采用單片機(jī)控制的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

1目錄引言1第一章概述21.1課題來源21.2系統(tǒng)簡述3第二章8031單片機(jī)系統(tǒng)簡介72.18031引腳描述72.2存儲器配置92.3中央處理器102.4復(fù)位狀態(tài)及復(fù)位電路112.5系統(tǒng)的地址譯碼112.6定時器/計(jì)數(shù)器122.7中斷系統(tǒng)13第三章8031單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)163.1EPROM（2764）163.2RAM（6264）163.3ADC0809逐次逼近式8位A/D轉(zhuǎn)換器163.48255A可編程并行接口193.574LS138譯碼器243.674LS373八D鎖存器253.774LS123再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器263.8555定時器27第四章8031單片機(jī)的擴(kuò)展294.1程序存儲器的擴(kuò)展294.2數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展304.3并行I/O口的擴(kuò)展304.4顯示接口電路32第五章部分硬件電路的設(shè)計(jì)345.1“看門狗”電路345.2分頻電路3525.3模擬量輸入電路365.4精密電源365.5光電隔離工作電路375.6時鐘產(chǎn)生電路38第六章抗干擾問題39第七章軟件設(shè)計(jì)407.1程序流程圖417.2程序46結(jié)論54參考文獻(xiàn)55附錄56謝辭57引言電力在現(xiàn)實(shí)生活中占主導(dǎo)地位，但是受客觀環(huán)境的限制，有些地區(qū)根本無法實(shí)現(xiàn)電業(yè)的發(fā)展和建設(shè)。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)電力的不足，我們設(shè)計(jì)了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)就是利用風(fēng)和光兩種自然能源相互補(bǔ)充發(fā)電，由太陽能電池板與風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)蓄電池充電，給負(fù)載供電的一種新型能源。它既不消耗任何礦物燃料，又完成了對自然能源的合理利用。此系統(tǒng)可以應(yīng)用于微波通訊、基站、電臺、野外活動、高速公路、無電扇區(qū)、村莊、海島的電力提供。而且為了適應(yīng)偏遠(yuǎn)地區(qū)不便利的地理環(huán)境。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)幾乎完成了智能化，免維護(hù)。尤其適合在內(nèi)蒙古風(fēng)力大的偏遠(yuǎn)山區(qū)。本次設(shè)計(jì)就是對風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的詳細(xì)介紹。設(shè)計(jì)中對整個發(fā)電系統(tǒng)作了簡要介紹，但對系統(tǒng)所用的單片機(jī)、其他芯片及附加電路作了詳細(xì)介紹。并介紹了系統(tǒng)中的抗干擾措施。最后介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。由于我所學(xué)知識和時間有限，設(shè)計(jì)中有不少漏洞和不足，敬請老師給與批評和指正。謝謝。3第一章概述在我們的日常生活中，所用電力幾乎都是由傳統(tǒng)的電力提供的，但是受到外界環(huán)境限制，它并不能遍及每一個用電領(lǐng)域。于是我們需要開發(fā)新的獨(dú)立的供電系統(tǒng)。1.1課題來源在當(dāng)今世界，電已經(jīng)成為人們生活中最常用的動力來源，隨著人們生活水平的不斷提高和技術(shù)進(jìn)步，人們對電的依賴越來越強(qiáng)。無論是農(nóng)業(yè)、工業(yè)還是新型的第三產(chǎn)業(yè)，用電量都在逐年增加，幾乎可以說，沒有電能，人民的生活將陷入高度的無秩序狀態(tài)。也正是因?yàn)殡娏υ谌藗兊纳钪姓嫉谋戎卦絹碓酱?，才使得人們生活的地區(qū)差異表現(xiàn)的越來越明顯。因?yàn)槲覀冎溃瑐鹘y(tǒng)的電力行業(yè)以消耗煤等礦物燃料為主，生產(chǎn)過程中科學(xué)技術(shù)的要求也比較高，隨之帶來的環(huán)境污染也比較嚴(yán)重。這就使得有些根本不具備發(fā)展傳統(tǒng)電力的條件。比如說，我們知道我國的能源分布具有很大的不均衡性，有些偏遠(yuǎn)地區(qū)，如農(nóng)牧區(qū)、山區(qū)、沿海以及島嶼等地，部隊(duì)的邊防哨所、郵電通訊的中繼站、公路和鐵路的信號站、地質(zhì)勘探和野外考察的工作站，都需要低成本、高可靠性的獨(dú)立電源系統(tǒng)，但是因?yàn)榈胤缴细揪蜎]有礦物燃料的存儲，甚至因?yàn)榈貐^(qū)偏遠(yuǎn)，對于燃料的運(yùn)輸都幾乎不可能；而還有些地區(qū)，則由于人力資源不豐富，長時間以來也一直很難建設(shè)自己的電力事業(yè)，也就限制和制約了許多用電行業(yè)的的發(fā)4展；當(dāng)然越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，也不由得讓我們在電力的建設(shè)發(fā)展上小心又謹(jǐn)慎。這種種情況造成了我國許多地方的人民，在日常生活中長期承受著電力缺少的困難。從這些客觀的條件中我們可以看出，在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)，建立獨(dú)立供電系統(tǒng)成為人們最需要的電源。哪種獨(dú)立電源最合理，這是人們一直在研究和探討的問題。如今我們發(fā)現(xiàn)風(fēng)和光等自然能源，在部分地區(qū)很豐富，而且這些能源清潔無污染，取之不盡，用之不竭，對它們的合利用既可以節(jié)省礦物燃料，又能給人們帶來很大方便，是理想的能源。于是智能化風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)就應(yīng)用而生了。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)就是利用風(fēng)和光兩種自然能源相互補(bǔ)充發(fā)電，在不消耗任何礦物燃料的情況下提供可靠的免費(fèi)電力，為農(nóng)牧區(qū)、山區(qū)、沿海以及島嶼等邊遠(yuǎn)地區(qū)的人民解決缺少電力的困境。它的工作原理很簡單，就是永磁交流發(fā)電機(jī)，利用風(fēng)能發(fā)出三項(xiàng)交流電；光電池板則在太陽能的照射下，自動的將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。二者所發(fā)的電共同為蓄電池供電。其間微機(jī)控制系統(tǒng)是整個發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，它完成對系統(tǒng)的監(jiān)測、報(bào)警、信號傳輸以及問題處理、自動維護(hù)等工作，也就是讓整個系統(tǒng)幾乎實(shí)現(xiàn)了智能化。1.2系統(tǒng)簡述風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)智能化，為了保證蓄電池既不過充，也不過放，系統(tǒng)設(shè)置了蓄電池電壓控制系統(tǒng)；對于繼電器在指令執(zhí)行后，是否按要求動作，系統(tǒng)設(shè)置了繼電器動作檢測，并且對故障狀態(tài)設(shè)置了報(bào)警顯示電路，為了讓單片機(jī)8031在執(zhí)行程序后能正常復(fù)位，系統(tǒng)設(shè)置了看門狗電路，等等。不只在電路設(shè)計(jì)上這樣，在參數(shù)選擇上也有講究，比如說，在系統(tǒng)設(shè)置經(jīng)濟(jì)合理，簡單明了的