基于VB和MSP430的太阳能电站监控系统的设计与实验研究

【摘要】：在太阳能电站中,根据系统设计要求,提高电站运行效率,监测电站运行状态,了解当地太阳能资源分布情况,数据采集系统是非常必要和必需的。本文以秦皇岛中荣能源设备有限公司为我国某边防哨所研制的2.4kW太阳能电站为被控对象,开发了基于VB6.0和MSP430F149型超低功耗单片机的太阳能电站监控系统。该系统的特点是成本低、功耗小、单片机控制器可以脱离PC机独立运行。主要研究内容如下: 首先分析了在能源紧张的今天,开发太阳能的必要性和当今国际、国内太阳能的应用现状和研究成果。并对现有的光伏电站监控系统研究进行了综述和分析。给出了本文研究的太阳能电站发电与供配电装置组成及基于VB和MSP430的监控系统的总体设计方案。 其次详细介绍了基于MSP430F149的下位机控制系统中电站参数数据采集接口电路、键盘/液晶显示接口电路、时钟接口电路、充放电控制接口电路和通讯等接口电路的硬件设计及软件实现方法。该控制器对系统的运行状态进行参数采集和监控,并具备数据上传功能。 然后详细给出了基于VB6.0的上位机人机监控界面的设计方法。重点给出了使用MSComm控件完成与下位机通讯的程序实现,Aceess数据库的建立和连接,基于Aceess数据库的数据表格制作,数据的曲线显示和数据报表打印的设计过程。 最后给出了基于Embended_workbench调试环境和FET仿真器的光伏电站系统的软硬件调试过程,重点说明了介于控制器和VB程序的数据处理方法。监控系统通过在实验室的模拟调试和试运行达到了预期的设计效果。 【关键词】：太阳能电站 MSP430单片机 VB 串行通讯 Aceess数据库
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM615;TM764
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国外太阳能发电的现状及发展11-14
• 1.3 我国太阳能发电的发展状况14-17
• 1.4 太阳能电站控制系统的研究现状及存在的问题17-19
• 1.5 课题来源19
• 1.6 本论文的结构19-20
• 第2章 太阳能电站的总体设计20-25
• 2.1 引言20
• 2.2 系统组成20-22
• 2.2.1 发电系统供配电装置21
• 2.2.2 蓄电池的选取21-22
• 2.2.3 基于MSP430 单片机的下位机控制器的设计22
• 2.2.4 上位机监控系统的设计22
• 2.3 光伏电站主要的技术指标22-23
• 2.3.1 太阳能电池的性能指标22-23
• 2.3.2 太阳能供电系统性能指标23
• 2.3.3 太阳能充放电控制器技术指标23
• 2.3.4 阀控密封式铅蓄电池技术指标23
• 2.4 其它保护措施23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 基于MSP430 的控制器硬件设计与软件实现25-44
• 3.1 引言25
• 3.2 控制器核心MSP430F149 的特点25-27
• 3.3 太阳能电站控制器的硬件设计27-36
• 3.3.1 电站数据采集接口电路的设计27-30
• 3.3.2 控制系统的键盘、显示及时钟接口电路设计30-31
• 3.3.3 RT12864M 型LCD 在系统中的应用31-33
• 3.3.4 蓄电池的充放电接口电路设计33-34
• 3.3.5 通讯接口电路设计34-36
• 3.4 太阳能电站控制器的软件设计36-43
• 3.4.1 MSP430 单片机控制器的软件支持36
• 3.4.2 系统主程序流程图36-38
• 3.4.3 系统中的键盘程序设计38-39
• 3.4.4 DS1302 时钟子程序设计39-41
• 3.4.5 充放电控制子程序设计41-42
• 3.4.6 通讯子程序设计42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 基于VB6.0 的监控系统设计44-57
• 4.1 引言44
• 4.2 Visual Basic 6.0 简介44-45
• 4.3 密码保护界面的设计45-47
• 4.4 系统主界面的设计47
• 4.5 通讯功能的实现47-50
• 4.5.1 MSComm 控件的属性设置47-49
• 4.5.2 通讯功能实现的重点程序编写49-50
• 4.6 Access 数据库的建立50-52
• 4.7 数据表格显示界面的设计52-53
• 4.8 曲线显示界面的设计53
• 4.9 数据报表打印53-56
• 4.10 本章小结56-57
• 第5章 系统的模拟调试与试运行57-64
• 5.1 引言57
• 5.2 调试过程中出现的问题57-59
• 5.2.1 3V-5V 电压转换问题57-58
• 5.2.2 通讯接口的连接58-59
• 5.2.3 MSP430 的电源问题59
• 5.3 数据处理59-63
• 5.4 本章小结63-64
• 结论64-66
• 附录1 控制器电路原理图和PCB 板图66-68
• 附录2 MSP430 单片机部分程序68-73
• 附录3 上位机VB6.0 监控系统部分程序73-77
• 参考文献77-81
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果81-82
• 致谢82-83
• 作者简介83

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