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基于单片机的太阳能电池控制器的设计.doc

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基于单片机的太阳能电池控制器的设计.doc

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基于单片机的太阳能电池控制器的设计

【摘要】目前在全世界围，由于能源的不可再生和人类的过度开采，全球化的能源危机已经初现端倪，

为此世界各国竞相开展绿色能源，太阳能凭借其独特的优点，受到了一致的青睐，在太阳能的各种应用中，

光伏发电应用倍受关注。光伏发电系统主要有两种：分布式发电系统和独立式发电系统，然而现在光伏发

电应用的主流为独立式发电系统，在独立式发电系统中主要由四局部：太阳能电池板，控制器，,和直流负

载。其中控制器为整个发电系统的核心，由于独立式发电系统中蓄电池的充电放电比拟频繁故所以控制器

要对蓄电池的充电放电进展管理，从而延长蓄电池寿命，减少系统的故障率，提高系统稳定性大大减少发

电运营本钱。本次毕业设计就将对独立式光伏发电中所要使用到的基于单片机的太阳能蓄电池的控制器进

展探讨和研究。

【关键词】太阳能；单片机；控制器

Abstract: Atpresent,while most countries all over the world are developing green and renewable energy，solar energy

is accepted monly because of its unusual advantages．Photovoltaic(PV)systems are paid more attention to among its

. .word.zl.

various applications ．PV systems are mainly two: stand-alone distributed power systems and power generation systems,

but stand-alone systems has been a trend in nowdays. Stand-alone distributed power systems has four mainly parts: the

Solar panels, the controller, the battery and the DC load, while in the four parts, the controller is the most important

one. The controller has to decide how and when to charge or discharge because of the high working frequency of the

system，So the controller can extended the battery life，decrease the failure rate，make the system steady and reduce the

costs of system. This gradual design aimed at the study of the controller used in the stand-alone systems based on

microcontroller.

Keywords

solar energy; microcontroller; controlle

. .word.zl.

1 概述 1

1.1 题目要求 1

1.2 题目国外开展现状 1

1.3 题目设计目标级功能要求 ............................................................2

1.4 题目设计所需要的环境................................................................2

2 总体设计 3

2.1 硬件总体设计 4

2.2 程序总体设计 4

3 硬件设计 9

3.1 电压采集电路 9

3.1.1 电压采样电路 9

3.1.2ADC0809 模数转换芯片 9

3.1.3 74LS373 锁存器 11

3.2 单片机及其外围电路 12

3.2.1 单片机功能引脚介绍 12

3.2.2 单片机外围电路 13

3.3 充放电电路 14

3.3.1MOSFET14

3.3.2 光耦合器件 15

3.3.3PWM 控制技术介绍 16

3.4 硬件设计软件 18

4 软件设计 19

. .word.zl.

4.1 中断系统 19

4.1.1 中断系统构造 19

4.1.2 中断响应 22

4.1.3 中断响应过程 22

4.1.4 中断请求的撤销 23

4.2 各设计模块 24

4.2.1 程序初始化模块 24

4.2.2 定时器中断模块 24

4.2.3A/D 转换模块 25

4.2.4PWM 脉冲宽度控制模块 25

4.2.5 案的选择控制模块 26

4.2.6 单片机停顿工作的按键输入模块 26

4.3 软件总体设计 26

5 系统调试 31

5.1 硬件电路调试 31

5.2 程序调试 32

6 其它器件介绍 33

6.1 太阳能电池 33

6.2 蓄电池 33

6.2.1 蓄电池分类 33

6.2.2 蓄电池容量 33

6.2.3 蓄电池能量效率 35

. .word.zl.

6.2.4 蓄电池循环寿命 35

参考文献.............................................36

致.................................................38

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