太阳能供电与控制系统电路设计方案

在供电系统组件中，主要由太阳能电池板，蓄电池以及逆变器和负载构成。系统的框图如图2-1所示。太阳能电池组接收太阳的光能并转换成电能，一部分供给负载使用，一部分存储在蓄电池中，当室内温度高于设定温度时，控制器会控制逆变器的开启，将低压直流电转化为220V交流电，供电机使用，以达到降低室内温度的目的。


总体结构，太阳能供电系统中，控制器是整个设计的核心，控制器需要对太阳能发电系统中的运行情况和环境状况进行检测。包括太阳能电池组件电压温度、充放电电流、蓄电池电压等，并最终完成的控制器具有的控制和保护功能。控制器的结构如图3-1所示。


单片机最小系统

单片机的最小系统包括晶振电路和一个复位电路，如图3-2所示。AT89C51单片机芯片组成包括： 1.一个8位80C51微处理器； 2.用以存放可以读、写数据的存储器RAM/SFR，大小有256字节; 3.4KB的FlashROM程序存储一些初始数据； 4.4个8位并行I/O端口P0~P3，这些端口既可用来输入，也可用来输出；5.2个16位定时器/计数器，每一个定时器/计数器的外部事件可以设置通过计数的方法来计算，也可以建立经常性的方式来实现计算机控制；6.由5个中断源、两个中断优先级构成的中断控制系统；7.微控制器或者单片机和PC串行通性的作用；8.振荡器与时钟产生电路； 9.89C51具有省电模式，即休闲和掉电模式。



温度传感器模块


本次设计中选用DS18B20温度传感器。DS18B20的单片机接收到一个I/O口，由于单总线是漏极开路，所以就需要一个外部4.7K上拉电阻，使用寄生的工作方式，VDD电源引脚与单线总并联。传感器如图3-3所示。 DS18B20的内部结构：64位ROM温度传感器报警触发器TH和TL配置寄存器。 DS18B20的管脚：VDD外部输入寄生接地电源时，电源接线；DQ为数字信号输入、输出端；GND为电源地。温度传感器DS18B20与单片机的P1.5口连接，主要用于测量室内的温度。

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