太阳能路灯微机监控技术的研究与实现

【摘要】： 针对目前太阳能路灯监控系统存在的技术问题,本文研究了太阳能路灯系统中,太阳能电池及蓄电池工作的基本原理、太阳能电池对蓄电池的充电特点、蓄电池的容量检测技术、LED光源的特性及运行方式、接力式数字通信技术和故障检测技术。应用微机技术设计实现了太阳能路灯的综合监控,提高了太阳能路灯的运行水平、节省了设备的设计容量、节省了人力物力,对太阳能路灯的应用起到了推动作用。该系统通过测试达到了预期设计要求,在应用中取得了较好的效果。 【关键词】：太阳能电池 蓄电池 微机监控技术 数字通信技术
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP277
【目录】：

• 中文摘要4
• 英文摘要4-8
• 第一章 引言8-17
• 1.1 课题的选题背景及意义8-11
• 1.1.1 世界范围内的能源问题及太阳能利用8-9
• 1.1.2 我国关于太能利用的相关政策法规9-10
• 1.1.3 太阳能照明技术在河北省保定市的推广应用10-11
• 1.2 课题在国内外的研究现状及发展方向11-15
• 1.2.1 太阳能、蓄电池和光源技术的发展11-14
• 1.2.2 太阳能照明系统的发展与应用14
• 1.2.3 微机测控技术的发展14-15
• 1.3 课题主要解决的问题、研究内容15-17
• 第二章 太阳能、蓄电池、LED 光源与微机监控系统技术17-35
• 2.1 太阳能光伏发电技术17-19
• 2.2 LED 光源照明技术19-20
• 2.3 蓄电池充电方式和容量检测技术20-26
• 2.3.1 铅酸蓄电池的结构与工作原理20-21
• 2.3.2 蓄电池剩余容量的数学模型与剩余容量控制法21-24
• 2.3.3 蓄电池充电技术24-26
• 2.4 微机测控系统26-31
• 2.4.1 微机测控系统的组成26-27
• 2.4.2 分布式控制系统27-30
• 2.4.3 微机监控技术在路灯照明系统中的应用30-31
• 2.5 数字通信技术31-33
• 2.5.1 数字通信相关技术31-32
• 2.5.2 数字通信技术在太阳能路灯系统中的应用32-33
• 2.6 有限自动机在在微机测控系统设计中的应用33-35
• 2.6.1 有限自动机理论33
• 2.6.2 有限自动机在本系统软件设计中的应用33-35
• 第三章 太阳能路灯微机监控系统的总体设计35-41
• 3.1 太阳能路灯微机监控系统的组成结构35-37
• 3.1.1 系统设计目标35
• 3.1.2 系统结构设计35-37
• 3.2 太阳能路灯微机监控系统实现的主要功能37-39
• 3.2.1 太阳能路灯控制器的基本要求37
• 3.2.2 蓄电池充放电控制功能37-38
• 3.2.3 太阳能路灯运行方式控制功能38
• 3.2.4 无线电接力式数字通信功能38-39
• 3.3 采用的开发工具39-41
• 第四章 太阳能路灯微机监控系统的硬件设计41-48
• 4.1 微机监控系统硬件设计41-46
• 4.1.1 微控制器的选择及主控线路设计41-44
• 4.1.2 充放电驱动电路44-45
• 4.1.3 LED 驱动电路45-46
• 4.1.4 功率输出驱动46
• 4.2 无线电接力式数字通信技术在系统中的应用46-48
• 第五章 太阳能路灯微机监控系统的软件设计48-62
• 5.1 监控系统的软件设计48-53
• 5.1.1 总体程序流程图48-49
• 5.1.2 充电处理程序49-50
• 5.1.3 蓄电池剩余容量检测处理50-52
• 5.1.4 照明运行方式的处理52-53
• 5.2 系统通信的设计与实现53-57
• 5.2.1 现有通信规约的分析研究53-55
• 5.2.2 接力式通信机制及其设计实现55-57
• 5.3 系统软件抗干扰措施57-59
• 5.3.1 信号采集的数字滤波57
• 5.3.2 软件“看门狗”技术57-58
• 5.3.3 其他软件抗干扰设计58-59
• 5.4 系统调试及运行结果59-62
• 第六章 结论62-65
• 6.1 取得的成果62-64
• 6.2 进一步的工作64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 附录69-71
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况71

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