太阳能充电宝设计精要.ppt

太阳能充电宝设计 节能，环保 美观，稳定 方便，实用 目录 简介 产品设计 市场前景 制作过程 简介 随着世界能源日益短缺和人们环保意识的加强，新能源的应用以快速进入了我们的生活，而作为绿色新能源的太阳能源得到了广泛的认可。 我们团体利用太阳能作为主要能源，制作出一款新型车用充电宝。 2009-2015年全球太阳能电池产量 2.产品设计 主控 芯片 充电模块 信号采集模块 显示模块 备用模块 2.1主控芯片 左图为主控芯片STM32F407ZET6的外围引脚图及其引脚功能定义，FSMC模块是为3.5寸显示屏而设计，并预留了OV7225摄像头接口、U盘存储接口，这样可以实现U盘存储的便携视频记录仪功能，此外还设计了扩展RAM和串口转wifi接口，并将检测到的数据传输到显示屏上，方便用户直观的观测信息。 2.2充电模块 上图为太阳能充电电路设计，当S4的1与2相连时，太阳能给锂电池供电，P10经过DW01保护芯片的1管脚与8205的4管脚相连，3管脚与8205的5管脚相连来完成锂电池的充放电保护电路。 主控芯片供电电路利用MAX1703芯片完成输入电压3.7V到输出电压5V的升压电路，R1 和 R2 组成分压电路，电池电压经分压后接 到 MAX1703 的 POKIN（第 3 脚）一旦 POKIN 电 压低于 1.25V，MAX1703 的第 8 脚（POK）输出一 个低电平，使D10（LED1 ）点亮，提示电池电压偏低。 2.3信号采集模块 图1：ZE08-甲醛传感器 ZE08甲醛传感器利用电化学原理对空气中存在的CH2O进行探测，具有良好的选择性，稳定性。内置温度传感器，可进行温度 补偿；同时具有数字输出与模拟电压输出。 从主控芯片引出的接受和发送分别与甲醛传感的5,6引脚相连，用于将接收端采集到的数据通过发送端传给CPU在LCD上显示。 图2：DHT11温湿度传感器 型号 DHT11 测量范围 20-90RH 0-50℃ 测湿精度 ±5％RH 测温精度 ±2℃ 分辨率 1 封装 4针单排直插 DHT11温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，具有良好的可靠性和稳定性。把采集到的数据传送到主控芯片中并显示。 图3：夏普 GP2Y1010AU0F PM2.5传感器 夏普PM2.5传感器测量范围0-500ug/m3，具有稳定的线性输出。通过R18，19上拉电阻对传感器起限流作用, 同时对器件注入电流。并把数据传送给主控芯片。 2.4显示模块 图4：3.5寸TFT液晶显示模块 TFT显示屏的分辨率为480×320，背光可以通过PWM调节。由于彩屏的数据量比较大，TA354R1具有16位并口和自带触摸屏，操作方便，传送速度明显提高。 2.5备用模块 STM32F407板载了一个摄像头模块接口，其原理如左图所示。采用安福来摄像头DCMI-16P，从而实现后期的升级。 2.6 PCB板设计 图5：充电模块PCB 图6：主控PCB 3.市场前景 现如今，市场上的太阳能产品层出不穷，但功能都比较简单，产品的稳定性能不高。我们团体将太阳能充电与甲醛，温湿度，PM2.5传感器检测结合，采用U盘存储，增加串口转wifi模块与摄像头模块，为后续数据联网做好铺垫，市场上尚未出现过类似的产品。 实物基本实现了其主要功能，包括对甲醛，PM2.5，温湿度的检测并在TFT显示屏上显示数据，结构合理，使用方便。由太阳能提供主要能源，备用锂电池模块。 PCB板采用4层板设计，并对线路设计进行了修改，提高了电路信号传输可靠性。 增加串口转wifi模块，为后续数据联网做好铺垫 图7：实物图 在我们的100份问卷调查中，有63%的人经常使用太阳能产品，有30%的人偶尔使用太阳能产品，只有7%的居民没有使用过太阳能产品。 当给市民介绍我们的产品功能时，有78%的人愿意买我们的新型车用太阳能充电宝设计，所以我们在市场上推行我们的产品是很有大的市场前景的。