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太陽能充放電控制器設計畢業(yè)論文(存儲版)

2025-07-28 13:26上一頁面

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【正文】 輸入:RS=H, =H, E=H 輸出:無寫指令 輸入:RS=L, =L, DO~D7=指令碼,E=H高脈沖輸出:DO~D7=狀態(tài)字寫數據 輸入:RS=H, =L, DO~D7=數據,E=H高脈沖 輸出:無作為顯示用的芯片,通常對其進行寫操作,1602液晶寫操作時序圖如圖44所示。按照1602液晶的寫操作時序圖,結合硬件連接電路,軟件設計中電壓顯示模塊的流程圖如圖45所示。啟動信號的程序如下:在SCL為高電平期間,SDA一個下降沿為啟動信號。并根據AT24C02字節(jié)寫入方式,結合總線時序圖,軟件中實現異常數據存儲的流程圖如圖48所示。最終在顯示輸出信息窗口出現了一下信息:Build target 39。程序調試成功后,下一步就是軟件仿真,是檢驗程序運行是否正確的關鍵所在,更是優(yōu)化系統所必須的。正常工作時的狀態(tài):()圖 49 正常工作狀態(tài)仿真 其工作原理如下,單片機在軟件程序控制下,控制著各個部分硬件電路有序工作,把從模數轉換器得到的蓄電池的電壓值,用1602液晶去顯示,同時綠燈亮起表示系統正在充電。具體來講,論文主要做了下面一些工作:(1)對鉛酸蓄電池的充放電原理、影響蓄電池使用壽命的各種因素作了一定的分析,提出了改進的充、放電方式,確定了太陽能充電控制器的總體設計方案。設計要求是從實際應用需求中抽取而來,由于實際需求往往很復雜,因而一定要把設計要求層次化,首先實現最低要求,解決根本問題,然后再去完善、提高,這就是總結出來的軟件開發(fā)思路。從最初的定題,到資料收集,到寫作、修改,直至論文定稿,高老師都給了我耐心的指導和無私的幫助,使得我的畢業(yè)設計課題能夠深入地進行下去,從而使我接觸到了許多新知識和實際應用的新問題,使我做了許多有益的思考,加深了對本專業(yè)核心知識的認識和對工程設計的思考。 //首次要直接充電 else PWM=1。 //開啟過電壓指示燈 LED=1。LED2=1。 TR0=0。 write=1。//充電指示燈 sbit LED1=P2^4。 //1602液晶顯示sbit RS=P2^0。 //寫24C02的標志;sbit scl=P2^4。 //軟件實現延時函數,5個機器周期void buzzer()。 //啟動void stop()。 TH0=(6553650)/256。 beep=1。 }/*延時函數1*/ void delay1() { _nop_()。} //AD轉換模塊//ad轉換程序uchar get_ad() // AD程序{ csad=0。 //讀取P1口之前先給其寫全1 adrd=1。 } //液晶1602顯示模塊/*LCD1602顯示部分子函數*/void init1602() //LCD初始化函數{ EN=0。 // RW=0,RS=0,寫LCD命令字 delay1()。 }void write_data(uchar date)//1602寫數據函數{ RW=0。 EN=0。 V3=xs_vo%10。 39。:39。 write_data(lcdd[2])。 write_data(39。 write_data(39。 write_data(lcdd[V1])。 write_data(lcdd[V3])。 scl=1。}void stop() //停止{ sda=0。 delay1()。 for(i=0。 delay1()。 sda=1。 delay1()。 respons()。 start()。 //保存蓄電池過電壓數據 if(write==1) //判斷計時器是否計時一秒 { write=0。}void AT24c02(){ init24c02()。 write_byte(address)。 respons()。 k=(k1)|sda。 scl=0。 delay1()。}void write_byte(uchar date)//串行發(fā)送字節(jié)函數{ uchar i,temp。}void respons() //應答{ uchar i。 sda=0。 }} //數據存儲模塊//at24c02部分子函數void init24c02()//24c02初始化函數{ sda=1。)。)。)。 write_data(lcdd[0])。 write_data(lcdd[1])。 delay(5)。 } write_(0x80+0x50)。 V1=xs_vo/100。 P0=date。 delay1()。 delay1()。 ad_vo=(float)adval*。 delay(2)。 delay(10)。j110。//開啟正常工作指示燈 LED1=1。void AT24c02()。//AT24c02保存數據void init24c02()。//初始化主函數void delay(unsigned int t)。uchar xs_vo,num。 //定義AD的WR端口sbit adrd=P3^7。//蓄電池開關sbit FuZai=P3^3。//關閉負載 PWM=0。LED1=1。 } else if(120=battery_v145)// { LED=0。buzzer()。 yj1602()。參考文獻[1] 余發(fā)山,:中國礦業(yè)大學出版社,[2] :航空航天大學出版社,2001[3] 艾永樂,:中國電力出版社,[4] —入門、提高、開發(fā)、:電子工業(yè)出版社,[5] DXP 2004 :電子工業(yè)出版社,[6]馬忠梅,(第四版).北京:北京航空航天大學出版社,[7] 侯玉寶, 陳忠平, :電子工業(yè)出版社 ,[8] 楊金煥. :電子工業(yè)出版社, [9] 周志敏,:電子工業(yè)出版社,[10] ,2009. [11]何朝陽,戴君,2007:27—30.[12] [M].人民郵電出版社,2007[13] 鐘勇等.:合肥工業(yè)大學,[14] 張艷紅等.,[15] :華南理工大學致 謝回顧大學的四年學習生涯,有很多收獲但也存在不足,在學習生涯即將結束之際,對四年來關心、指導、幫助和鼓勵過我的老師、同學們表示衷心的感謝。不論怎樣說,硬件電路設計,其實是一個對自己所學的專業(yè)知識吸收、分析、理解、掌握同時再創(chuàng)新的過程,能夠靈活使用,遇到新問題能夠解決目的也就達到了 (3)在硬件設計的基礎上,對太陽能充放電控制器進行了算法分析并編制了程序,軟件編程實現對蓄電池的過充、過放、反接等保護。在光伏發(fā)電系統中,太陽能充電控制器起著樞紐作用,其性能優(yōu)劣直接影響實際應用的效率。系統共三種狀態(tài):正常充電、過充、過放。通過編寫和調試程序,深深的體會到了程序編寫的不易和艱辛,同時積累了很多的經驗,收益匪淺。當然在編寫程序進行軟件實現過程中,遇到的第一個問題就是:程序的調試。 delay1()。圖 46 總線模擬時序圖按照時序圖,設計中為了模擬總線通信,寫出了幾個關鍵部分的程序:總線初始化、啟動信號、應答信號、停止信號等。關于時序圖中的各個延時,不同廠家生產的液晶延時不同,不過大多數基本為納秒級,而單片機操作最小單位為微秒級,因此在寫程序是可不做延時,不過為了使液晶運行穩(wěn)定,最好做簡短延時即可。//寫一個字符后地址指針加1write_(0x01)。圖 43 A/D轉換子程序 顯示模塊通過電壓采集轉換子程序,通過單片機處理就可以得到蓄電池的實際電壓值,本設計用液晶1602作顯示器來進行顯示。時序圖如圖42所示。4 太陽能充電控制器的軟件設計 軟件設計采用C語言來實現,受C語言模塊化編程設計思想的啟發(fā),本系統軟件設計采用模塊化設計思路,即整個控制軟件由許多獨立的子程序(子函數)模塊組成,它們之間通過函數調用實現連接。 8腳(R2IN)、9腳(R2OUT)、10腳(T2IN)、7腳(T2OUT)為第二數據通道。了解芯片的主要特點之后,接下來我們來認識MAX232它的各個引腳的功能,即有什么作用,以更好地設計串口通信電路。單片機通信是指單片機與計算機或單片機與單片機之間的信息交換,不過通常使用的是單片機與計算機之間的通信。AT24C02是一個2K位串行CMOS E2PROM, 內部含有256個字節(jié),采用先進CMOS技術實質上減少了器件的功耗。 L:寫6E片選信號下降沿觸發(fā),鎖存數據714DB0DB7數據線數據傳輸圖 312 電壓顯示電路根據1602的技術參數和引腳功能, 1602與單片機連接構成的電壓顯示電路如圖312所示。10%3VO液晶顯示對比度調節(jié)端用于調節(jié)對比度4RS寄存器選擇信號H:數據寄存器 L:指令寄存器5R/W讀/寫信號H:讀蓄電池的電壓采集信號ADIN從6腳引入,在內部采集轉換后,從數字輸出端輸出到單片機的P1口,通過讀P1口數據,便可以得到蓄電池的電壓,實現實時在線檢測。—用來啟動轉換的控制輸入,相當于 ADC 的轉換開始(=0 時),當 由 1變?yōu)?0時,轉換器被清除:當 回到 1時,轉換正式開始。因為蓄電池電壓的采集轉換在系統中極為重要,所以下面對所選ADC0804芯片及在本系統中是典型連接電路予以介紹。為了增加系統的可靠性,本設計用光電耦合器實現單片機控制電路和充放電電路的隔離。設計中采用IRL2703 N溝道MOSFET管,N溝道MOSFET的導通電壓Vth0。 圖 35工作狀態(tài)指示燈電路 圖 36 蜂鳴器報警電路(4)蜂鳴器報警電路報警電路采用蜂鳴器來發(fā)出報警聲音,由于STC89C52輸出引腳的驅動能力較弱,所以蜂鳴器要加三極管進行驅動。按鈕復位是當按鈕按下后,電源通過電阻R14施加到復位端上,實現單片機復位。片內振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率,~12MHz之間選取。當STC89C52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時,在每個機器周期被激活兩次,而在訪問外部數據存儲器時,將不被激活。 (2) ALE/:地址鎖存控制信號(ALE)是訪問外部程序存儲器時,鎖存低8 位地址的輸出脈沖。RST、ALE/、/VPP??臻e模式下,CPU停止工作,允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續(xù)工作。圖 31 系統原理圖最后通過通信模塊實現數據的傳送和保存。同時提出了時刻在線檢測蓄電池電壓的放電控制方法,避免蓄電池發(fā)生過放現象,保護蓄電池。 控制器的整體設計方案通過對應用實例的分析,更加明確太陽能充電控制器的在系統中重要性和作用,同時依照其功能要求和改進的控制策略,最后確定了整體設計方案。這種充電法不僅遵循蓄電池固有的充電接受率,而且能夠提高蓄電池充電接受率,這也是蓄電池充電理論的進一步發(fā)展。這種充電方法包括二階段充電法和三階段充電法??刂破魍瑫r負責蓄電池是否對負載供電,當蓄電池的電壓在正常范圍內時,控制器控制開關接通,蓄電池給負載供電;當蓄電池的電壓處于欠壓或是過放狀態(tài)時,控制器控制開關截止,蓄電池停止對負載的供電,在這個過程中控制器起著至關重要的作用,保護負載和蓄電池。分析可知,蓄電池的充電過程和放電過程是可逆的。(1)太陽能電池板如圖22所示,太陽能電池板是利用半導體光伏效應制成的,能夠直接將太陽輻射轉換成電能的器件。(4)。目前,控制器常用的蓄電池充電法包括三種:恒流充電法、階段充電法和恒壓充電法。 太陽能充放電控制器現狀(1)太陽能光伏發(fā)電太陽能作為新能源有著巨大的優(yōu)勢,所以世界各國都在努力研發(fā)新技術進行獲取,比較成熟的是太陽能光伏發(fā)電技術。(4)巨大性。而太陽能則不同,任何自家用戶只要找到一個有陽光照射到的窗戶都可以裝置太陽能極板作輔助能源,幾百元投資便可以架設。伴隨著世界能源危機的日益嚴重,石油價格不斷上漲,利用常規(guī)能源已經不能適應世界經濟快速增長的需要,如何解決能源問題,是每個國家都必須面臨的問題。地球上處處都有太陽能,不需要到處去尋找,去運輸,容易獲取。全國各地的年太陽輻射總量3340.8
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