。硬件实现的SPI、Sm Bus/I2C和两个UART串行接口,5个通用的16位定时器。具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵。列片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器,每个MCU都可在工业温度范围(-45~+85℃)内用2.7~3.6 V的电压工作。端口I/O、/RST和JTAG引脚都容许5 V的输入信号电压。C8051F0201引脚如图2所示。

c.JPG


1.1.2 AD采样
   
C8051F020有一个片内12位SAR ADC(ADC0),一个9通道输入多路选择开关和可编程增益放大器。该ADC工作在100 ksps的最大采样速率时可提供真正的12位精度,INL为±1LSB,ADC中集成了跟踪保持电路和可编程窗口检测器,只有当ADC0控制寄存器中的ADOEN位被置‘1’时ADC0子系统(ADC0、跟踪保持器和PGA0)才被允许工作。当AD0EN位为‘0’时,AD0C子系统处于低功耗关断方式。ADC0的最高转换速度为100 ksps,其转换时钟来源于系统时钟分频,分频值保存在寄存器ADC0CF的ADCSC位。文中设计的AD采样的启动方式为定时器3溢出(即定时的连续转换,便于实施数据采集),选用的通道如表1所示。

d.JPG


1.1.3 LCD显示电路
   
LCD显示电路采用T6963C液晶显示控制器,T6963C多用于小规模的液晶显示器件,常被装配在图形液晶显示模块上,以内藏控制器型图形液晶显示模块的形式出现。内藏T6963C单屏结构点阵图形液晶显示的模块方框图如图3所示。单片机对T6963C有2种访问方式:直接访问与间接访问。直接访问利用三总线以I/O设备访问形式进行控制;间接访问则由单片机提供并行接口,以程序控制时序的方式进行控制。为简化程序,这里采用直接访问方式,如图4所示。LCD引脚及其功能如表2所示。

e.JPG

f1.jpg

f2.jpg


1.2 C8051单片机软件设计
   
C8051单片机软件主要包括显示函数、AD采样函数、初始化函数以及主函数。软件设计的主程序流程框图如图5所示,子函数详细功能如表3所示。

f.JPG

g.JPG


1.3 AD采样模块程序
h.JPG

2 整体测试结果
   
整体测试结果如表4所示。

i.JPG



3 结束语
   
文中运用C8051F020作为主控芯片结合温度传感器、紫外线传感器、光照度传感器等制作一个由太阳能电池板将太阳能转化为电能,充分并有效地利用了能源,对环境实时监测。本文采用的C8051F020控制芯片具有较高的执行效率,功耗低,易控制,总体设计不需外加电源,实现了智能化控制。通过对太阳能的合理利用,本设计具有非常好的市场前景,实现工业智能化,是节能减排,构建资源节约型社会的一个良好发展趋势。

a.JPG

 

换一批

延伸阅读

[单片机应用] avr单片机proteus仿真第四课:控制继电器

avr单片机proteus仿真第四课:控制继电器

继电器(Relay),作用是用弱电控制强电。比如,我们用avr单片控制一个220V电压的灯泡,这就必须用到继电器。本课用avr单片机来控制继电器的吸合与断开。Proteus仿真实验器件:1 atmega128一块2 button,按键一个3......

关键字:avr单片机 proteus仿真 控制继电器

[智能硬件] 神盾挤掉汇顶,独家供应三星A系列屏下指纹识别系统

神盾挤掉汇顶,独家供应三星A系列屏下指纹识别系统

据外媒《SamMobile》报道,最后在诸多有利情况下,神盾挤掉汇顶,成为三星A系列智能手机屏下指纹识别系统的独家供应商。 ......

关键字:三星 屏幕指纹传感器 智能手机

[智能硬件] 韩媒:中国供应商为明年三星Galaxy A系列提供屏幕指纹技术传感器

韩媒:中国供应商为明年三星Galaxy A系列提供屏幕指纹技术传感器

报道称中国的Aegis科技将为三星明年发布的Galaxy A系列提供屏幕指纹技术的传感器,只不过Galaxy A系列用的是光学屏幕指纹技术,而不是Galaxy S10搭载的超声波屏幕指纹技术。 ......

关键字:三星 Galaxy A系列 屏幕指纹技术传感器

[单片机应用] PIC32MX单片机外设库使用(Ⅰ)- 系统时钟及I/O口基本设置

PIC32MX单片机外设库使用(Ⅰ)- 系统时钟及I/O口基本设置

开发环境:MAPLAB X IDE v1.85编译器:MPLAB XC 321.使用说明:PIC32外设库提供用于设置和控制32位外设的函数和宏。希望使用外设库的应用程序只需在其源文件中包含一个头文件即可访问任意受支持的函数和宏。 备注:......

关键字:PIC32MX 单片机 外设库 系统时钟 基本设置

[单片机应用] 51单片机学习笔记:定时器产生PWM可调方波,控制led灯亮度

51单片机学习笔记:定时器产生PWM可调方波,控制led灯亮度

使用定时器T0产生PWM方波,用按键调整占空比,20级可调控制led灯的亮度等级.C代码#include"my51.h"#include"timer0.h"#definegrading20//亮度20......

关键字:51单片机 定时器 PWM 可调方波 led灯亮度

[单片机应用] STM32 ADC自我学习总结

STM32 ADC自我学习总结

记录一下STM32的ADC编程方法! 前面已经学习了DMA,知道如何使用DMA去减小CPU的负担,这里的ADC转换也来使用DMA---这个也是STM32的ADC转换最常见的方式。---第一步是---了解......

关键字:ADC

[单片机新闻] 十大IC设计公司排行:博通第一,唯一负增长的竟是TA

十大IC设计公司排行:博通第一,唯一负增长的竟是TA

大多数IC设计业者的营收表现皆较去年同期成长,其中博通以49.89亿美元的营收位居第一,高通第二,但是营收下降了0.1%,是10大厂商中唯一负增长的。NVIDIA公司位列第三,但32.1%的增速远高于其他公司。......

关键字:博通 高通 英伟达 IC设计

[通信技术] 面向工业4.0的可靠无线通信

面向工业4.0的可靠无线通信

工业4.0或智能工业预示着一场新的工业革命,现有系统通过网络连接到一起,共同创建信息物理系统。[D1]第一次工业革命是不同技术的融合,以支持工程师推动手工制造向蒸汽机驱动的大规模生产转变。如今的工业革命则是检测[D2]、通信和大数据处理等技......

关键字:工业4.0 无线通信 ADF7030-1

[智能硬件] 微软Surface Pro 6暴力测试,勉强通过了测试!

微软Surface Pro 6暴力测试,勉强通过了测试!

今天Youtube博主JerryRigEverything带来了对微软Surface Pro 6的暴力测试,包括刀割、火烧、掰弯,令人看得心惊胆战,Surface Pro 6可以说是勉强通过了测试。 ......

关键字:微软 Surface Pro 6 iPad Pro

[单片机应用] 单片机 Modbus 多机通信程序设计

单片机 Modbus 多机通信程序设计

给从机下发不同的指令,从机去执行不同的操作,这个就是判断一下功能码即可,和我们前边学的实用串口例程是类似的。多机通信,无非就是添加了一个设备地址判断而已,难度也不大。我们找了一个 Modbus 调试精灵,通过......

关键字:单片机 Modbus 多机通信

[工业控制] 意法半导体超低功耗MEMS工业级传感器产品家族 新增6轴惯性模块

意法半导体超低功耗MEMS工业级传感器产品家族  新增6轴惯性模块

ISM330DLC 6轴IMU(惯性测量单元)是意法半导体超低功耗MEMS工业级传感器产品家族的延伸,兼备高精度和高稳健性,意法半导体十年供货承诺保证市场长期有货。 ......

关键字:意法半导体 MEMS工业级传感器

[单片机应用] STC单片机掉电断电失电瞬间EEPROM数据保存处理办法

STC单片机掉电断电失电瞬间EEPROM数据保存处理办法

  由于客户在请人设计开发一设备,但是设备用户处总停电,造成设备及其周边耗材损耗严重,因此请我司在现有STC为主要芯片的基础上做掉电瞬间EEPROM里的20个参数保存,上电后通过读取EEPROM中的参数回到掉电的状态,......

关键字:STC单片机 掉电断电 失电瞬间 EEPROM 数据保存

[智能硬件] 华为Mate 20 Pro或采用高通第二代的超生波指纹识别技术

华为Mate 20 Pro或采用高通第二代的超生波指纹识别技术

近日,据外媒BGR爆料称,华为Mate 20 Pro将会应用高通第二代超声波指纹技术。 ......

关键字:华为 Mate 2o Pro 超声波指纹识别技术 3D人脸识别

我 要 评 论

网友评论

芯闻号

技术子站

更多

项目外包

更多

推荐博客