在现今各种数码产品日新月异的今天，各种电脑、平板、手机都成为人们随身携带的物品，但是这些产品本身设计的电池蓄电量及续航能力并不能满足人们的需求，几乎所有的人都会遇到在外出或通话过程中电池电量耗尽的情况，这个时候及时找到电源是不太现实的，而随处可见的太阳能就成为人们利用的能源。太阳能是一种清洁能源，不产生任何的环境污染。若能以太阳能电池组件为基础，设计出成本低廉的太阳能手机充电器，直接完成太阳能辐射到电能转换，必然会为个人移动通信带来极大的方便。

1.2 太阳能手机充电器的优点

   太阳能手机充电器相比于利用其他能源的充电器主要优点就在于其利用的太阳能是可再生的，是取之不尽，用之不竭的。而其他的能源不仅要花费巨大的人力物力，还会对环境造成一定的污染。而太阳能每年只需花费极小的维护费用，所以在节能，安全，经济等方面，太阳手机充电器都是具有它独特的好处的。

太阳能手机充电器还能合理的缩短充电时间，方便使用。由于太阳能手机充电需要便携的特点，所以一个太阳能手机充电器上的光伏电池面积10平方厘米左右。按光伏电池发电效率百分之十到百分之十五计算，如果太阳能的输出电压按5至6伏计算，那充满一块1000mAh的电池大概需要8到10小时。白天太阳光无处不在，所以只需将充电器至于阳光下便可自行充电，当你手机没有电时便可直接充电，避免了关机的烦恼[2]。

1.3 本课题研究的主要内容

本论文中的手机充电器通过太阳能电池板直接将太阳能转化为电能，经过DC/DC变换电路转换后，负载由充电电路进行供电。太阳能电池板一般采用的是锂电池，而锂电池一般分为四个充电过程：涓流充电、恒流充电、恒压充电以及终止充电。充电过程中采用LED灯、数码管指示，并配有完善的过流过压保护，为了尽量避免因电池过度充电而损坏的可能，并且充电器采用的是模块式结构和USB接口，可对手机、平板、数码相机机等多种电子产品充电[3]。

2 太阳能手机充电器硬件设计

2.1 系统设计总体方案

   由于正常情况下白天的太阳光的变化时强时弱，变化幅度比较大，而太阳能电池板本身的内阻也比较大，因此在接受太阳光照时，其输出的电压和电流都会有波动，不稳定，这时就需要采用一个控制电路，将太阳能电池板本身输出的不稳定电压经过变换后给电池进行稳定的供电。本系统将采用 89C51单片机做为充电电路的控制器部分，从而用较低的成本轻松简单的实现复杂的充电智能控制过程，于此同时还可以为其他小型的电子产品提供清洁的能源。太阳能电池板通过接受太阳光的辐射，从而将太阳能转换为电能，然后由单片机编程实现 PWM 波控制开关管，改变输出的电流电压，最后通过显示电路显示出输出的状态及大小，由ADC0809实现数据的采集和转换并传给单片机系统做出判断然后进行处理，从而实现电路的智能输出与控制。

太阳能充电器电路模块图如图2-1所示。主要包括充电电路、DC/DC转换电路、按键指示电路、处理器和电池组等组成的一个系统。其中，89C51单片机是系统的主要控制部分，PWM是系统的核心部分。下面将对系统的各个部分进行简单的描述。