基于单片机的太阳能电池数据采集系统

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1、基于单片机的太阳能电池数据采集系统第5章系统软件设计第5章系统软件设计5.1系统主程序软件设计系统主程序流程图如下图所示：-38图5.1系统主程序流程图河北联合大学电气工程学院57由于温度信号和光强信号的采集比较简单，用时也较少，因此，首先采集的是温度和光强信号，采集到的温度和光强信号放到单片机的存储器中；然后，进行被测太阳能电池路端电压和电流的采集，在采集的过程中，由于短路电流和开路电压的采集比较特殊，不同于其他电压和电流信号的采集方法，因此格短路电流和开路电压的采集与其他电压、电流信号的采集分开

2、进行，采集完成后，数据也放到单片机的存储器中。当每一次数据采集完成后，就对数据进行处理，将处理之后的数据在LCD中显示出来，或者将数据直接送入PC机，然后利用软件对数据进行处理。采集完之后用单片机控制步进电机转动，让步进电机改变负载的阻值，再进行下一次采集，不断反复执行这个过程，从而实现数据采集的自动化。-39第5章系统软件设计5.2温度采集软件设计系统使用的数字温度传感器DS18B20采用单总线技术，在一根数据线上进行读写数据和命令的传输，因此，对DS18B20进行的读写操作有严格的时序要求。DS

3、18B20规定了严格的通信协议来保证数据传输的正确性和完整性。系统只用到一片DS18B20芯片，因此在编写温度采集程序时只需用到跳越ROM(CCH)命令即可，单片机在发出ROM命令访问DS18B20后，就可以发出功能命令来完成特定的任务了。本文中用到的DS18B20功能命令有转换温度命令(44H)，-4057河北联合大学电气工程学院读暂存器命令(BEH)等。在温度转换期间总线上不能进行任何其他数据传输，另外，通过发出复位脉冲可以在任何时刻中断数据的传输。转换成数字量的温度数据以16位符号扩展的二进制

4、补码形式存储在DS18B20的高速暂存器的前两个字节中。系统对温度信号进行采集的程序流程图如图5.2所示。由于转换完成的温度信号分两个字节存放在DS18B2的高速暂存器中，因此，系统采用两次转换，两次读取，一次读取低位字节，一次读取高位字节的方式来完成温度信号的采集。5.3A/D转换部分软件设计在系统中，电流、电压、光强信号采集都是通过A/D转换部分实现，其中电压信号可以直接转换，而电流和光强信号都是通过间接测得，都是将电流信号转换成电压信号再进行A/D转换。配置PIC16F877的A/D转换过程：

5、①配置端口A：选择模拟输入端口，利用A/D控制寄存器1(ADCON1)的D3:D0位来配置。②57配置参考基准：采用内部基准，芯片的供电电压；采用外部基准，根据实际使用的情况而定，从端口A的RA3(V??????+)和RA2(V???????)输入。通过A/D控制寄存器1（ADCON1）的ADCON1来配置。③配置转换时钟：采用四种不同频率的时钟，由A/D控制寄存器0(ADCON0)的ADCON0选择：00：FOSC/201：FOSC/810：FOSC/3211：RC振荡器频率④设置A/D转换允许，

6、清除A/D启动位：A/D转换的允许由ADCON0设置：0=关闭A/D转换器，1=打开A/D转换器。ADCON0为A/D的启动位和转换结束标志位，打开A/D转换器时必须设置启动位为0。-41第5章系统软件设计⑤配置A/D转换结果存放寄存器：10bits转换结果：ADRESH和ADRESL，通过软件设置左/右对齐：ADCON1=1：右对齐，ADRESH的最高6位为0；ADCON1=0：左对齐，ADRESL的最低6位为0。⑥配置A/D中断功能：如果不采用中断功能，可以直接设置ADIE=0,进入下一步⑦。配

7、置A/D转换中断，需要完成如下的设置：1）首先清除A/D转换完成中断标志：ADIF=0；2）置位A/D转换中断允许位：ADIE=1；3）置位外设中断允许位：PIIE=1；4）置位全局中断允许位：GIE=1。⑦57启动A/D转换：设置ADCON0=1。⑧等待A/D转换完成，读取转换结果：当启动A/D转换后，ADCON0会一直保持高电平，到转换结束自动跳到低电平。通过检测这一位，判断A/D的转换状态。转换结束后可以直接读取结果。其程序流程图如下所示：-42百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就

8、爱阅读网92to.com,您的在线图书馆!摘要摘要当今世界面临着能源短缺与环境污染两大问题，以太阳能电池为核心元件的太阳能光伏发电技术是解决这两大问题的有效途径，在研究和工程应用中，人们需要用太阳能电池测试仪对太阳能电池进行测试获取数据，进而对太阳能电池进行分析评判。基于目前太阳能电池研究和工程应用的实际需要，设计了一款基于单片机的太阳能电池数据采集系统，系统主要包括数据采集和数据处理及结果显示两大部分。57主要从以下两个方面来完成太阳能电池数据采集系统的分析和设计：