基于單片機(jī)的太陽能電池數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究

【摘要】： 當(dāng)今世界面臨著能源短缺與環(huán)境污染兩大問題,以太陽能電池為核心元件的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是解決這兩大問題的有效途徑,在研究和工程應(yīng)用中,人們需要用太陽能電池測試儀對太陽能電池進(jìn)行測試獲取數(shù)據(jù),進(jìn)而對太陽能電池進(jìn)行分析評判。本文基于目前太陽能電池研究和工程應(yīng)用的實際需要,設(shè)計了一款基于單片機(jī)的太陽能電池數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理及結(jié)果顯示兩大部分。 本文主要從以下幾個方面來完成太陽能電池數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分析和設(shè)計： 1.根據(jù)太陽能電池測試原理和電子電路的相關(guān)知識,選用合適的電子元器件設(shè)計了能夠完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)的硬件電路,主要包括溫度信號采集單元、光強信號采集單元、電壓及電流信號采集單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和串口通信單元等部分。 2.用單片機(jī)C51語言編寫了與硬件電路相配合的軟件程序,控制硬件電路完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)和數(shù)據(jù)采集部分與PC機(jī)之間通過串口進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。 3.采用VC++6.0和MATLAB聯(lián)合編程的方式來完成數(shù)據(jù)處理的核心算法,主要應(yīng)用的是聯(lián)合編程中的MATCOM方法,通過一些相關(guān)設(shè)置,直接用MATCOM的語法在VC工程中編寫數(shù)據(jù)處理程序。 4.編制了PC機(jī)中的監(jiān)控顯示界面,使測試人員可以通過監(jiān)控顯示界面來對數(shù)據(jù)采集的過程進(jìn)行控制,并在界面中用圖形形式來描述太陽能電池的伏安特性曲線,用數(shù)值形式來描述相關(guān)的性能參數(shù)。 在系統(tǒng)開發(fā)完成后,還進(jìn)行了相關(guān)的測試試驗,得到了以圖形和數(shù)值相結(jié)合的方式來描述太陽能電池特性的顯示界面。試驗結(jié)果表明,本文設(shè)計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)操作簡單,能夠?qū)μ囟ǖ奶柲茈姵剡M(jìn)行測試,測試的結(jié)果也能夠以直觀簡潔的方式呈現(xiàn)給測試人員,為測試人員研究分析太陽能電池提供必要的依據(jù),系統(tǒng)的整體性能基本達(dá)到了預(yù)期的要求,具有一定的實用價值。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 單片機(jī) 數(shù)據(jù)采集 matlab
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 能源與環(huán)境問題9-10
• 1.1.2 太陽能的利用10-11
• 1.1.3 太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)11-12
• 1.2 本文研究的目的、意義及主要研究工作12-14
• 1.2.1 本文研究的目的和意義12-13
• 1.2.2 本文所作的主要工作13-14
• 第2章 太陽能電池的特性及測試原理14-21
• 2.1 太陽能電池的分類14
• 2.2 太陽能電池的工作原理及等效電路14-17
• 2.2.1 太陽能電池的工作原理14-15
• 2.2.2 太陽能電池的等效電路15-17
• 2.3 太陽能電池的伏安特性曲線及性能參數(shù)17-20
• 2.3.1 太陽能電池的伏安特性曲線及性能參數(shù)17-19
• 2.3.2 日照強度和電池溫度對太陽能電池伏安特性的影響19-20
• 2.4 太陽能電池的測試方法20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 太陽能電池數(shù)據(jù)采集部分設(shè)計21-39
• 3.1 數(shù)據(jù)采集部分總體結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 數(shù)據(jù)采集部分硬件電路設(shè)計22-30
• 3.2.1 數(shù)據(jù)采集部分簡化示意圖23-25
• 3.2.2 電壓、電流信號采集單元設(shè)計25-26
• 3.2.3 固態(tài)繼電器電路設(shè)計26-27
• 3.2.4 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計27-28
• 3.2.5 光強信號采集單元設(shè)計28
• 3.2.6 溫度信號采集單元設(shè)計28-29
• 3.2.7 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元設(shè)計29-30
• 3.2.8 串口通信單元介紹30
• 3.3 數(shù)據(jù)采集部分軟件設(shè)計30-38
• 3.3.1 數(shù)據(jù)采集部分軟件程序總體框架30-31
• 3.3.2 溫度信號采集子程序31-32
• 3.3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序32-35
• 3.3.4 串口數(shù)據(jù)通信子程序35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 太陽能電池數(shù)據(jù)處理及結(jié)果顯示部分設(shè)計39-51
• 4.1 監(jiān)控軟件功能簡介39
• 4.2 電池參數(shù)在任意條件與標(biāo)準(zhǔn)條件之間的轉(zhuǎn)換39-41
• 4.3 太陽能電池串聯(lián)電阻Rs的計算方法41-42
• 4.4 太陽能電池并聯(lián)電阻Rsh的計算方法42-43
• 4.5 數(shù)據(jù)處理程序43-47
• 4.5.1 VC++6.0與MATLAB聯(lián)合編程簡介43-44
• 4.5.2 數(shù)據(jù)處理的實現(xiàn)44-47
• 4.6 監(jiān)控顯示界面介紹47-48
• 4.7 試驗結(jié)果48-50
• 4.8 本章小結(jié)50-51
• 第5章 總結(jié)與展望51-53
• 5.1 本文小結(jié)51
• 5.2 創(chuàng)新點51-52
• 5.3 今后工作展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文57

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太陽能電池應(yīng)用    孟昭淵;

富銦與富銅CuInSe_2薄膜的光電性能    王信春;

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PE“新銳”王剛：太陽能行業(yè)的堅定支持派    本報記者 翁海華

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