表4.1 万用表测量分压电阻分压值
R1、R2两端电压U 3.28 4.09 4.89 9.37 19.12 平均系数 注：表中电压的单位为V；
R2两端电压U2 0.35 0.43 0.52 1.01 2.07 9.3604 分压系数U/U2 9.3714 9.5116 9.4038 9.2772 9.2367 根据这种猜测，结合采样电阻的大小对系统功耗的影响，后来将R1、R2的阻值改小一个数量级，但是测得的结果还是不行，所以只能再降低分压电阻阻值，知道减小到R1=4.7KΩ，R2=460Ω，测试后结果正常，通过计算，两者的电阻和对系统的功率消耗也不是很大，最大为0.125W，电阻选取的都是1%精度、1/4W的金属膜电阻，符合设计要求。将电阻调整合适之后还得进行校正，再次利用万用表测得分压电阻对应的电压值，最终确定分压系数，其测试结果如表4.2所示：
表4.2 调整电阻后的分压情况
R1、R2两端电压U 3.27 4.08 5.04 9.40 19.11 平均系数 注：表中电压单位为V；
R2两端电压U2 0.29 0.36 0.44 0.84 1.72 11.2729 分压系数U/U2 11.2759 11.3333 11.4545 11.1905 11.1105 16
表4.2的数据为程序里面采样电压的调整提供依据，电压显示的公式U=(float)((4.096*ad0)/4095*1127+113)。表4.3的数据为程序处理电流提供依据，I=(float)(（2.5-(4.096*ad1)/4095）*100+4)。ad0、ad1代表A/D转换得到的数字码。
表4.3 电流检测模块测试
供电电压（V） 负载 47Ω/20W 9.40 100Ω/20W 47Ω/20W 19.11 100Ω/20W 2.48 2.43 2.49 2.44 2.44 2.41 万用表测（V） 2.47 A/D测（V） 2.43 为了能够体现出本控制器的性能，要对太阳能电池板的输出作两次测试，分为直接接负载测试和通过MPPT接负载测试，其测得的数据分别如表4.4和表4.5所示。从这两个表的数据可以看出：接入MPPT测试的输出功率比直接输出的功率提升了将近20%，这种结果并不是很理想，其主要的原因是采用51单片机的处理速度跟不上，而且程序量大，运行速度慢，A/D采样的精度还不够高，存在着较大的系统误差。要解决这些问题，进一步提升效率，就需要采用高端的处理器，如DSP、FPGA、430低功耗系列单片机等。
表4.4 太阳能电池板直接接负载测试
输出功率负载 47Ω/20W 100Ω/20W 输出电压（V） 输出电流（A） （W） 18.10 19.80 0.39 0.20 7.06 3.96 20.3V/0.46A 20.4V/0.52A 空载 注：2013-5-9早上10:05，多云，21℃；
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表4.5 接入MPPT太阳能电池板带负载测试
负载 47Ω/20W 100Ω/20W 输出电压（V） 输出电流（A） 19.62 20.30 0.43 0.22 输出功率（W） 8.44 4.47 注：2013-5-9早上10:07，多云，21℃；
软件调试的主要心思应当放到系统算法上面，由于n5110液晶、A/D转换以及PWM的驱动程序之前都有写过，将它们复制粘贴，进行相应的修改就行了。在调试程序的时候，发现A/D采样的电压与万用表测得的电压相差60mV，为了降低误差，在程序中做了修正。 5 总结
对于太阳能电池板转换效率低的问题，采用MPPT（最大功率跟踪）技术来提高太阳能电池板的利用率。在利用同样的参数的太阳能电池板，对带MPPT控制器与不带MPPT控制器的功率进行比较，在整个设计工作中做了大量的测试，采集了输出电压、电流并且制作多张图表，从整体上看，能够提高20%左右的效率。从整个系统分析来看，效率不高的主要原因有几点：1、系统的功耗相对比较高，这主要体现在LM7805供电模块，以热损耗形式消耗；2、系统MCU选取不是很恰当，STC89C52RC虽说有较大的许存储能力，但是其处理的速度还是比较低，导致跟踪的速度低，有时候并没跟踪到最大功率点；3、环境影响，太阳能电池板不是每时每刻都以最佳位臵接收太阳光。
综合上述几点原因，MPPT控制器还可以做进一步改进，采用低
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功耗的DC-DC转换芯片，选取DSP等高速MCU替代51单片机，控制太阳能电池板旋转，使得其以最佳位臵接收太阳光。在考虑方案改进的同时，系统成本也应该作为参考，思想紧跟产品推广规则。以设计实用性产品为最终目的。
通过本次设计，巩固了专业知识，同时也学到了新的知识。刚开始是抱着忐忑的心理选取了这个课题设计，心里没谱，总以为这个课题会很难。但是看了几天有关方面的资料之后，对课题的整体思路以及方向有了理解。然后根据思路进行相关的试验，主要对象是场效应MOSFET开关管，之前有过这方面的设计，出的问题较多。开关管通过验证后，设计了系统的转换电路部分，控制部分用的是之前做了的51单片机控制板。上面包括A/D、D/A、液晶显示、串口等模块，足以满足系统要求。接下来就是程序的编写、调试，最后在系统软硬件结合调试时，又做了很多测试，主要目的是降低系统采样的误差。通过硬件测试，然后在程序中进行修正。
总的来说，本次毕业设计的任务还是圆满完成了，自己各方面的能力都得到了锻炼、提升，也展示了自己的专业技能以及学术技能，为即将毕业进入社会奠定了基础。
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