发电机定时控制器设计【字数：9378】
摘 要本设计中的发电机相较于传统发电机，最大的区别在于能够让用户自定义设置目标运行时间和休息时间，系统采用了DS1302时钟定时模块用作定时功能，采用了SP485EEN -L/ TR为系统的串口通信的支持，采用LM393DR2G等原件组成为系统提供保护的欠压保护电路，采用MAX5035为系统提供5V电源。STM8S103F3单片机作为系统的核心控制芯片，将时间信息和AD采集的信息收集并加以处理，根据预先的设定对发动机进行运行，休息等处理。首先将本文的研究背景与意义进行简介，将系统分模块，结合方案流程图介绍整个系统的设计方案。然后详细介绍选用的控制芯片，以及每个硬件电路的子模块。再介绍软件的整体框架，对主体部分进行介绍，仔细介绍每个软件子模块。最后系统地对软硬件进行调试。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 论文的主要工作 1
1.3 本文的组织结构 2
第二章 系统设计方案 3
2.1 系统总体设计 3
2.2 系统总体方案流程图 3
第三章 硬件设计 4
3.1 引言 4
3.2 系统原理图设计 4
3.3 系统模块介绍 5
3.3.1 控制模块 5
3.3.2 电源模块 5
3.2.3 继电器模块 6
3.2.4 时钟模块 6
3.2.5 欠电压保护电路 7
3.2.6 三相电压检测模块 7
3.2.7 通信模块 8
3.4端口配置 9
第四章 软件设计 11
4.1 系统整体设计框架 11
4.2 程序编辑及分析 11
4.2.1 主程序模块 11
4.2.2 启动、供油程序 13
4.2.3 急停检测程序 13
4.2.4 AD采样处理程序 14
4.2.5 报警灯程序 15
4.2.6 断电保护程序 16
4.2.7 运行、停机休息时间控制程序 17
第五章 系统调试 19
总结 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
参考文献 21
致谢 22
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
现代社会，人们越来越离不开电。几乎所有地区，一旦失去了电力，就会陷入瘫痪。一些重要场合以及重要设施，譬如医院、核设施、通讯设备、国防设施、金融机构等等都要求必须不间断供电。但一旦发生意外的电力中断，此时就需要备用电源为设备的供电连续性提供必要的保障。柴油发电机凭借其方便、灵活、可控性能强、可靠稳定的供电质量等优点成为了备用电源的不二之选。除此之外，在一些山区、高原、海岛、沙漠等偏远地区，这些地区，电网尚未广泛覆盖，无法满足其供电需求。尽管这些地区现在都已经开始发展新能源，但是新能源技术尚未发展成熟，而且通常会受限于各种不利条件因素。因此柴油发电机凭借其可靠稳定的优势仍在这些地区发挥着无可替代的作用。[1]
其实，生活中越来越多的用电事故的发生，越来越多的人已经意识到控制用电时间的重要性，但是市面上能够完全控制用电时间的用电器还很少。尽管部分电器具备了一定的定时能力，在到了预定时间后，切断了主电路的的电力，但是在电源电流中，仍旧存在着一定的电流。还有，在遇到停电时，人员如若在忘记切断电源的情况下外出，在电力恢复之后，用电器会重新启动，这样不仅仅会造成浪费，同时还具有一定的安全隐患。再者，现在人均一部手机，可时不时的会发生手机电池爆炸的事故，可能是边玩手机边充电，还有就是过度充电。因此，设计一款具有限时供电功能的定时控制器就显得尤为重要。[2][3]
柴油发电设备，尤其是小型的柴油发电设备，在用电需求特别高的今天，这是我们不得不去面对的一个问题。因为在很多供电不那么稳定的地区或者很多无法实现统一送电的地区只能靠它来满足人们的正常生活需要；在很多交通工具等不能在固定点用电的设备上更是如此，毕竟科技还无法完成对任何交通工具都如动车组那样供电。所以，在过去以及很长一段时间的未来里，我们对柴油发电的研究都将是很有意义的，也将会发展出更新的技术，更好的设计。[4]
1.2 论文的主要工作
本课题所设计的是以定时控制发电机以及监测发电机各项数值为目的，结构主要分为硬件设计和软件设计两部分。
系统硬件采用STM8S系列MCU（单片机）作为中心芯片，这里选用的MCU是STM8S103F3，并选择DS1302时钟芯片从而实现定时控制功能。软件部分主要是定时控制发电运行停止、供油、发电电压等数值的程序设计，最后将采集和处理过的数值信号由显示出来。
本文的主要研究内容如下：
研究利用DS1302时钟模块为系统计时，并实时将时间信号传输给STM8S103F3。
通过接收发送来的时间信号以及AD信号，经过STM8S103F3处理后，从而对发电机执行相应的控制操作，并将处理的信号显示。
1.3 本文的组织结构
本文对目前市面上的发电机在使用中存在的问题和不足，以及在实际应用中对发电机的需求进行了分析，对它的工作方式进行了相应的改变，从而满足需求的目的。通过使用STM8S单片机来满足发电机对于定时控制的需求。
下面是每一章的具体内容：
第1章：绪论。将本文的研究背景与意义进行简介，对发电机控制的发展历程有所了解。然后概述国内外研究现状，最后介绍本文的组织结构。
第2章：系统设计方案。将系统分模块，结合方案流程图介绍整个系统的设计方案。
第3章：硬件设计。详细介绍选用的控制芯片，以及每个硬件电路的子模块。
第4章：软件设计。首先介绍软件的整体框架，然后对主体部分进行介绍，最后仔细介绍每个软件子模块。
第5章：系统调试。先介绍软件仿真的结果，然后介绍系统实物调试的结果。
第二章 系统设计方案
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 论文的主要工作 1
1.3 本文的组织结构 2
第二章 系统设计方案 3
2.1 系统总体设计 3
2.2 系统总体方案流程图 3
第三章 硬件设计 4
3.1 引言 4
3.2 系统原理图设计 4
3.3 系统模块介绍 5
3.3.1 控制模块 5
3.3.2 电源模块 5
3.2.3 继电器模块 6
3.2.4 时钟模块 6
3.2.5 欠电压保护电路 7
3.2.6 三相电压检测模块 7
3.2.7 通信模块 8
3.4端口配置 9
第四章 软件设计 11
4.1 系统整体设计框架 11
4.2 程序编辑及分析 11
4.2.1 主程序模块 11
4.2.2 启动、供油程序 13
4.2.3 急停检测程序 13
4.2.4 AD采样处理程序 14
4.2.5 报警灯程序 15
4.2.6 断电保护程序 16
4.2.7 运行、停机休息时间控制程序 17
第五章 系统调试 19
总结 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
参考文献 21
致谢 22
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
现代社会，人们越来越离不开电。几乎所有地区，一旦失去了电力，就会陷入瘫痪。一些重要场合以及重要设施，譬如医院、核设施、通讯设备、国防设施、金融机构等等都要求必须不间断供电。但一旦发生意外的电力中断，此时就需要备用电源为设备的供电连续性提供必要的保障。柴油发电机凭借其方便、灵活、可控性能强、可靠稳定的供电质量等优点成为了备用电源的不二之选。除此之外，在一些山区、高原、海岛、沙漠等偏远地区，这些地区，电网尚未广泛覆盖，无法满足其供电需求。尽管这些地区现在都已经开始发展新能源，但是新能源技术尚未发展成熟，而且通常会受限于各种不利条件因素。因此柴油发电机凭借其可靠稳定的优势仍在这些地区发挥着无可替代的作用。[1]
其实，生活中越来越多的用电事故的发生，越来越多的人已经意识到控制用电时间的重要性，但是市面上能够完全控制用电时间的用电器还很少。尽管部分电器具备了一定的定时能力，在到了预定时间后，切断了主电路的的电力，但是在电源电流中，仍旧存在着一定的电流。还有，在遇到停电时，人员如若在忘记切断电源的情况下外出，在电力恢复之后，用电器会重新启动，这样不仅仅会造成浪费，同时还具有一定的安全隐患。再者，现在人均一部手机，可时不时的会发生手机电池爆炸的事故，可能是边玩手机边充电，还有就是过度充电。因此，设计一款具有限时供电功能的定时控制器就显得尤为重要。[2][3]
柴油发电设备，尤其是小型的柴油发电设备，在用电需求特别高的今天，这是我们不得不去面对的一个问题。因为在很多供电不那么稳定的地区或者很多无法实现统一送电的地区只能靠它来满足人们的正常生活需要；在很多交通工具等不能在固定点用电的设备上更是如此，毕竟科技还无法完成对任何交通工具都如动车组那样供电。所以，在过去以及很长一段时间的未来里，我们对柴油发电的研究都将是很有意义的，也将会发展出更新的技术，更好的设计。[4]
1.2 论文的主要工作
本课题所设计的是以定时控制发电机以及监测发电机各项数值为目的，结构主要分为硬件设计和软件设计两部分。
系统硬件采用STM8S系列MCU（单片机）作为中心芯片，这里选用的MCU是STM8S103F3，并选择DS1302时钟芯片从而实现定时控制功能。软件部分主要是定时控制发电运行停止、供油、发电电压等数值的程序设计，最后将采集和处理过的数值信号由显示出来。
本文的主要研究内容如下：
研究利用DS1302时钟模块为系统计时，并实时将时间信号传输给STM8S103F3。
通过接收发送来的时间信号以及AD信号，经过STM8S103F3处理后，从而对发电机执行相应的控制操作，并将处理的信号显示。
1.3 本文的组织结构
本文对目前市面上的发电机在使用中存在的问题和不足，以及在实际应用中对发电机的需求进行了分析，对它的工作方式进行了相应的改变，从而满足需求的目的。通过使用STM8S单片机来满足发电机对于定时控制的需求。
下面是每一章的具体内容：
第1章：绪论。将本文的研究背景与意义进行简介，对发电机控制的发展历程有所了解。然后概述国内外研究现状，最后介绍本文的组织结构。
第2章：系统设计方案。将系统分模块，结合方案流程图介绍整个系统的设计方案。
第3章：硬件设计。详细介绍选用的控制芯片，以及每个硬件电路的子模块。
第4章：软件设计。首先介绍软件的整体框架，然后对主体部分进行介绍，最后仔细介绍每个软件子模块。
第5章：系统调试。先介绍软件仿真的结果，然后介绍系统实物调试的结果。
第二章 系统设计方案
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