0042基于C51单片机太阳能风能充电路灯系统原理图PCB设计proteus仿真

【前言】

hello 大家好，今天给大家讲一讲基于51单片机的路灯系统，采用的充电方式是太阳能和风能等清洁能源。

本次设计采用的MCU仍然是基于51内核的单片机STC89C51RC，整个设计可以分为4部分——主控、充电、小灯以及光照检测。通过太阳能和风机给锂电池充电，具有充电保护和稳压电路，带充电和满电指示灯，板上自带5V升压电路，一颗锂电池即可为整个系统供电，支持开关切换自动和手动模式 a)自动模式下，根据光强自动控制路灯 b)手动模式下，通过开关控制路灯。

【仿真设计】

下面是该项目的仿真图，模块化设计并配有功能说明，实现良好的易读性和移植性。（仿真文件为V8.11版本的，大家可以在此下载安装该版本：http://www.jh-tec.cn/archives/5696）

【硬件电路设计】

下面是该设计的整体原理图和PCB设计概览，原理图模块化分布，每部分都备注有对应的功能名称，便于阅读；PCB设计采用的3D封装的器件，主要是方便配合结构设计。

原理图：

PCB：

(板子下方丝印部分可以用来标标记个人信息)

下面详细介绍一些设计注意点哈，抛砖引玉~

1、关于MCU 本设计采用的MCU为STC公司的STC89C51RC，该芯片使用经典的MCS-51内核，钛叔相信绝大多数的朋友都熟悉该芯片的基本使用，毕竟这算是入门的第一款单片机了。最小系统如下图所示，很简单，这里不赘述具体原理。另说一句，在我们调试MCU小系统的时候，如果工作异常，无论什么类型芯片，首先第一步就是检查芯片的供电电源是否正常，再之后检测晶振和复位，绝大多数的问题都是出在这三个地方，钛叔记得以前学生时代有一次调试51单片机就始终下不进去程序，电源正常，复位也正常，最后发现就是晶振的谐振电容错焊成了1000pf，导致晶振起振失败，诸如类似的问题都可能导致芯片启动失败，所以大家按照我上述的三个点出发去调试，就一定能够解决问题。

（下载接口钛叔这里采用的XH2.54，大家可以在钛叔的店铺采购下载器，通过XH2.54连接线可以直接相连，避免插错的情况）

另外，钛叔这里也预留了几个扩展IO和一个LED灯，可以用来增添一些其他功能。钛叔在该设计板上习惯性放了三个MRK点，如果大家有需要量产的需求，且板子比较大不会涉及拼版的情况，就记得放，如果后面是需要拼版的话，可以在最终的大板上放MRK点。

2、关于电源 充电芯片TC4056，性能和TP4056基本一致，价格更便宜一些，电源输入有两路—风能和太阳能，风能一路串了一个1N5819来实现单路电源输入进TC4056。电池采用18650锂电池，接入到BAT端，因为锂电池最高只能输出4.2V且不稳压，所以之后需要通过MT3608升压到5V，MT3608也是之前我们用过的国产公司中航的芯片，推荐大家使用，性价比很高。

电源开关部分钛叔采用的是8.5x8.5的自锁开关，这里需要注意就是自锁开关的方向，有部分同学焊接反了导致按下时候为电源关断，弹上来是电源闭合。