太陽能路燈控制器設(shè)計課程設(shè)計-資料下載頁
2025-01-16 13:55本頁面
【正文】 新恢復(fù)放電。⑤狀態(tài)指示：太陽能電池板的供電狀態(tài)和負(fù)載接通情況應(yīng)指示。⑥防雷擊：因太陽能電池板多半放置在戶外，而且有一 定的高度，容易受雷擊，增加防雷擊功能是必要的。 為了使控制器適應(yīng)太陽能街燈等環(huán)境，充分利用現(xiàn)有的硬件資源增加白天黑夜的檢測功能，以便白天關(guān)負(fù)載，黑夜自動點亮，滿足各種用戶需求。作為可擴展功能。 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 設(shè)計思路 以單片機為核心的控制軟件具有實時性、靈活性、通用性及運行可靠性的特點，現(xiàn)在對太陽能充電控制器軟件的設(shè)計思路介紹如下： 首先主程序要完成系統(tǒng)初始化，為了在初始化的過程中，防止中斷的意外到來，應(yīng)在主程序的開始處先關(guān)閉中斷，完成初始化后，再打開中斷。 由于本系統(tǒng)是 11V／ ，因此要在程序中必須判別。具體為，當(dāng) 蓄電池兩端電壓大于 ，滿足 ，否則為 11V系統(tǒng)，判別系統(tǒng)后轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序處繼續(xù)執(zhí)行。 判斷太陽能極板的兩端電壓，來區(qū)分是白天還是黑天。若為白天，轉(zhuǎn)為白天的處理程序；若為黑天轉(zhuǎn)到黑天的處理程序。 白天處理程序中，要判斷蓄電池的兩端電壓，在決定是否采取充電控制，充電控制方式采用 PWM控制。并有指示燈時刻現(xiàn)實蓄電池兩端電壓處于何種狀 態(tài)，讓用戶一目了然。 充電過程會發(fā)熱，所以要有溫度補償程序，保護蓄電池。 黑天處理程序中，按照選擇 的工作模式工作，工作模式即為負(fù)載的工作時 間。 課程設(shè)計說明書 第 17 頁 定時處理程序主要完成系統(tǒng)程序的工作時序，定時處理能使整個程序有條 不紊的按照系統(tǒng)的要求完成任務(wù)。 控制器軟件的設(shè)計完全按照結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法來完成，將整個程序細(xì)分為若干個子程序，方便調(diào)試與檢查。開發(fā)系統(tǒng)采用通用編程器 TOP一 2048，利用 C語言使得整個軟件開發(fā)變得簡單、快速、易于調(diào)試。 主 軟件流程見圖 51。 系統(tǒng)源代碼見附錄 3。同時 就幾個主要的子程序做簡單的介紹。 系統(tǒng) 主程序流程 主程序流程圖如圖 51所示 課程設(shè)計說明書 第 18 頁 圖 51 系統(tǒng) 主程序流程圖 初始化子程序 在初始化程序中，主要對 PIC16C711的系統(tǒng)資源，包括定時器、中斷、串行通訊等初始化工作。 N N N N N Y Y Y 開始 初始化 白天？ 閉合放電開關(guān)K2 采集蓄電池端電壓 U11V? 過放保護 待機延時 閉合充電開關(guān)K1 采集太陽能電池電壓、電流。蓄電池端電壓 U? 過充保護 待機延時 MPPT 控制算法 恒壓充電 低壓浮充 +溫度補償 U? U13V? Y Y 課程設(shè)計說明書 第 19 頁 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀入采用查詢方式。通過查詢端口的信號來判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束； 8位的轉(zhuǎn)換只需一次讀取，就可得到結(jié)果。對于溫度信號一般來說是緩變的，通過單片機的軟件編程，采用查表法實現(xiàn)，不同的溫度對應(yīng)不同的過充點，其他點位按照電壓差值依次與過充點對應(yīng)。 顯示子程序 在顯示程序中 .完成發(fā)光二極管 LED的顯示功能。通過檢測蓄電池兩 端的電壓，確定 LED的電位高低，使 LED直觀地顯示紅色、橙色或綠色。 結(jié) 論 由于能源的日益緊張，引起人們對太陽能應(yīng)用的熱潮，由太陽能極板、充 放電控制器、蓄電池等構(gòu)成的產(chǎn)品都有了相對成熟的發(fā)展，國內(nèi)外很多專家也在這方面做了深入的研究。本論文就太陽能充 放 電控制器對蓄電池的充 放 電方式、控制器的功能要求和實際應(yīng)用方面做了分析，完成了硬件電路設(shè)計和軟件編制，實現(xiàn)了對蓄電池的科學(xué)管理，并將其應(yīng)用到太陽能路燈系統(tǒng)中。 論文的主要工作有： 對 鋰蓄 蓄電池的充、放電過程、影響鉛酸蓄電池使用壽命的各種因素作了分析，確定了 太陽能充電控制器的總體設(shè)計方案。 完成了控制器的硬件設(shè)計、電路板的繪制，電路的焊接。實現(xiàn)控制器通過對單片機 PIC16C711的 PWM輸出來控制開關(guān) MOS管的通斷，從而控制充電放電。 在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對太陽能充電控制器進(jìn)行了軟件編程，實現(xiàn)對蓄電池的保護以及溫度補償、過載檢測等。 將充 放 電控制器應(yīng)用于太陽能路燈系統(tǒng)，設(shè)計整個系統(tǒng)的總體方案。組裝太陽能路燈系統(tǒng)，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，監(jiān)視運行情況，及時修改軟件并運行，取得了預(yù)期的運行效果。 本論文在軟硬件設(shè)計上仍有很多需要完善之處： l、在 PCB板的元件布 置和布線上要更加合理，以便減少干擾的引入。 課程設(shè)計說明書 第 20 頁 本論文所采用的軟件編程思想，還需要進(jìn)一步在實際的運行中驗證其穩(wěn)定性及可靠性。 延長蓄電池壽命目前還沒有一個最好的方式，如何進(jìn)一步保護蓄電池，采用更優(yōu)的控制方法需要更進(jìn)一步的研究。 充放電控制器是太陽能路燈的核心部件，針對鋰蓄電池充電的特殊要求，本文巧妙地采用簡單電路檢測充放電電壓電流、軟件補償用于檢測的小電阻的溫度效應(yīng)，省卻硬件補償?shù)馁M用，降低成本。由單片機根據(jù)采集到的充放電電壓電流參數(shù)，實現(xiàn)充放電控制，使充放電系統(tǒng)能穩(wěn)定何效地運行，更好地保護了鋰電池， 延長了整個太陽能路燈系統(tǒng)的使用年限。因而，本文設(shè)計的太陽能路燈充放電控制器具有較高的實用價值，對太陽能路燈的推廣起到了促進(jìn)作用，是有益的嘗試。課題在選題及研究過程中得到 老師的悉心指導(dǎo)， 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅受我以文，而且教我做人，雖時間不算太長，卻給以終身受益匪淺。對老師的感激之情是無法用語言來表達(dá)的。
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