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基于單片機設(shè)計的太陽能環(huán)境參數(shù)測試儀電路

作者: 時間:2016-12-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  為了確保太陽能發(fā)電系統(tǒng)能夠正常的工作,需要對太陽能發(fā)電系統(tǒng)的各項環(huán)境參數(shù)進行測量,從而有效地控制其運行。本文介紹了一種基于單片機的太陽能參數(shù)測試儀,提供了3種參數(shù)的測量功能和通信接口,以及2種供電方式,既可作為手持設(shè)備使用,又能安裝在發(fā)電系統(tǒng)中,具有較高的實用價值。該測試儀以AT89S52單片機為核心,外接溫濕度傳感器SHTll、照度傳感器TSL2561、四位共陰數(shù)碼管、RS485總線通信接口以及顯示切換按鍵。單片機上電工作后,對當前溫度、濕度、光強度進行實時測量,通過按鍵切換將測得的3種參數(shù)通過LED 數(shù)碼管進行輪流顯示;此外,還可以通過RS485總線與PC 機進行通信,將參數(shù)值傳送到上位機,以達到遠程監(jiān)測的目的。

  測量模塊

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201612/324821.htm

  溫度和濕度測量采用的是SHTll 傳感器。該傳感器采用獨特的CMOsens TM 技術(shù),將溫濕度傳感器、信號放大處理、A/D 轉(zhuǎn)換、I2C 總線全部集成在一塊芯片上,可直接與單片機接口。該芯片采用數(shù)字式輸出,為編程提供了方便。光照度測量選用的是TAOS 公司生產(chǎn)的TSL2561光強度傳感器。它具有數(shù)字式輸出端口和標準I2C 總線接口,涵蓋1~70 000 lx 的寬照度范圍,非常適合戶外環(huán)境下光照強度的測量,適用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)。圖2為傳感器與AT89S52單片機的接口電路設(shè)計。

  電源模塊

  電源模塊提供了2種供電方式:

  ①當測試儀作為手持設(shè)備使用時,可直接使用3.6V 鋰電池,經(jīng)過DC—DC 電壓轉(zhuǎn)換芯片MAX756將電壓升至5 V 后為單片機和外設(shè)供電。②當測試儀作為固定設(shè)備安裝在太陽能發(fā)電現(xiàn)場時,可以采用太陽能供電。太陽能電池產(chǎn)生的12 V 電壓通過穩(wěn)壓芯片LM7805后,得到穩(wěn)定的5 V 電壓輸出,輸出電壓既可以為測試模塊供電還可以通過充電電路為鋰電池充電。圖3是電源模塊的硬件原理圖。

  充電電路

  充電電路的核心器件采用專用充電芯片CN3058,它可以對單節(jié)磷酸鐵鋰可充電電池進行恒流/恒壓充電。該器件內(nèi)部集成有功率晶體管,使用時不需要設(shè)計外圍電流檢測和保護電路,適用于便攜式的應(yīng)用領(lǐng)域。圖4為鋰電池充電電路。其中LEDl 和LED2分別作為充電中和充電飽和兩種狀態(tài)的指示燈,R1在充電時起限流保護的作用;電容C1和C2采用的是多層陶瓷電容器(MLCC),能保證充電電路穩(wěn)定工作。


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