基于单片机的太阳能电池数据采集系统研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于单片机的太阳能电池数据采集系统研究姓名：艾雨申请学位级别：硕士专业：物理学指导教师：王嘉赋;陈凤翔20100401武汉理jIj大学硕士学位论文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。本文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

2、数据处理及结果显示两大部分。本文主要从以下几个方面来完成太阳能电池数据采集系统的分析和设计：1．根据太阳能电池测试原理和电子电路的相关知识，选用合适的电子元器件设计了能够完成数据采集任务的硬件电路，主要包括温度信号采集单元、光强信号采集单元、电压及电流信号采集单元、模数转换单元和串口通信单元等部分。2．用单片机C51语言编写了与硬件电路相配合的软件程序，控制硬件电路完成数据采集任务和数据采集部分与PC机之间通过串口进行的数据传输。3．采用VC++6．0和MATLAB联合编程的方式来完成数据处理的核心算法

3、，主要应用的是联合编程中的MATCOM方法，通过一些相关设置，直接用MATCOM的语法在VC工程中编写数据处理程序。4．编制了PC机中的监控显示界面，使测试人员可以通过监控显示界面来对数据采集的过程进行控制，并在界面中用图形形式来描述太阳能电池的伏安特性曲线，用数值形式来描述相关的性能参数。在系统开发完成后，还进行了相关的测试试验，得到了以图形和数值相结合的方式来描述太阳能电池特性的显示界面。试验结果表明，本文设计的数据采集系统操作简单，能够对特定的太阳能电池进行测试，测试的结果也能够以直观简洁的方式呈

4、现给测试人员，为测试人员研究分析太阳能电池提供必要的依据，系统的整体性能基本达到了预期的要求，具有一定的实用价值。关键词：太阳能电池，单片机，数据采集，matlab武汉理．】：人学硕七学位论文AbstractOurworldisexposedtoenergyshortageandenvironmentalpollutionproblems，solarphotovoltaictechnologymakessolarcellsasitscorecomponents，thistechnologyisallef

5、fectivemethodtosolvethesetwoproblems，inresearchandengineerapplication，peopleneedtousesolarcelltestsydtemtotestsolarcells．SOastoacquireneededdata，andtomakeanalysisandjudgementtosolarcells．Basedonthescientificresearchandproduction’Sactualneeds，wedesignedas

6、olarcelltestsydtembasedonMCU，thissystemprimarilyincludestwosections，thatis，dataacquisition，anddataprocessingandresultsdisplaying．Thistextcompletestheanalysisanddesignaboutsolarcelltestsydtemprimarilyinlightofthefollowingaspects：1．Accordingtothetestprinci

7、pleofthesolarcellandtherelatedknowledgeaboutelectroniccircuit，wehavechoosedsuitableelectroniccomponentstodesignahardwarecircuit，whichCancompletethetaskofdataacquisition，thishardwarecircuitincludestemperaturedataacquisitionunit，lightintensitysignalacquisi

8、tionunit，voltageandcurrentsignalacquisitionunit，analoguetodigitalconversionunitandserialcommunicationunit，andSOon．2．WeusedMCUC51programminglanguagetocompilesoftwareprogramcoordinatedwiththedataacquisitionhardwarecircuit，co