3 太阳能充电器硬件设计 MAX471引脚结构：
SHDN1RS+2MAX471RS+3GND48765OUTRS－RS－SIGH
图3-14 MAX471引脚结构
MAX471各引脚功能说明如下：SHDN为关闭信号，正常操作时接地；当它为高电平时，供电电流小于5μA。RS+为内传感电阻的电源端。GND为地端或电源负端。SIGN为集电极开路逻辑输出，SIGN为低电平表示电流由RS－流向RS+。RS－为内传感电阻的负载端。OUT为电流输出端，该电流的大小正比于流过传感电阻的电流。
3.8.2 工作原理
MAX471的功能框图如图3-15所示。
图3-15 MAX471功能框图
如图3-15所示MAX471包含两个放大器，传感器电流I通过传感器电阻Rsense从RS+流向RS-（反之亦然），输出电流Iout流过RG1和Q1还是RG2和Q2取决于传感电阻中电流的方向，内部电路（图中没有画出来）不允许Q1和Q2同时打开。 以图3-15为例，若传感器电流Isense从RS+经精密传感电阻Rsense流向R-，输
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湖北科技学院学士学位论文 出端OUT通过输出电阻Rout接地（GND）。此时Q2断开，放大器A1工作，输出电流Iout从Q1的发射极流出，由于没有电流流过RG2交点的电位，因A1的开环增益很大，其正向输入端与反向输入端基本上保持同一电位，所以，A1的正向输入端的电位也近似等于Rsense和RG2交点的电位，因此传感电流Isense流过Rsense所产生的压降就等于输出电流Iout流过RG1所产生的压降，即 Iout×RG1=Isense×Rsense
所以 Iout=（Isense×Rsense）/RG1
Vout= (Iout×Rout)=( Isense×Rsense×Rout) /RG1 同理，若传感器电流Isense从RS-经传感电阻Rsense流向RS+，则可得 Vout= ( Isense×Rsense×Rout) /RG2 综上可得MAX471输出电压的方程
Vout= ( Isense×Rsense×Rout) /RG 其中Vout———期望的实际输出电压 Isense———所传感的实际电流 Rsense——— 精密传感电阻 Rout——— 输出调压电阻
RG——— 增益电阻（RG=RG1=RG2）
对于MAX471，所设定的电流增益为Rsense/ RG=500×10-6，Vout=500×10-6 ×
Isense×Rout，
当输出电阻Rout =2kΩ时，在传感器电流Isense允许变化范围（-3A≤Isense≤3A）内，输出电压Vout的变化范围：-3V≤Vout≤3V ,即满标电压为3V。 特定的满标范围所对应的输出调压电阻Rout为：
Rout=（Vout×RG）/( Isense×Rsense)
对于MAX471, Rout=Vout/ Isense×500×106
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3 太阳能充电器硬件设计 但要注意，变化Rout时，须保证MAX471输出电压的电压上限不能超过VRS+-1.5V。
MAX471所需的供电电压Vbr/Vcc为3～36V，所能跟踪的电流的变化频率可达到130kHz，采用8脚封装，其典型应用电路如图3-12所示,对瞬变电流的响应非常快，若要减弱由于噪声在输出端产生的干扰，可在输出调压电阻的两端并联一个电容1μF（ 也可根据实验确定）进行旁路。这一电容的引入不会影响到MAX471的使用性能。
在本设计中，电阻R4采用20K/0.6W精密电阻，在输出最大500mA时Uo不超过5V，输出电压便于ADC0809采集并作数字化处理。
MAX471接线电路如图3-16所示。
图3-16 MAX471接线电路图
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4 太阳能充电器软件设计 4 太阳能充电器软件设计
4.1 系统整体程序框架
本设计整体工作主要由单片机程序控制实现，其工作过程为：电路启动初始化，电路功能选择，输出选择并确定输出，单片机采集计算输出PWM信号，定时采集数据并处理调节PWM信号占空比等，程序整体框架如图4-1所示。
开始 初始化 Y N 电流充电 充电子程序 电源子程序 结束
图4-1 程序整体框架流程
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