毕业设计基于单片机的太阳能电池控制器的设计

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1、基于单片机的太阳能电池控制器的设计张俊（陕理工电气工程系电气工程及其自动化专业07级2班，陕西汉中723001）指导教师：康金辉【摘要】目前在全世界范围内，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，为此世界各国竞相发展绿色能源，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部分：太阳能电池板，控制器，,和直流负载。其中控

2、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较频繁故所以控制器要对蓄电池的充电放电进行管理，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成本。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行探讨和研究。【关键词】太阳能；单片机；控制器Abstract:Atpresent,whilemostcountriesallovertheworldaredevelopinggreenandrenewableenergy，solarenergy

3、isacceptedcommonlybecauseofitsunusualadvantages．Photovoltaic(PV)systemsarepaidmoreattentiontoamongitsvariousapplications．PVsystemsaremainlytwo:stand-alonedistributedpowersystemsandpowergenerationsystems,butstand-alonesystemshasbeenatrendinnowdays.Stand-alo

4、nedistributedpowersystemshasfourmainlyparts:theSolarpanels,thecontroller,thebatteryandtheDCload,whileinthefourparts,thecontrolleristhemostimportantone.Thecontrollerhastodecidehowandwhentochargeordischargebecauseofthehighworkingfrequencyofthesystem，Sothecon

5、trollercanextendedthebatterylife，decreasethefailurerate，makethesystemsteadyandreducethecostsofsystem.Thisgradualdesignaimedatthestudyofthecontrollerusedinthestand-alonesystemsbasedonmicrocontroller.Keywords:solarenergy;microcontroller;controlle目录1序言12总体设计3

6、2.1硬件总体设计42.2程序总体设计43硬件设计93.1电压采集电路93.1.1电压采样电路93.1.2ADC0809模数转换芯片93.1.374LS373锁存器113.2单片机及其外围电路123.2.1单片机功能引脚介绍123.2.2单片机外围电路133.3充放电电路143.3.1MOSFET143.3.2光耦合器件153.3.3PWM控制技术介绍163.4硬件设计软件184软件设计194.1中断系统194.1.1中断系统结构194.1.2中断响应224.1.3中断响应过程224.1.4中断请求的撤销2

7、34.2各设计模块244.2.1程序初始化模块244.2.2定时器中断模块244.2.3A/D转换模块254.2.4PWM脉冲宽度控制模块254.2.5方案的选择控制模块264.2.6单片机停止工作的按键输入模块264.2.7软件总体设计265系统调试315.1硬件电路调试315.2程序调试326其它器件介绍336.1太阳能电池336.2蓄电池336.2.1蓄电池分类336.2.2蓄电池容量336.2.3蓄电池能量效率356.2.4蓄电池循环寿命35参考文献.........................

8、....................36致谢.................................................381序言随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，近年来能源供需矛盾突出，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳光没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以