太阳能充电宝设计

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1.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20-90RH0-50℃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GP2Y1010AU0FPM2.5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。2.6PCB板设计图5：充电模块PCB图6：主控PCB3.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。4.制作过程4.1第一次开发第一次的原理图采用nandflash存储设计，主要实现太阳能供电，并采用摄像头设计。第一次PCB板采用两层板设计，制造成本降低，实现其全部功能。4.2第二次开发第二次开发相比较第一次开发，具有如下改进：1.增加了PM2.5传感器2.删除了Flash存储模块，改用U盘存储，随插随用，便携式强。3增加串口转WIFI模块，为后期数据联网做铺垫。4改用4层板设计，并对线路进行设计修改，提高电路信号的可靠性4.3部分软件设计4.3.1蜂鸣器4.3.2dht11温湿度传感器4.4外观设计图7：产品外观渲染图对产品结构的设计进行了细致的思考和研究，决定以“房屋”为基础，进行抽象和再设计，因为“家”能够给人温暖，平复急躁的心情，能够让处于拥堵道路的广大司机们联想到“家”，而让内心平静，同时显示屏上播放家庭温馨画面，可达到心理暗示的积极作用。图8：CATIA产品设计后期产品化时，将对此模型进一步细节已达到加工目的。产品外观结构尺寸，长x宽x高为200x140x107mm，如下图；其中显示屏尺寸为3.5寸，太阳能充电板参数为：功率1W图9：产品尺寸谢谢