基于单片机的太阳能电池控制器的设计教案分析.doc

基于单片机的太阳能控制器Abstract: At present,while most countries all over the world are developing green and renewable energy，solar energy is accepted commonly because of its unusual advantages．Photovoltaic(PV)systems are paid more attention to among its various applications．PV systems are mainly two: stand-alone distributed power systems and power generation systems, but stand-alone systems has been a trend in nowdays. Stand-alone distributed power systems has four mainly parts: the Solar panels, the controller, the battery and the DC load, while in the four parts, the controller is the most important one. The controller has to decide how and when to charge or discharge because of the high working frequency of the system，So the controller can extended the battery life，decrease the failure rate，make the system steady and reduce the costs of system. This gradual design aimed at the study of the controller used in the stand-alone systems based on microcontroller. Key words: solar energy; microcontroller; controlle 目录 1概述 1 1.1题目要求 1 1.2题目国内外发展现状 1 1.3题目设计目标级功能要求 2 1.4 题目设计所需要的环境 2 2总体设计 3 2.1硬件总体设计 4 2.2程序总体设计 4 3硬件设计 9 3.1电压采集电路 9 3.1.1电压采样电路 9 3.1.2ADC0809模数转换芯片 9 3.1.3 74LS373锁存器 11 3.2单片机及其外围电路 12 3.2.1单片机功能引脚介绍 12 3.2.2单片机外围电路 13 3.3充放电电路 14 3.3.1MOSFET 14 3.3.2光耦合器件 15 3.3.3PWM控制技术介绍 16 3.4硬件设计软件 18 4软件设计 19 4.1中断系统 19 4.1.1中断系统结构 19 4.1.2中断响应 22 4.1.3中断响应过程 22 4.1.4中断请求的撤销 23 4.2各设计模块 24 4.2.1程序初始化模块 24 4.2.2定时器中断模块 24 4.2.3A/D转换模块 25 4.2.4PWM脉冲宽度控制模块 25 4.2.5方案的选择控制模块 26 4.2.6单片机停止工作的按键输入模块 26 4.3 软件总体设计 26 5系统调试 31 5.1硬件电路调试 31 5.2程序调试 32 6其它器件介绍 33 6.1太阳能电池 33 6.2蓄电池 33 6.2.1蓄电池分类 33 6.2.2蓄电池容量 33 6.2.3蓄电池能量效率 35 6.2.4蓄电池循环寿命 35 参考文献36 致谢38 1概述 1.1题目要求 在全球能源形势紧张，全球气候变暖严重威胁经济发展的今天，世界各国都在寻取新的能源替代战略，以求得可持续发展及在日后的发展中获得优势地位。太阳能以其清洁、可再生、安全等显著等显著优势成为当今关注的重点。尤其是太阳能光伏发电技术，在近些年来更是得到飞速的发展，时至今日光伏发电技术已经极其成熟，在光伏发电技术中主要分为两种:独立式发电系统和分布式发电系统。分布式发电系统则主要应用于大规模的并网发电系统。独立式发电系统主要面向小型用户或者小型负载，独立式发电系统以其应用灵活，适应性强贝越来越多的应用于各个领域。 独立式光伏发电系统主要有4部分组:太阳能电池板、制器、电池和直流负载。太