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采用单片机控制的风光互补发电系统毕业设计毕业论文.doc

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采用单片机控制的风光互补发电系统毕业设计毕业论文.doc

1目录引言1第一章概述21.1课题来源21.2系统简述3第二章8031单片机系统简介72.18031引脚描述72.2存储器配置92.3中央处理器102.4复位状态及复位电路112.5系统的地址译码112.6定时器/计数器122.7中断系统13第三章8031单片机最小应用系统的设计163.1EPROM(2764)163.2RAM(6264)163.3ADC0809逐次逼近式8位A/D转换器163.48255A可编程并行接口193.574LS138译码器243.674LS373八D锁存器253.774LS123再触发单稳态多谐振荡器263.8555定时器27第四章8031单片机的扩展294.1程序存储器的扩展294.2数据存储器的扩展304.3并行I/O口的扩展304.4显示接口电路32第五章部分硬件电路的设计345.1看门狗电路345.2分频电路3525.3模拟量输入电路365.4精密电源365.5光电隔离工作电路375.6时钟产生电路38第六章抗干扰问题39第七章软件设计407.1程序流程图417.2程序46结论54参考文献55附录56谢辞57引言电力在现实生活中占主导地位,但是受客观环境的限制,有些地区根本无法实现电业的发展和建设。为了弥补传统电力的不足,我们设计了风光互补发电系统。此系统就是利用风和光两种自然能源相互补充发电,由太阳能电池板与风力发电机发电,经蓄电池充电,给负载供电的一种新型能源。它既不消耗任何矿物燃料,又完成了对自然能源的合理利用。此系统可以应用于微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路、无电扇区、村庄、海岛的电力提供。而且为了适应偏远地区不便利的地理环境。风光互补发电控制系统几乎完成了智能化,免维护。尤其适合在内蒙古风力大的偏远山区。本次设计就是对风光互补发电系统的详细介绍。设计中对整个发电系统作了简要介绍,但对系统所用的单片机、其他芯片及附加电路作了详细介绍。并介绍了系统中的抗干扰措施。最后介绍了系统的软件设计。由于我所学知识和时间有限,设计中有不少漏洞和不足,敬请老师给与批评和指正。谢谢。3第一章概述在我们的日常生活中,所用电力几乎都是由传统的电力提供的,但是受到外界环境限制,它并不能遍及每一个用电领域。于是我们需要开发新的独立的供电系统。1.1课题来源在当今世界,电已经成为人们生活中最常用的动力来源,随着人们生活水平的不断提高和技术进步,人们对电的依赖越来越强。无论是农业、工业还是新型的第三产业,用电量都在逐年增加,几乎可以说,没有电能,人民的生活将陷入高度的无秩序状态。也正是因为电力在人们的生活中占的比重越来越大,才使得人们生活的地区差异表现的越来越明显。因为我们知道,传统的电力行业以消耗煤等矿物燃料为主,生产过程中科学技术的要求也比较高,随之带来的环境污染也比较严重。这就使得有些根本不具备发展传统电力的条件。比如说,我们知道我国的能源分布具有很大的不均衡性,有些偏远地区,如农牧区、山区、沿海以及岛屿等地,部队的边防哨所、邮电通讯的中继站、公路和铁路的信号站、地质勘探和野外考察的工作站,都需要低成本、高可靠性的独立电源系统,但是因为地方上根本就没有矿物燃料的存储,甚至因为地区偏远,对于燃料的运输都几乎不可能而还有些地区,则由于人力资源不丰富,长时间以来也一直很难建设自己的电力事业,也就限制和制约了许多用电行业的的发4展当然越来越严重的环境污染问题,也不由得让我们在电力的建设发展上小心又谨慎。这种种情况造成了我国许多地方的人民,在日常生活中长期承受着电力缺少的困难。从这些客观的条件中我们可以看出,在远离电网的地区,建立独立供电系统成为人们最需要的电源。哪种独立电源最合理,这是人们一直在研究和探讨的问题。如今我们发现风和光等自然能源,在部分地区很丰富,而且这些能源清洁无污染,取之不尽,用之不竭,对它们的合利用既可以节省矿物燃料,又能给人们带来很大方便,是理想的能源。于是智能化风光互补发电控制系统就应用而生了。风光互补发电控制系统就是利用风和光两种自然能源相互补充发电,在不消耗任何矿物燃料的情况下提供可靠的免费电力,为农牧区、山区、沿海以及岛屿等边远地区的人民解决缺少电力的困境。它的工作原理很简单,就是永磁交流发电机,利用风能发出三项交流电光电池板则在太阳能的照射下,自动的将太阳能转化为电能。二者所发的电共同为蓄电池供电。其间微机控制系统是整个发电系统的核心部件,它完成对系统的监测、报警、信号传输以及问题处理、自动维护等工作,也就是让整个系统几乎实现了智能化。1.2系统简述风光互补发电系统的硬件设计中,为了实现智能化,为了保证蓄电池既不过充,也不过放,系统设置了蓄电池电压控制系统对于继电器在指令执行后,是否按要求动作,系统设置了继电器动作检测,并且对故障状态设置了报警显示电路,为了让单片机8031在执行程序后能正常复位,系统设置了看门狗电路,等等。不只在电路设计上这样,在参数选择上也有讲究,比如说,在系统设置经济合理,简单明了的前提下,系统选择了6Q90型号的蓄电池,因为它重量轻,体积小,而且充放电循环次数多,也就是说电池的使用寿命长继电器选择JTX1型的小型继电器,大大减少了系统总重量和占地面积。下面对系统作简要介绍。系统的原理方框图如下

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