乐山职院光伏电站气象和发电状态实时监测系统的设计.doc

摘要:乐山职业技术学院位于历史文化名城四川省乐山市，本着充分利用可再生能源、保护环境的理念，建设了乐山职业技术学院光伏电站。

应乐山职业技术学院的要求，设计了乐山职业技术学院光伏电站气象和发电状态实时监测系统，该系统由太阳能电池板、蓄电池、各种类型的传感器、单片机、上位机和GSM短信模块组成。将生产合格的电池板组装在一起，收集光能，并且转为电能，用以模拟小型光伏电站。电压、电流检测放大器收集小型光伏电站的电压电流数据，DHT11数字温湿度传感器测量小型光伏电站所处环境的温湿度，将光敏电阻与其他元件一起做成传感器模块，测量光伏电站所处环境的光照强度。将上面所得到的各项信息传输给单片机，编入程序的单片机对数据进行运算并且及时传输给上位机，在电脑中通过上位机界面准确显示数据。最后利用短信模块，将数据发送给电站工作人员。

关键词电流电压；光照度；温湿度；上位机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 研究目的与意义-1

2 总体需求-2

2.1 设计需求-2

2.2 技术指标需求-2

3 总体方案设计-3

3.1 设计任务分析-3

3.2 工作原理及总体框图-3

3.2.1 工作原理-3

3.2.2 总体框图-4

4 主要模块介绍-5

4.1 供电模块-5

4.1.1 太阳能电池板-5

4.1.2 蓄电池-5

4.1.3 供电模块框图-6

4.2 电流电压检测模块-6

4.2.1 MAX471电流检测放大器简介-6

4.2.2 MAX471电流检测放大器实物图-6

4.2.3 MAX471电流检测放大器引脚图-7

4.2.4 电流电压检测电路-7

4.3 温湿度检测模块-7

4.3.1 DHT11数字温湿度传感器简介-7

4.3.2 DHT11数字温湿度传感器各项性能说明-8

4.3.3 DHT11数字温湿度传感器实物图-8

4.3.4 DHT11数字温湿度传感器具体尺寸-9

4.3.5 温湿度检测电路-9

4.4 光照度检测模块-9

4.5 单片机控制模块-10

4.5.1 STM32F103C8T6单片机简介-10

4.5.2 STM32F103C8T6单片机实物图-10

4.5.3 STM32F103C8T6单片机引脚图-11

4.5.4 单片机最小系统简介-11

4.5.5 单片机最小系统原理图-11

4.5.6 单片机控制流程图-12

4.6 显示模块-12

4.6.1 Nokia_5110液晶显示器简介-12

4.6.2 Nokia_5110液晶显示器实物图-13

4.6.3 Nokia_5110液晶显示电路图-13

4.7 短信收发模块-13

4.7.1 短信电路简介-13

4.7.2 SIM900A实物图-14

4.7.3 短信工作电路流程-14

5 系统软件设计-15

5.1 系统主程序设计-15

5.2 上位机软件界面-15

5.3 短信接收界面-15

6 电路整体测试-17

6.1 概述-17

6.2 电路的仿真原理图-17

6.3 电路板实物图-18

6.3.1 电路板实物图正面-18

6.3.2 电路板实物图反面-18

6.4 硬件系统整体调试-19

6.5 总体实物图、上位机显示图及短信界面-19

6.6 总体技术指标-21

结论-22

致谢-23

参考文献-24

附录-25