毕业论文-自动控制浇花系统

精品文档 值得下载 威威海海职职业业学学院院 毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书 专业专业电子工艺与管理电子工艺与管理 年级年级 2009 级级班级班级 二班二班 姓名娄和昆姓名娄和昆学号学号 20090208051 威威 海海 职职 业业 学学 院院 教教 务务 处处 编编 印印 精品文档 值得下载 毕业设计指导须知毕业设计指导须知 一、毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环节。是锻 炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面， 也是高职培养应用型专门人才的要求。 二、导师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员，且 专业对口（指所指导专业应同所聘教师专业职称相一致） 。经系、 教务处审查同意后，才能指导学生的毕业设计。 三、学生应以严肃认真，实事求是的态度完成设计。要独立 思考，自己动手，不得抄袭或找人代笔。 四、毕业设计选题要符合专业培养目标的要求。论文（任务 书）写作要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当， 书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合 国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有关要求。并在 规定的时间内完成。 五、答辩过程中学生要严认真，文明礼貌，谦虚谨慎，认真回 答答辩主持人，委员等提出的问题。 六、填报有关表格时，应按项目要求逐项填实、填全、填清。 精品文档 值得下载 学号20090208051姓名娄和昆学制三年制 专业电子工艺与管理年级2009 级教学班负责人孔宪青 班级二班指导教师姓名袁照刚职务或职称教授 设 计 题 目自动控制浇花系统 指导教师评语： 成绩：指导教师签名：工作单位年月日 系复审意见： 成绩：复审人签名：职称：公章年月日 教务处终审意见： 公章年月日 精品文档 值得下载 答答 辩辩 情情 况况 记记 录录 答 辩 题 目 答辩情况 正确基本正确经提示 回 答 不正确未回答 此表由主持答辩的同志填写。 答辩委员会（或小组）评语： 成绩：主持答辩人签名：职称：月日 精品文档 值得下载 一、毕业设计的任务和具体要求： 内容格式：宋体小四号，行间距 1.5 倍 精品文档 值得下载 二、毕业设计应完成的图纸： 此处只填写所用图纸或图表的名称和页码， 示例： 表 3-1 剂量换算表，见 8 页(宋体小四号，行间距 1.5 倍) 图 3-1 改进算法示意图，见 10 页（3 表示第 3 章，1 表示第 3 章的第 1 个图，各章写法依此 类推） 三、其他要求： 四、毕业设计的期限： 自年月日至年月日 五、毕业设计（论文）进度计划： 起 至 日 期工作内容备注 精品文档 值得下载 自动控制浇花系统 摘要 现代生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越 来越多，然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现，由于现代生活节奏的加 快，人们往往忙于工作而忘记定期、及时地为花卉补充水分及养料，或者由于放假回家而将 花放在办公室等处没人管理导致花木枯死。水是植物生存、生长的最基本需要，因此，设计 一种能够在无人管理的情况下为花木自动浇水的系统，能够有效的防止花木在上述情况下的 枯死。 单片机因体积小、质量轻、价格便宜等优点已经广泛地应用在我们日常的生产和生活当 中。它能通过编写的程序实现高智能、高效率、高可靠性地任务完整执行。 本系统是一个采用 AT89S52 单片机为核心的微控制定时浇水系统。 系统主要实现的功 能有定时自动浇水功能及能够根据实际情况设定时。电路主要可以分成定时与浇水电路两个 模块，定时电路以液晶模组作为显示电路，浇水电路利用电磁阀来完成。本次设计包括 AT895S52 单片机及基本外国电路模块、DS1302 时钟电路模块、显示电路模块、按键控制电路 模块、浇水电路模块、电源电路模块等部分组成。 本系统会将以上述为思路、以单片机为控制核心，为我们呈现出一个持续地、定时地、 有效地为花木绕水的方案，为我们解决无人管理情况下花木枯死的尴尬情况。 精品文档 值得下载 目录 第一章 前言 1 第二章 核心器件简介 2 2.1 单片机简介 2 2.1.1 单片机简介 2 2.1.2 AT89S52 单片机 3 2.2 显示器简介 6 第三章 系统总体设计 8 3.1 显示电路模块 8 3.2 时钟电路模块 8 3.2.1 时钟电路图 8 3.2.2 时钟流程图 9 3.3 浇水电路模块 10 3.4 模块整合 11 3.4.1 整合后电路图 11 3.4.2 主程序流程图 12 第四章 低碳环保探讨 13 第五章 结束语 14 参考文献15 致谢16 精品文档 值得下载 第一章前 言 水对我们的生命起着重要的作用，它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少 的最重要的物质资源之一。人的生命一刻也离不开水，水是人生命需要最主要的物质。同样， 对于地球上其它的生命体来说，水也是一样的至关重要。它是生命体内化学反应的介质，没 有水，养料不能被吸叫；氧气不能运到所需部位；养料和激素也不能到达它的作用部位；废 物不能排除，新陈代谢将停止，生命将完结。在地球上，哪里有水，哪里才有生命。一切生 命活动是起源于水的。 现代生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越 来越多，然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现，由于现代生活节奏的加 快，人们往往忙于工作而忘记定期、及时地为花卉补充水分及养料，或者由于放假回家而将 花放在办公室等处没人管理导致花木枯死。水是植物生存、生长的最基本需要，因此，设计 一种能够在无人管理的情况下的自动控制浇花系统，能够有效的防止花木在上述情况下的枯 死。 当今社会，科学技术飞速发展，半自动化、自动化和智能化的各种装置和系统渐渐地融 入到人们的生活中。我们喜爱并且种植了的植物，在我们无暇管理的时候，得以补充充足的 水分成为了可能。这其中就需要到人类发明的自动控制系统。 一整套的自动控制系统，可能会用到很多领域的不同器件，但是，在众多自动控制系统 器件中，控制核心却是其最基本、最重要和最决定性的，所以，人们在一直不断地开发更准、 更快、更全面、更智能化的控制核心。单片机，就是在这样一种情况下被发明出来的，并且 逐渐得到了广泛应用。 当然，单片机也用到了我们上述所提到的自动控制浇花系统中去。因此，我们不在喜爱 的花木身边时，自动控制浇花系统也能让它们喝到充足的水，健康地生长。 另一方面，经济和科技向低碳方向转变的需要，人们也在尝试着将低碳、环保的理念融 入到自动控制系统中，以达到更好地为我们服务。 精品文档 值得下载 第二章核心器件简介 2.1 单片机简介 2.1.1 单片机简介 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中 央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器 等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路） 集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 单片机诞生于 1971 年，经历了 SCM、MCU、SoC 三大阶段（不在此作详细介绍了）以后， 现今已经发展的较为成熟、已经广泛地应用到了工业生产和人们日常生活中。单片机具有结 构简单、集成度高、可靠性高、功能强、速度快等优点。从外形 上看单片机芯片体积不大，去有着非常多的引脚（如图 2.1） ， 这些引脚能够实现其内部控制单元能够与外部电路形成充分的 连接。一般而言，其引脚越多也代表着其功能更强大。 单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。单 片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如 CPU，内存，并行总图 2.1 单片机芯片 线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性 能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过 10 元即可。用它来做一些 控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。它主要是作为控制部分的核心部件。 单片机在工作时是按装预先设定的程序而进行的。 为使单片机能自动完成某一特定任务， 必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令） ，这 一系列指令的集合就成为程序.程序需要预先存放在具有存储功能的部件存储器中。 存储 器由许多存储单元（最小的存储单位）组成，就像大楼房有许多房间组成一样，指令就存放 在这些单元里，单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间 号一样，每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这 样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出， 然后再被执行。所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在 设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全 部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。在单片机工作 前，我们需要把用到的指令从该单片机指令系统中“拿”出来，而要进一步将这一系列指令 精品文档 值得下载 “制作”为程序时，我们就必须用到与单片机相关的 C 语言和汇编语言。 单片机的应用方面，目前单片机已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领 域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据 传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的 安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这 些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机 械了。就概括而言，单片机广泛应用在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和 通信、医用设备、汽车设备、航空航天等领域，可以说它真是无孔不入。 当然，相对的，社会上对单片机方面的人才需求量也很大。大部分大学、各种培训机构 以及相当多的书籍和影音著作都在对人们“讲述”着单片机的知识。认识、学习和熟练单片 机的方方面面成为了一个高技术性人才所必需去做的事情。 目前世界上最具实力的单片机开发公司有：美国的 Intel，ATMEL，荷兰的 Philips，德 国的 Siemens 等。其中 Intel 公司一直处于领先地位，主要有 MCS-48、MCS-51 和 MCS-96 三 大系列，其中 MCS-51 系列是 1980 年推出的高档 8 位单片机，代表着单片机的发展方向，成 为单片机领域中的主流产品。 ATMEL 公司的 89 系列 Flash 单片机以 Intel80C50/52 作为内核， 并采用可重复编程 FlashROM 技术，是一种源于 8061 而又优于 8051 的单片机，已成为广大 MCS-51 用户进行电子设计与开发的优选单片机品种。 根据实际情况与要求，本系统选用 ATMEL 公司 89 系列标准型单片机 AT89S52，其价格适 中功能强大。 2.1.2 AT89S52 单片机 AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储 器。 使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89S52 在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 AT89S52 单片机有 40 个引脚，为 CMOS 工艺双列直插封装（DIP） ，其引脚分布如图 2.2 VCC：电源端，+5V。GND：接地。 P0 口： P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口， 每位能驱动 8 个 TTL 逻 辑 电平。对 P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口 精品文档 值得下载 也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 不 具有内部上拉电阻。在 flash 编程时，P0 口也用来接收 指令字节； 在程序校验时， 输出指令字节。 程序校验 时， 需要外部上拉电阻。 P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可 以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引 脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL） 。 P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可 以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引 图 2.2AT89S52 引脚分布 脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL） 。 在访问外 部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX DPTR） 时，P2 口送出 高八位地址。 在这种应用中， P2 口使用很强的内部上拉发送 1。 在使用 8 位地址 （如 MOVX RI） 访问外部数据存储器时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。 在 flash 编程和校验时，P2 口也接收 高 8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P3 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使 用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL） 。 P3 口 亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 编程和校验时，P3 口 也接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复 位。 ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于 锁存地址的低 8 位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号， 因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一 个 ALE 脉冲。对 FLASH 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG） 。如有必要，可 通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。该位置位后， 精品文档 值得下载 只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部 程序时，应设置 ALE 禁止位无效。 PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89S52 由外部 程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此期间， 当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。 EA/VPP：外部访问允许，欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000H-FFFFH） ，EA 端 必须保持低电平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状 态。 如 EA 端为高电平 （接 VCC 端） ， CPU 则执行内部程序存储器的指令。 FLASH 存储器编程时， 该引脚加上+12V 的编程允许电源 VPP，当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压 VPP。 XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 AT89S52 单片机基本特征： 1、与 MCS-51 单片机产品兼容 2、8K 字节在系统可编程 Flash 存储器 3、1000 次擦写周期 4、全静态操作：0Hz-33MHz 5、三级加密程序存储器 6、32 个可编程 I/O 口线 7、三个 16 位定时器/计数器 8、六个中断源 9、全双工 UART 串行通道 10、低功耗空闲和掉电模式 11、掉电后中断可唤醒 12、看门狗定时器 13、双数据指针 14、掉电标识符 2.2 显示器简介 精品文档 值得下载 显示器通常也被称为监视器，顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设 备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。从广义上讲，街头随处可见的大屏幕、电视 机的荧光屏、手机和快译通等的显示屏都算是显示器的范畴。 从早期的黑白世界到现在的色彩世界，显示器走过了漫长而艰辛的历程，随着显示器技 术的不断发展，显示器的分类也越来越明细。现今，显示器的主要分类为：CRT 显示器，LCD 显示器，LED 显示器，3D 显示器，PDP 显示器。 1、CRT 显示器 CRT 显示器是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，阴极射线管主要有 五部分组成：电子枪（Electron Gun） ，偏转线圈（Deflection coils） ，荫罩(Shadow mask)， 荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。它是目前应用最广泛的显示器之一，CRT 纯平显示器具有 可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等 LCD 显示器难以超过的优点，而且现在的 CRT 显示器价格要比 LCD 显示器便宜不少。CRT 显示 器按大小、调控方式不同、显像管种类的不同又可以分为很多种类。 由于 CRT 显示器比较笨重，再加上新型显示器技术的进一步完善，CRT 显示器虽然有着 一定的优势，但是却在逐步地退出历史舞台。 2、LCD 显示器 LCD 显示器即液晶显示器,优点是机身薄，占地小，辐射小，给人以一种健康产品的形象。 但实际情况并非如此，使用液晶显示屏不一定可以保护到眼睛，这需要看各人使用计算机的 习惯。LCD 显示器的缺点是，色彩不够艳，你或者在显示器的商店上看到显示的产品真不错， 但那场合备有足够的灯光，才能够看到表现如此的效果。因为液晶显示屏主要的光源是通过 反射外来光源，将产品搬回家你就大有发现了效果不同让人失望。 不过 LCD 显示器，其相对于 LED 显示器来说，具有 LED 的轻薄和辐射小，价格上又没有 LED 显示器那么高，所以它在一些小型的显示器应用上还是十分广泛，如 MP3、MP4 和手机。 3、LED 显示器 LED 就是 light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称 LED。它是一种通过控 制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信 号等各种信息的显示屏幕。最初，LED 只是作为微型指示灯，在计算机、音响和录像机等高 档设备中应用，随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步，LED 显示器正在迅速崛起， 近年来逐渐扩展到证券行情股票机、数码相机、PDA 以及手机领域。 LED 显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、 亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，成为最具优势的新一代显示媒体，目前，LED 显示 精品文档 值得下载 器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等，可以 满足不同环境的需要。 4、3D 显示器 3D 显示器一直被公认为显示技术发展的终极梦想，多年来有许多企业和研究机构从事这 方面的研究。日本、欧美、韩国等发达国家和地区早于 20 世纪 80 年代就纷纷涉足立体显示 技术的研发，于 90 年代开始陆续获得不同程度的研究成果，现已开发出需佩戴立体眼镜和不 需佩戴立体眼镜的两大立体显示技术体系。传统的 3D 电影在荧幕上有两组图像（来源于在拍 摄时的互成角度的两台摄影机） ，观众必须戴上偏光镜才能消除重影（让一只眼只受一组图 像） ，形成视差（parallax） ，产生立体感。它使用的 3D 成像技术可分为快门式 3D 技术和不 闪式 3D 技术。 5、PDP 显示器 PDP（Plasma Display Panel，等离子显示器）是采用了近几年来高速发展的等离子平面 屏幕技术的新一代显示设备。 等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室，通过电流激 发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝 3 色荧光体发出 肉眼能看到的可见光，以此成像。等离子显示器的优越性：厚度薄、分辨率高、占用空间少 且可作为家中的壁挂电视使用，代表了未来电脑显示器的发展趋势。 总得来说，不管何种显示器，其构成电路基本可分为视频放大电路、场扫描电路、行扫 描电路、开关电源、模式识别与控制电路。 显示器的基本参数包含可视面积、可视角度、点距、色彩度、对比值、亮度值、响应时 间等七项，这七项参数也是衡量一台显示器好坏与否的标准。 根据实际情况与要求，本系统采用 LCD1602 液晶显示器。 第三章系统总体设计 精品文档 值得下载 3.1 显示电路模块 显示电路由一个 LCD1602 液晶显示器、一个光敏电阻、一个 74HCOO 芯片、以及单片机的 P0，P2 口共同完成显示部分的功能。显示电路示意图如图 1 所示。光敏电阴 RP1 是起到一个 开关的作用，能根椐光线的强度自动调节内部阻值大小，将光信号转化为电路参数，以便控 制背光的亮与灭，白天工作在无背光状态，达到节能的目的；在夜间使 LCD 背光打开，便于 读取数据。 3.2 时钟电路模块 3.2.1 时钟电路图 本系统采用 DS1302 时钟电路，DS1302 是由一个 DS1302，六个 0.1u 的电容、四个开关、 一个 3V 的电池构成的电路，可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿 功能。四个开关主要功能是调整时钟。在四个开关上分别并联一电容，主要能起到延时防消 抖作用。DS1302 时钟电路示意图如图 3.2 3.2.2 时钟流程图 本系统设置计时的初始时间，即时钟芯片上电后即从些个时间开始走时。要完成初始化 时钟，就应当把初始时间写入 DS1302 芯片中去。首先要写入相应数据的地址，在写入一字节 地址后，即可写入一字节相应的数据，依此类推。时钟 DS1302 的流程图如图 3.3 所示。 3.3 浇水电路模块 浇水控制电路是这个系统的重要组成部分之一。它由电阻 R13 和两个 NPN（CS9013S）三 极管连接成达林顿架构， 5V 继电器、 电磁阀和熔断器组成。 当定时时间到后， 控制系统给 P2.0 送一个高电平，此电流通过达林顿管放大而驱动继电器；继电器通电线圈闭合，使开关 K2 闭 合接通电磁阀的电路；电磁阀开始工作。当浇水时间到后，控制系统给 P2.0 送一个低电平， 继电器线圈张开，开关 K2 断开；电磁阀停止工作完成浇水任务。浇水电路示意图如图 3.4 所 示。 3.4 模块整合 3.4.1 整合后电路图 在完成单元电路设计后，需要从整体上对系统电路审查和考虑，例对进入电路板的信号 要用电容组加以滤波；闲置不用的 I/O 口不要悬空，应根据实际情况接地或者接电源等等。 最终将所有单元电路模块经过整合优化后，可以得到系统电路图如图 3.5 所示。 精品文档 值得下载 3.4.2 主程序流程图 启动电源后，程序在初始化。给 P2.4 和 P2.3分别送入一个低电平和一个高电平使 S1 与 S2 发光二极管亮灭表示程序是否正常运行。液晶显示初始时钟信息，年/月/日星期以 及小时/分钟/秒，接着读取定时时间与绕水时间的初始值，并送去显示。扫描按键接口并设 置定时时间和浇水时间，完成定时设置后，接着程序判断定时时间是否完成，判断的方法采 用计时采样比较法来实现判断功能。定时完成后给 P2.0 送入一个高电平，使它驱动继电器完 成浇水。在浇水的过程中要判断系统浇水的时间，然后采用倒计时并送去显示再判断是否完 成，如果完成则重新开始倒计时，进行下一轮循环。主程序流程图如图 3.6 所示。 精品文档 值得下载 第四章低碳环保探讨 低碳，英文为 low carbon。意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放。随着 世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制，世界气 候面临越来越严重的问题，二氧化碳排放量越来越大，地球臭氧层正遭受前所未有的危机， 全球灾难性气候变化屡屡出现，已经严重危害到人类的生存环境和健康安全，即使人类曾经 引以为豪的高速增长或膨胀的 GDP 也因为环境污染、气候变化而大打折扣（也因此，各国曾 呼唤“绿色 GDP”的发展模式和统计方式） 。 现在世界各国家及各国人民都在倡导低碳理念，低碳内涵包括：低碳社会、低碳经济、 低碳生产、低碳消费、低碳生活、低碳城市、低碳社区、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、 低碳哲学、低碳艺术、低碳音乐、低碳人生、低碳生存主义、低碳生活方式。从不使用高碳 能源、不使用高碳日常用品到节约能源和利用可再生资源，全世界无不在进行着一场低碳革 命。 本章将从本系统的电源方式入手，以太阳能为方向探讨本系统的低碳环保。 太阳能（Solar Energy） ，一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自 地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并 作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一 步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一 种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水 的势能等等。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交 流 220V 或 110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为： 1、太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统 中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载 工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 2、太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过 充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。 其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 3、蓄电池：一般为铅酸电池，一般有 12V 和 24V 这两种，小微型系统中，也可用镍氢电 池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需 要的时候再释放出来。 精品文档 值得下载 4、逆变器：在很多场合，都需要提供 AC220V、AC110V 的交流电源。由于太阳能的直接 输出一般都是 DC12V、DC24V、DC48V。为能向 AC220V 的电器提供电能，需要将太阳能发电系 统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用 DC-AC 逆变器。在某些场合，需要使用 多种电压的负载时，也要用到 DC-DC 逆变器，如将 24VDC 的电能转换成 5VDC 的电能（注意， 不是简单的降压） 。 通过以上内容，分析本系