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1、智能光伏匯流信號采集裝置摘要：伴隨著世界人口的不斷增長和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，化石能源日趨枯竭，燃燒化石燃料所導(dǎo)致的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。太陽能是一種低密度的平面能源，需要數(shù)量巨大的太陽能電池板陣列進(jìn)行串并聯(lián)組合來達(dá)到所需功率，為了減少電池組件與逆變器之間的連接線和方便日后維護(hù)，同時(shí)減少投資成本，需要在直流側(cè)配置光伏陣列匯流箱、逐級匯流的方式進(jìn)行一次和二次匯流，而在匯流的過程中對電路電流的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測就尤為重要。我們的作品是基于飛思卡爾MC9S12XS128單片機(jī)強(qiáng)大的模擬信號采集和處理能力的信號采集裝置，采用TL072運(yùn)放作為電壓信號的放大模塊，DALLAS18B20傳感器作
2、為溫度采集模塊，通過單片機(jī)的AD模塊進(jìn)行信號采集，傳給單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行信號處理，在LCD12864顯示出來，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和判斷，若電流信號超過一定閾值，就進(jìn)行光聲報(bào)警。1.作品描述(1)實(shí)現(xiàn)的主要功能1、多路電流狀態(tài)檢測，包括瞬態(tài)和平均直流電流，以及電壓值。2、對電池開路報(bào)警，可設(shè)置報(bào)警最小閾值。3、實(shí)時(shí)液晶顯示監(jiān)測動態(tài)。4、對周圍溫度采集。5、實(shí)現(xiàn)光聲報(bào)警提示。(2)實(shí)用性或者創(chuàng)新點(diǎn)在化石能源日趨枯竭，新能源的開發(fā)和投入使用需求日益嚴(yán)峻的今天，對新能源太陽能開發(fā)的過程中光伏電池的狀態(tài)監(jiān)測需求也同樣伴隨而生，我們的作品可以用于監(jiān)測太陽能光電池陣列中電池板運(yùn)行狀態(tài)，光電池
3、電流測量，匯流箱溫度等狀態(tài)信號采集和監(jiān)測以及報(bào)警。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案說明2.1系統(tǒng)總體方案MC9S12X系列單片機(jī)是飛思卡爾半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品，總線頻率是16MHZ，具有豐富的外設(shè)和I/O資源，多數(shù)引腳具有復(fù)用功能，具有256ＫＢ的內(nèi)部程序存儲器，用來保存程序和原始數(shù)據(jù)。它的ATD模塊是8通道、10位精度，多路復(fù)用、主次逼近型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其優(yōu)點(diǎn)是速度較高、功耗低、性價(jià)比高。我們的方案是通過由穩(wěn)壓源通過我們的多路電流電壓發(fā)生器產(chǎn)生我們要采集的信號，該發(fā)生器由滑動變阻器和多個電阻串并而成，通過運(yùn)放TL072將要采集的信號進(jìn)行放大后供給單片機(jī)。單片機(jī)AD模塊的AN引腳進(jìn)行信號采集后
4、，送進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部寄存器，通過對內(nèi)部寄存器改變設(shè)置采集的信號的精度，處理后發(fā)送到LCD12864液晶屏進(jìn)行顯示。同時(shí)對溫度傳感器18B20進(jìn)行溫度采集和顯示。開始模塊初始化A/D模塊采集信號單片機(jī)處理信號信號相關(guān)信息送至LCD顯示18B20檢測當(dāng)前溫度超過限定閾值？報(bào)警結(jié)束2.2系統(tǒng)子模塊設(shè)計(jì)1、多路電流電壓信號發(fā)生器我們的方案是通過由穩(wěn)壓源通過我們的多路電流電壓發(fā)生器產(chǎn)生我們要采集的信號，該發(fā)生器由滑動變阻器和多個電阻串并而成，通過運(yùn)放TL072將要采集的信號進(jìn)行放大后供給單片機(jī)。多路電流電壓信號發(fā)生器多路電流電壓信號發(fā)生器實(shí)物圖81432TL072ACDR1ViR2VoG
5、ND同相放大電路電壓增益AvAv=Vi/Vo=（R1+R2）/R1=1+R2/R12、LCD12864液晶電路程序：#include/*commondefinesandmacros*/#include"derivative.h"/*derivative-specificdefinitions*/#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineRSPORTA_PA4#defineRWPORTA_PA2#defineEPORTA_PA0#definePSBPORTE_PE2#defineRESPORTB
6、_PB5charc[10]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};intboo=0;inti=0;intx,y,z,t;floatm;floatn=0.01953;uchardis[]={"通道1:電壓:5.0V""通道3:電壓:5.0V""通道2:電壓:3.0V""通道4:電壓:4.6V"};uchardis1[]={"通道5:電壓:5.0V""通道7:電壓:4.2V""通道6:電壓:3.8V""通道8:電壓:3.2V"};voidPLL_Init()//PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1){/
7、/鎖相環(huán)時(shí)鐘=2*16*(2+1)/(1+1)=48MHzREFDV=1;//總線時(shí)鐘=48MHz/2=24MHZSYNR=2;while(!(CRGFLG&0x08));//時(shí)鐘校正同步，等待單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘穩(wěn)定CLKSEL=0x80;//再次使能PLLCLK，確保不出錯}voiddelay(longintz){uinti,j;for(i=0;i<10;i++)for(j=0;j
