【正文】 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 附錄 1：總電路圖 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 。另外，我要感謝我親愛的父母親，感謝他們對(duì)我的養(yǎng)育之恩，感謝他們?yōu)榱宋沂芰四敲炊嗫?，付出了那么多的汗水，?的很感謝他們。在此，我真誠(chéng)地 向?qū)煴硎菊\(chéng)摯的謝意 。titleName=%CE%A2%B5%E7%CD%F8%BC%BC%CA%F5amp。 [7] Wills H L,Seott W Power generation[C]. Planning and evaluation NewYork:CRC,2022. [8]胡學(xué)浩 .分布式發(fā)電 (電源 )技術(shù)及其并網(wǎng)問題 [J].電工技術(shù)雜志 .2022,10:15. [9]左文霞 ,李澍森 ,等 .微網(wǎng)技術(shù)及發(fā)展概況 [J].中國(guó)電 力 .2022,42(7):2628. [10]梁有偉 ,胡志堅(jiān) ,等 .分布式發(fā)電及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究綜述 [J].電網(wǎng)技術(shù) . 2022,27(12):7175. [11]國(guó)家電網(wǎng) .微電網(wǎng)技術(shù) . Name=%B5%E7%C1%A6%BF%C6%C6%D5amp。一整套設(shè)計(jì)流程下來，培養(yǎng)了我的調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料以及理論分析的能力，同時(shí)通過分析問題和解決問題去提高自己的總體學(xué)習(xí)水平 ，理論與實(shí)踐結(jié)合起來，讓我受益匪淺。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 它 使我對(duì)于電子類方面知識(shí)有了更深入的了解，開闊了我的視野， 鍛煉了我自己的動(dòng)手能力 和分析問題的思維能力 ，認(rèn)識(shí)到從書本理論到實(shí)踐的 過程 ，從各個(gè)方面思考入手，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)、書本、指導(dǎo)老師還有同學(xué)認(rèn)識(shí)到如何得到相關(guān)的信息。即插即用的突出特點(diǎn)將會(huì)使微電網(wǎng)的應(yīng)用更為廣泛，前景更為開闊。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 63 按鍵電路設(shè)計(jì) 結(jié) 論 本次微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)了所有的預(yù)期效果和技術(shù)指標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)了低成本，多功能，高穩(wěn)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)的一切工作程序和原理一目了然，簡(jiǎn)單易懂。如圖 62 所示所示，當(dāng)程序編寫完畢，用 Keil uVision2 進(jìn)行編譯后下載到學(xué)習(xí)板上，模擬能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，如果實(shí)現(xiàn)不了則返回程序修改，當(dāng) 程序的設(shè)計(jì)好 PCB圖 將 PCB 圖轉(zhuǎn)印至敷銅板打印 PCB 圖 腐蝕銅板 焊接元件五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 一切問題都解決了以后，就可以把程序下載到單片機(jī)里，進(jìn)行軟硬件調(diào)試。 圖 61 硬件的制作過程 在制作電路板的過程中要注意一些細(xì) 致問題，盡管這些問題看似繁瑣，但會(huì)對(duì)最后設(shè)計(jì)是否成功有重要影響。因此，要想成功實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，在安裝調(diào)試過程中要注意很多細(xì)致地方， 決不能操之過急，一步步做好。 主程序給出測(cè)量通道設(shè)置測(cè)量通道等待測(cè)量結(jié)束關(guān)閉 AD測(cè)量返回測(cè)量數(shù)據(jù)給主程序結(jié)束五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 56 按鍵程序設(shè)計(jì) 在完成這部分后，總的程序設(shè)計(jì)部分也將完成，但這只是理論的編寫，在接下來的調(diào)試中還會(huì)有變動(dòng)和改善，程序的設(shè)計(jì)主要是以硬件為基礎(chǔ)，硬軟件的相互配合、相互補(bǔ)充，這樣才能真正完成設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求，調(diào)試好后的程序如附錄所示。它的程序編寫如附錄。 圖 55 AD測(cè)量 程序設(shè)計(jì)流程退 按鍵程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 按鍵程序是在調(diào)試時(shí)用來確定充電電壓的，在本程序中，按鍵設(shè)置的步長(zhǎng)值為 1，用戶可以通過按下加減鍵來確定充電電壓，但相應(yīng)程序要改變。 圖 54 顯示模塊設(shè)計(jì)流程圖 單片機(jī)輸入TLC5615450（ 5V電壓 ）TLC5615工作輸出反饋電壓結(jié)束開始處理給出的顯示數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)傳送至 595595 選擇數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)595 將數(shù)據(jù)鎖存數(shù)碼管位數(shù)小于 4數(shù)碼管位數(shù)加 1結(jié)束是否五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 模數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量程序設(shè)計(jì) 模數(shù)轉(zhuǎn)換由 STC12C5616 來完成， 由于 5615 內(nèi)含 8路的 AD轉(zhuǎn)換，所以本程序的設(shè)計(jì)思路為；先在主程序設(shè)置好測(cè)量通道 ,然后等待測(cè)量結(jié)束 ,測(cè)量結(jié)束完成后就關(guān)閉 AD測(cè)量 ,最后返回測(cè)量數(shù)據(jù)給主程序。 程序初始化檢測(cè)按鍵是否輸入反饋電壓顯示反饋電壓測(cè)量 、 顯示電流電壓打開充電開關(guān)電池電壓是否12 V固定 12 V 輸出降低反饋電壓提高輸出電壓否是判斷電壓是加還是減提高反饋電壓 降低反饋電壓加減結(jié)束五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 53 TLC5615程序設(shè)計(jì)流程圖 顯示模塊程序設(shè)計(jì) 數(shù)碼管顯示部分由 74HC595驅(qū)動(dòng)，由 P30P33 作為選位 ，數(shù)碼管由 4位組成，在執(zhí)行程序時(shí)，應(yīng)先判斷數(shù)碼管的位數(shù)是否大于 4，如果大于，這個(gè)程序?qū)⒔Y(jié)束，如果小于 4 程序先處理給出的顯示數(shù)據(jù)并將處理后的數(shù)據(jù)傳至 595進(jìn)行鎖存，由 595來控制數(shù)碼管的顯示，然后數(shù)碼管的位數(shù)自加 1，然后程序再返回到數(shù)碼管位數(shù)判斷，進(jìn)行循環(huán)，直至數(shù)碼管顯示 4 位。 主函數(shù)程序的設(shè)計(jì) 如圖 51,主函數(shù)是用來 連接各 功能 函數(shù)的樞紐 ,起到連接和控制各部分分程序的作用 ,而各部分 功能函數(shù) 也會(huì)影響主函數(shù)的運(yùn)行 ,他的程序代碼如附錄主函數(shù)部分所示 ,流程圖如圖 52 所示 ,設(shè)計(jì)的大體思路是 ,程序先進(jìn)行初始化 ,然后主程序檢測(cè)是否有調(diào)節(jié)按鍵按下 ,如果有就判斷其加減 ,如果沒有 ,就輸入和顯示反饋電壓 ,接著開始進(jìn)行充電 ,實(shí)時(shí)顯示電流電壓值 ,當(dāng)電池快充滿的時(shí)候判斷電池兩端電壓值 是否為 12V，如果是就固定輸出，如果不是就要降低反饋電壓，提高輸出電壓。 4. 調(diào)試程序 ,檢查程序是否存在錯(cuò)誤或需要改進(jìn)的地方。程序設(shè)計(jì)的步驟 主要有以下四 步： 1. 明確設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)什么樣的功能和要解決什么問題； 2. 針對(duì) 設(shè)計(jì)工作原理和目的，畫出 程序的大體流程圖 。 本設(shè)計(jì)中用到的繼電器型號(hào)為 SRD05VDCSLC， 價(jià)格便宜，在 220V 工作時(shí)，線圈最大的吸合電流 為 10A，在線圈得 5V直流時(shí)即可吸和，適合單片的控制，而且該繼電器功耗小 。 圖 412 繼電器切換電路原理圖 圖 412 是繼電器切換的原理圖， P1 是連接太陽能 充電 控制器或風(fēng)能 充電 控制器的連接端， P2 的接線端與蓄電池連接， P3 則是與逆變電源連接 ， P4 接線端與 PLC（可編程控制器）連接， 當(dāng)蓄電池為逆變電源供電時(shí)， K K3 閉合， K1 斷開，當(dāng)蓄電池的供電電壓低于 12V時(shí)， K K2 閉合， K3斷開，充電器 開始為蓄電池充電 ，如果 P1 送過來的電壓為12V，此時(shí)充電器同時(shí)會(huì)為逆變電源供電。 它的技術(shù)參數(shù)如表 32所示： 圖 411 風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電器 表 42 MAXA1W103技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) MAXA1W103 電壓等級(jí) 12V 額定功率 300W 額定充電電流 25A 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 最大輸出電流 30A 顯示方式 LED 顯示 御荷方式 PWM 無級(jí)無噪軟御荷方式 性能 MPPT最大功率點(diǎn)跟蹤充電 溫濕度范圍 20℃ —— +60℃， 35~80%RH 保護(hù)方式 蓄電池過充電、放電、蓄電池反接、手動(dòng)剎車 繼電器切換電路設(shè)計(jì) 繼電器切換電路是用來控制電路通斷，前面提到分布式發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性 ，在蓄電池和太陽能（或風(fēng)能）之間要 進(jìn)行兩者間的切換。 圖 410 放電電路設(shè)計(jì) 風(fēng)力發(fā)電 電源 接入模塊設(shè)計(jì) 如圖 411 是風(fēng)力發(fā)電電源接入模塊，設(shè)計(jì)選用的是 MAXA1W103,型控制器 ,它特別適用于 600W 的風(fēng)機(jī)充電系統(tǒng) ,它采用 MPPT(即最大功率點(diǎn)跟蹤 )的控制方 法 .既可以保證風(fēng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速和風(fēng)俗速下能對(duì)蓄電池充電 ,又能提高發(fā)電率 10%15%。 2） CMOS串行輸出 ,可用于級(jí)聯(lián) 3） 功耗低 ,最大電流僅僅為 4uA 圖 48是它的管教示意圖 ,各管腳的說明如表 31所示 : 圖 48 74HC595 管腳圖 表 41 74HC595管腳說明 圖 49 是設(shè)計(jì)的電路圖 ,除了驅(qū)動(dòng)芯片外 ,電路靜還連接了排阻以增大輸出能 力 ,數(shù)碼管也會(huì)與主芯片 STC12C5616 連接 ,接收數(shù)據(jù) ,實(shí)時(shí)顯示電流電壓。從圖中可以看出參考電壓 VREF的值被設(shè)定為 ，也就是 ,而輸出電壓的計(jì)算可根據(jù)公式 42 進(jìn)行計(jì)算， )1 0 2 4/(**2 XVV REFOU T ? ，公式 42， 其中， X為 DIN端讀入 的二進(jìn)制數(shù)，恒小于 1024 圖 47 輸出電壓調(diào)整電路 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 顯示電路的設(shè)計(jì) 顯示電路的設(shè)計(jì) 的驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)用 是 74HC595,它的特點(diǎn)是 :時(shí)鐘移位頻率高 ,最大頻率大于 25MHz。接著， CS——的上升沿將 16位移位寄存器的 1O位有效數(shù)據(jù)鎖存于 lO位DAC寄存器，供 DAC電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換；當(dāng)片選 CS——為高電平時(shí)，串行輸人數(shù)據(jù) 則 不 會(huì) 被移人 l6位移位寄存器。只需要通過 3 根串行總線就可以完成 10 位數(shù)據(jù)的串行輸入 ， 易于和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的微處理器或微控制 器 (單片機(jī) ) 接口 。帶有上電復(fù)位功能，即把 DAC 寄存器復(fù)位至全零。利用 R21作為采樣電阻， P15測(cè)的是采樣電壓，由于 ： 5/1)20220/(50/21 ???總RR ， 所以 5*21RVV ?電池 。本次設(shè)計(jì)的充電電路可以同時(shí)為兩個(gè)蓄電池充電，能大大提高充電效率。關(guān)于參考電壓和調(diào)節(jié)輸出電壓將在后面詳細(xì)講述 。 ON/OFF― 待機(jī)端，低電平有效 。 GND ― 電路地端 。 4％的誤差； 4）輸入電壓達(dá)到 36V； 5）需四個(gè)外圍元件； 6）置固定頻率為 52kHz 的振蕩器； 7）高效率 8）內(nèi)過熱保護(hù)電路和過流保護(hù)電路 LM2576TADJ管腳說明： VIN ― 正電源輸入；為減小輸入瞬態(tài)電壓和給調(diào)節(jié)器提 供開關(guān)電流，此管腳應(yīng)接旁路電容 。因此單片機(jī) 的時(shí)鐘周期 約為 1/12us， 它的一個(gè)機(jī)器周期是 (1/12)us ，也就是 約為 1微秒 圖 43 晶振電路設(shè)計(jì) 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 單片機(jī)電源 電路 設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)工作電壓均為約 5V，而太陽能電池板產(chǎn)生的電能的電壓一般不會(huì)是穩(wěn)定的 5V，因此，為保證各芯片有一個(gè)能正常穩(wěn)定工作的電壓，必須設(shè)計(jì)一個(gè)專門為單片機(jī)提供電源的 穩(wěn)壓電路。 圖 42 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 晶振電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)工作 是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下 按節(jié)拍來 進(jìn)行的 ,這個(gè)脈沖是由單片機(jī)控制其內(nèi)部 的時(shí)序電路發(fā)出的 ,為了保證 電路的 各部件間同步的工作 ,單片機(jī)內(nèi)部電路應(yīng)在 時(shí)鐘信號(hào)下嚴(yán)格的按時(shí)序 進(jìn)行 工作 。本設(shè)計(jì)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)部分如圖 42所示， 復(fù)位電容和電阻取一般工程值，