光伏电源远程管理控制
摘 要21世纪以来，资源与环境一直是关乎人类自身生存的热点话题。随着高科技的不断发展，人们对于能源的需求也不断增长。在这之前人们使用的主要能源还是化石能源，但是它们不断地被消耗，随之导致能源面临枯竭的现象。还有就是在能源被燃烧的时候会释放出很多的对人们有害的物质，这不仅仅会对人们的身体造成伤害，对环境来说也是巨大的损害。所以，我们现在的当务之急就是积极发展新能源。 本文首先介绍了太阳能开发的背景意义，并简述了太阳能光伏发电产业的发展。接下来设计了一个基于AT89C51单片机的光照强度检测控制系统，给出了其系统结构框图，并结合该框图对各部分的功能进行了详细的介绍，包括系统硬件设计和软件设计。
目 录
第1章 绪 论 1
1.1太阳能开发利用的背景和意义 1
1.2太阳能光伏产业的发展与应用 1
1.3远程监控技术的发展及应用 2
1.4本文主要研究内容 2
1.5本章小结 2
第2章 系统原理分析及方案论述 3
2.1系统框图概述 3
2.2单片机的选择及原理 3
2.3液晶显示模块的选择及原理 4
2.4光敏电阻的选择及原理 5
2.5本章小结 5
第3章 系统硬件电路设计 6
3.1系统原理图 6
3.2单片机最小系统的设计 6
3.3光敏电阻网络的设计 7
3.4 A/D模数转换电路的设计 8
3.6本章小结 9
第4章 系统软件设计 10
4.1 软件简介及编译 10
4.1.1 Keil软件简介 10
4.1.2 Keil工程的建立及编译 10
4.2 软件流程图 11
4.3 本章小结 12
第5章 系统调试 13
5.1系统实物图 13
5.2程序调试 13
5.3问题及解决方案 13
5.4本章小结 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录A 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
第1章 绪 论
1.1太阳能开发利用的背景和意义
近年来，随着全球气候问题形式日益严峻和人口压力的增大，能源需求的不断增长成为一大问题。现在人们使用的主要能源还是化石能源，但是它们不断地被消耗，随之导致能源面临枯竭的现象。还有就是在能源被燃烧的时候会释放出很多的对人们有害的物质，这不仅仅会对人们的身体造成伤害，对环境来说也是巨大的损害。如果不釆取积极的措施，进行合理并有效地开釆利用，那么人类将会失去自己的生存家园。人们现在所面对的压力正是能量资源不断耗尽以及环境还需要保护这两者共同给予的。所以，我们现在的当务之急就是积极发展新能源。
世界上最丰富的可再生能源就是太阳能，它的开发利用和优势都是巨大的[10]。太阳发出的能量大约只有极少数到达臭氧层，其中一部分被大气吸收；还有一些反射到宇宙，只有剩下的一些会到达到地面。所以说最后到达地球的太阳的能量仅仅只剩不到百分之十。也就是说太阳能量无穷无尽，源源不断。而且太阳能可以不用受到地方的限制，随时随地都可以开发，这样的话也就节省很多的成本，比如运输人工等。太阳能也是一种比较干净的能源，在应用过程中比较不太会形成污染，也不会产生一些不必要的气体污染空气。就上面这些来说，现代开发利用新能源可以把太阳能作为可再生的能源的一种，是一个重要的研究方向。
1.2太阳能光伏产业的发展与应用
爱因斯坦第一个成功解释了“光电效应”理论，为光伏发电的开发奠定了基础。19世纪80年代科学家贝克莱尔发现了“光伏现象”。到了一九三几年的时候肖特基紧接着提出了“光伏效应理论”。到了50年代美国贝尔实验室首次成功制备了具有实用价值且转换效率为百分之四的单晶硅太阳能电池。在刚开始研制成功硅电池的时候，它的价格非常高，所以只供电给卫星等太空飞行器。
光伏产业在开始发展的时候主要还是靠各国政府的支持。20世纪80年代初，中国还处于光伏发电技术的起步阶段，那时高昂的电池价格使得此项技术的利用率不高。到八五年以后，电池价格已经不再那么高，相对来说比之前降低很多，而且电池产量也大大提高，产品利用率上也随之有了很大的改善，市场上电池产品所占比例也提高了不少。现如今，太阳能电池市场竞争激烈，发达国家领先的局面已被打破，生产重地也已经转移到亚洲[14]。2007年中国内地已成为太阳能电池世界第一生产地。
世界上现在已经有几十种用来生产太阳能电池的原料和技术。其中制造工艺简单、成本低的是硅电池，硅也是现在为止发展最成熟的光生伏特材料，所以它在世界范围内获得了高度的重视以及重要的地位。
1.3远程监控技术的发展及应用
上世纪50至60年代，远程监控这项技术在军事、航天技术等范畴就已得到普遍应用。九十年代后时代变化发展非常迅速，人们的生活工作以及活动方式也得到了很大的改变，所以监控这一技术也渐渐被人们重视起来，由此也慢慢熟悉运用。到目前为止，人们的日常生活已离不开它，例如安保系统、交通安全、路况监控、侦测识别、远程管理监控、石油开采、矿井安全等。
在这个远程监控技术已经普及的时代，人们已经离不开这项技术，它从根本上改善了人类的工作和生活质量，人们的生活环境也就变得更加安全。所以，人们对远程监控技术的研究更加重视且深入，把这项技术与目前最为先进的各项技术相结合，以此来达到更高的水平。
1.4本文主要研究内容
（1）将单片机和光敏电阻相结合，设计出一个光照强度检测系统；
（2）单片机最小系统以及光敏电阻网络的设计；
（3）编程序，将获得的电信号转换成光照强度下的数值，并用数码管显示。
1.5本章小结
本章主要介绍了太阳能开发的背景和意义和太阳能光伏产业的发展，以及本文的主要研究内容。
第2章 系统原理分析及方案论述
本课题采用三路光敏电阻支路并联检测光照强度，通过每一路可以得到一个模拟采样电压，将这三路电压输入到模数转换器ADC0832将模拟信号转换为数字信号，再将数字信号通过通信模块输送给AT89C51单片机，通过比较后得出最大值，将最大值输出并利用两位数码管显示出来。至此，可以将光照的强度通过两位数码管显示出来，完成了本设计选题的任务及要求。
2.1系统框图概述
本设计的系统结构框图如下图2.1。设计采用的是AT89C51单片机、利用光敏电阻作为传感器、LCD1602液晶显示屏及ADC8032模数转换器。当有光照时，光敏电阻将光信号转换为电信号供电，当光照强度超过设定值时，发出报警。
图2.1 系统结构框图
上述方案与其它其他方案相比，系统性能相对来说比较稳定，不会因为外界的影响而发生变化，能够抗干扰，灵敏度也较高，但还是会存在一定的误差。但从总体上来说，本系统电路结构简单，成本低，性能稳定且误差在接收范围内，所以最终决定采用。
2.2单片机的选择及原理
目 录
第1章 绪 论 1
1.1太阳能开发利用的背景和意义 1
1.2太阳能光伏产业的发展与应用 1
1.3远程监控技术的发展及应用 2
1.4本文主要研究内容 2
1.5本章小结 2
第2章 系统原理分析及方案论述 3
2.1系统框图概述 3
2.2单片机的选择及原理 3
2.3液晶显示模块的选择及原理 4
2.4光敏电阻的选择及原理 5
2.5本章小结 5
第3章 系统硬件电路设计 6
3.1系统原理图 6
3.2单片机最小系统的设计 6
3.3光敏电阻网络的设计 7
3.4 A/D模数转换电路的设计 8
3.6本章小结 9
第4章 系统软件设计 10
4.1 软件简介及编译 10
4.1.1 Keil软件简介 10
4.1.2 Keil工程的建立及编译 10
4.2 软件流程图 11
4.3 本章小结 12
第5章 系统调试 13
5.1系统实物图 13
5.2程序调试 13
5.3问题及解决方案 13
5.4本章小结 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录A 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
第1章 绪 论
1.1太阳能开发利用的背景和意义
近年来，随着全球气候问题形式日益严峻和人口压力的增大，能源需求的不断增长成为一大问题。现在人们使用的主要能源还是化石能源，但是它们不断地被消耗，随之导致能源面临枯竭的现象。还有就是在能源被燃烧的时候会释放出很多的对人们有害的物质，这不仅仅会对人们的身体造成伤害，对环境来说也是巨大的损害。如果不釆取积极的措施，进行合理并有效地开釆利用，那么人类将会失去自己的生存家园。人们现在所面对的压力正是能量资源不断耗尽以及环境还需要保护这两者共同给予的。所以，我们现在的当务之急就是积极发展新能源。
世界上最丰富的可再生能源就是太阳能，它的开发利用和优势都是巨大的[10]。太阳发出的能量大约只有极少数到达臭氧层，其中一部分被大气吸收；还有一些反射到宇宙，只有剩下的一些会到达到地面。所以说最后到达地球的太阳的能量仅仅只剩不到百分之十。也就是说太阳能量无穷无尽，源源不断。而且太阳能可以不用受到地方的限制，随时随地都可以开发，这样的话也就节省很多的成本，比如运输人工等。太阳能也是一种比较干净的能源，在应用过程中比较不太会形成污染，也不会产生一些不必要的气体污染空气。就上面这些来说，现代开发利用新能源可以把太阳能作为可再生的能源的一种，是一个重要的研究方向。
1.2太阳能光伏产业的发展与应用
爱因斯坦第一个成功解释了“光电效应”理论，为光伏发电的开发奠定了基础。19世纪80年代科学家贝克莱尔发现了“光伏现象”。到了一九三几年的时候肖特基紧接着提出了“光伏效应理论”。到了50年代美国贝尔实验室首次成功制备了具有实用价值且转换效率为百分之四的单晶硅太阳能电池。在刚开始研制成功硅电池的时候，它的价格非常高，所以只供电给卫星等太空飞行器。
光伏产业在开始发展的时候主要还是靠各国政府的支持。20世纪80年代初，中国还处于光伏发电技术的起步阶段，那时高昂的电池价格使得此项技术的利用率不高。到八五年以后，电池价格已经不再那么高，相对来说比之前降低很多，而且电池产量也大大提高，产品利用率上也随之有了很大的改善，市场上电池产品所占比例也提高了不少。现如今，太阳能电池市场竞争激烈，发达国家领先的局面已被打破，生产重地也已经转移到亚洲[14]。2007年中国内地已成为太阳能电池世界第一生产地。
世界上现在已经有几十种用来生产太阳能电池的原料和技术。其中制造工艺简单、成本低的是硅电池，硅也是现在为止发展最成熟的光生伏特材料，所以它在世界范围内获得了高度的重视以及重要的地位。
1.3远程监控技术的发展及应用
上世纪50至60年代，远程监控这项技术在军事、航天技术等范畴就已得到普遍应用。九十年代后时代变化发展非常迅速，人们的生活工作以及活动方式也得到了很大的改变，所以监控这一技术也渐渐被人们重视起来，由此也慢慢熟悉运用。到目前为止，人们的日常生活已离不开它，例如安保系统、交通安全、路况监控、侦测识别、远程管理监控、石油开采、矿井安全等。
在这个远程监控技术已经普及的时代，人们已经离不开这项技术，它从根本上改善了人类的工作和生活质量，人们的生活环境也就变得更加安全。所以，人们对远程监控技术的研究更加重视且深入，把这项技术与目前最为先进的各项技术相结合，以此来达到更高的水平。
1.4本文主要研究内容
（1）将单片机和光敏电阻相结合，设计出一个光照强度检测系统；
（2）单片机最小系统以及光敏电阻网络的设计；
（3）编程序，将获得的电信号转换成光照强度下的数值，并用数码管显示。
1.5本章小结
本章主要介绍了太阳能开发的背景和意义和太阳能光伏产业的发展，以及本文的主要研究内容。
第2章 系统原理分析及方案论述
本课题采用三路光敏电阻支路并联检测光照强度，通过每一路可以得到一个模拟采样电压，将这三路电压输入到模数转换器ADC0832将模拟信号转换为数字信号，再将数字信号通过通信模块输送给AT89C51单片机，通过比较后得出最大值，将最大值输出并利用两位数码管显示出来。至此，可以将光照的强度通过两位数码管显示出来，完成了本设计选题的任务及要求。
2.1系统框图概述
本设计的系统结构框图如下图2.1。设计采用的是AT89C51单片机、利用光敏电阻作为传感器、LCD1602液晶显示屏及ADC8032模数转换器。当有光照时，光敏电阻将光信号转换为电信号供电，当光照强度超过设定值时，发出报警。
图2.1 系统结构框图
上述方案与其它其他方案相比，系统性能相对来说比较稳定，不会因为外界的影响而发生变化，能够抗干扰，灵敏度也较高，但还是会存在一定的误差。但从总体上来说，本系统电路结构简单，成本低，性能稳定且误差在接收范围内，所以最终决定采用。
2.2单片机的选择及原理
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