斯特林太阳能发电主控器上位机监控软件设计

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太阳能热水器控制仪设计(毕设)

摘要本课题的目的是结合太阳能热水器的具体应用，设计一种用于太阳能热水器的检测控制系统，以更好的实现对太阳能热水器的监控与控制。

太阳能热水器作为太阳能利用中最常见的一种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用。

根据太阳能热水器特点以及对控制器的要求，本文提出了一种基于单片机AT89C52的太阳能热水器智能控制器的设计方法。

本文在分析了解太阳能热水器及其控制器的发展和市场分布状况的基础上，描述了太阳能热水器控制器的组成及其工作原理。

论文完成了控制器的硬件设计和软件设计。

在硬件设计中，利用AT89C52单片机作为控制的中心环节，控制整个系统运作。

利用温度传感器DS18B20和分段式水位传感器作为水温水位测量环节，并将测量结果送单片机进行处理。

利用DS12887作为时钟芯片，以实现时间以及日期的显示。

选用液晶显示模块12864显示水温水位时间及日期，显示部分是人机交换的重要媒介之一。

在软件设计部分采用模块化结构，完成了包括主程序，水位检测子程序、LCD显示等子程序的设计。

系统主程序主要完成一些初始化功能，温度的检测以及控制辅助加热系统，同时完成信号转换及送显示功能；水位检测子程序完成水位测量及送数据功能；显示子程序完成水温水位及时间日期的显示功能；键盘扫描子程序实现功能转换及水温水位时间的设定。

论文通过对整体设计方案，硬件电路，软件程序的设计分析，实现了太阳能热水器的水温水位的检测与控制，具有实际的意义。

关键词：太阳能热水器；传感器；DS12887；单片机； FYD12864-0402BIAbstractThe purpose of this study is to introduce a kind of solar water heater detection based on the application of solar water heater，achieving to do the better monitoring and controling of the solar water heater. Solar water heater，as one of the most common use of the solar energy utilization. The economic benefit is obviously and the popularization and application is rapidly. According to the characteristics of solar water heater and the requirement of the controller，here shows a design method of the solar water heater intelligent controller based on the clock chip DS12887.In the analysis of the article about solar water heaters and control of the development and market condition on the basis of distribution, solar water heaters of the controller and the principle of work. The papers finish the control of the hardware and software design. In hardware design of AT89C52 monolithic integrated circuits to control center segments of the whole system. Use of the temperature sensors DS18B20 and sectional form sensors to measure the level as the water, and measurements taken for processing monolithic integrated circuits. Use DS12887 as the clock, to realize the time and date display. Use LCD modules 12864 show that the level of time and date, the display is part of the exchange of one of the man-machine important vehicle. In software design of structure, use modular completed include the program, the level of the inspection or subroutines LCD display design and so on. The main program of the system performs some of the initialization, the temperature of the inspection and control the heating system and the auxiliary signal to show complete the exercise and function testing programs；the water, the measurement and send data to display the functions；a subroutine to complete the water and time functions of the date display；scan a subroutine into the function and the time set.This paper on the overall design, software, hardware circuit analysis of designs, make the measurement and control of the solar water heater into realize, which has played a significant role in the daily life.Keywords: solar water heater; sensor; DS12887; MCU; FYD12864-0402BII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1太阳能热水器控制器的发展概况及市场分析 (1)1.1.1发展概况 (1)1.1.2市场分析 (1)1.2太阳能热水器控制器的应用及意义 (1)第2章控制器的组成及工作原理 (3)2.1太阳能热水器的结构及工作原理 (3)2.1.1 太阳能热水器的结构 (3)2.1.2 控制器结构及工作原理 (5)2.2控制器的总体设计 (6)2.2.1设计思想及实现功能 (6)2.2.2方案论证 (6)第3章控制器硬件设计 (8)3.1控制器原理框图 (8)3.2单片机外围电路 (8)3.2.1晶振电路 (9)3.2.2上电复位电路 (9)3.3控制器时钟接口电路设计 (10)3.3.1 DS12887时钟芯片简介 (11)3.3.2 时钟电路 (17)3.4温度检测电路设计 (18)3.4.1数字温度传感器DS18B20主要特性 (19)3.4.2温度检测电路设计 (20)3.5水位检测及键盘电路设计 (20)3.5.1水位检测电路设计 (20)3.5.2键盘电路的设计 (21)3.5.3总体电路设计 (21)3.7显示接口电路的设计 (21)3.7.1 FYD12864-0402B模块简介 (22)3.7.2 显示电路设计 (26)3.8光电隔离与辅助加热电路设计 (27)第4章控制器的软件设计 (31)4.1主程序设计 (31)4.2水位检测子程序 (33)4.3键盘扫描子程序设计 (33)4.4显示子程序设计 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录1：电路图 (38)附录2：部分程序 (39)第1章绪论1.1太阳能热水器控制器的发展概况及市场分析1.1.1发展概况当今社会发展日新月异，人们衣食住行也在不断的提高。

太阳能热水器监控仪研发设计与制作

金华职业技术学院JINHUA COLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY 毕业教学环节成果（2010届）题目太阳能热水器监控仪的设计与制作学院信息工程学院专业通信网络与设备班级通信071 学号 200731010180137 姓名陈丽娜指导教师张嵚、黄孝祥2010年 6月10日金华职业技术学院毕业教学成果目录摘要 (1)英文摘要 (2)引言 (3)1 基本设计框图 (3)2 温度传感器的设计 (4)3 水位传感器的设计 (4)4 温度、水位报警控制电路设计 (5)4.1 温度控制电路 (5)4.2 水位报警控制电路 (7)5 电源设计 (10)结论与谢辞 (12)参考文献 (13)附件 (14)1 总原理图 (14)2 PCB图 (15)3 元件清单 (17)太阳能热水器监控仪的设计与制作信息工程学院通信网络与设备专业陈丽娜摘要:本系统是为太阳能热水器水温水位的检测和控制而设计的。

在整个控制系统中，运算放大器为控制核心部件，由传感器分别检测水温和水位，实现对水温和水位、上水测量、显示、报警等功能，并以电磁阀、继电器为阀门开关实现全自动加热、上水。

整个系统精度高，耐高温性强，易于调整，测试方便，达到设计要求。

关键词:运算放大器水温传感器检测与控制Design of Solar Water Heater’s Monitor Information Engineering College Communications Network and Equipment of Professional Chen Lina Abstract:.This system is for the solar water heater temperature detection and control of water level design. In the whole control system, the op-amp for the control of the core components, from sensors to detect water temperature and water level, water temperature and water level to realize, Sheung Shui, display, alarm and other functions, and to solenoid valve, relay valve switch for the realization of full Auto heating, Sheung Shui. The whole system of high precision, high temperature and strong, easy to adjust, test convenient, meet the design requirements.Keyword:operational amplifier temperature sensors detection and control引言当前能源紧缺，用电紧张，太阳能是绿色能源，得到广大用户的喜爱。

基于VB6.0的太阳能发电基站电源的上位机软件设计

（）１报文帧头地址码为０３Ｈ，ｘＡ占一字节。
（）２数据数量为数据域所有字节的长度。
电流数据进行存储、显示。由于本设计的太阳能发电装置用于通信基站的电源，其应用的环境一般位于
（）Ｒ３ＣＣ校验：从地址码开始计算，一直到数据域的最后一个字节，生成多项式为：
件软
计设
ｔＣ．ｈｙｔｍｃｉｖｓｒａ－ｍｅｄｔｏｌｃｉｎｓｏａｅａｄｗｏｋｔｓｉｇａｏｔＣｏｒｃｎｒｌｃｉｅｏＰＴｅｓｓｅａｈｅｅｌｉａａｃｌｔ，ｔｒｇｎｒｔｂｕｔｐｗｅｏｔｏｅｔｅｏｅｎＰｏｍａｈｎａｄｓｓｅｆｎｔｎｓｔｎ．ｎｙｔｍｃｉｅｔｇｕｏｉ
（）数据域每个数据均占２个字节，６进制表５ｌ
ｉｉ１＝＋ＥｎｆｄＩＬｏｐｏ
示，高字节在前，低字节在后。
２上位机软件功能码分类．２
ＯＯｘ１
Ｏ０ｘ２
Ｏ０ｘ３
Ｉｉｍ（＋５ｈｎ ’ ｆ＝ｅｐ２ｅ接收数据总长度）Ｔ
的分析处理能力较强，有友好的人机界面和大容量的多种存储方式，故上位机一般采用微机对采集数据进行图形显示、分析以及管理。上位机与下位机通
过串行接口实现通信，本系统采用了ＶｉａＢａｉ在ｓｌｓｕｃ
需使用窗体和控件等可视化界面设计程序，从而降
低了程序设计的难度。本文就采用了ＶＢ来设计上位机软件，以实现太阳能发电监测的功能。２１．数据传输帧格式

斯特林太阳能发电机控制系统电能测量模块设计

ＲＵＡＮＱｉｎｇｌｉａｎｇ，ＺＨＯＵＨａｎｙｉ，ＴＡＯＱｉｎｇｄｏｎｇ，ＪＩＡＮＧＹｕｎｚｈｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）
ａ叶技２０１４年第２７卷第１期
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．／Ｊａｎ．１５．２０１４
斯特林太阳能发电机控制系统电能测量模块设计
阮青亮，周汉义，陶庆栋，蒋云志
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｄｅｓｉｇｎｏｆｅｎｅｒｙｇｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅｂａｓｅｄｏｎＡＤＥ７７５８ａｎｄＭＣＵ，ｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｍａｉｎｌｙｉｎＳｔｉｌｉｆｎｇｓｏｌａｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．ＦｒｅｅｓｃａｌｅＭＣＵＭＣ９Ｓｌ２ＸＳｌ２８ＭＡＬｉｓｃｈｏｓｅｎａｓｔｈｅｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄＡＤＥ７７５８ａｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｃｈｉｐ．ＴｈｅｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｓｗｉｔｈＡＤＥ７７５８ｖｉａＳＰＩｂｕｓ

采用组态王研制的太阳能发电系统监控软件

采用组态王研制的太阳能发电系统监控软件摘要：为了提高太阳能发电监控软件的通用性、可靠性和稳定性，降低编程工作量，利用组态王研制出太阳能发电系统监控软件。

整套监控软件能实现对太阳能发电场各发电单元进行实时监视及控制，对出现的各种故障进行相应的处理与保护，可极大地提高太阳能发电的自动化水平。

关键词太阳能；发电；组态王；监控软件0、引言随着计算机及网络技术的高速发展，计算机硬件成本的大幅降低以及可靠性的不断提高，使得计算机网络在工业控制系统上得到了广泛的应用，而监控软件的开发是其中很重要的一部分。

在当今的工业控制系统中常用的功能，如数据输入输出、实时曲线图、数据库、历史趋势图、报表的生成、故障报警等一般都是软件人员通过编程实现的，工作量较大、通用性较低，应用对象变化时，程序要重新设计。

这种方法实现的监控软件功能可靠性较低。

随着分布式计算机监控系统的发展，人们越来越看重软件的组态和配置功能。

组态软件通用性强，对于不同的应用对象只需要改变数据实体即可适应。

这样，既可大大提高系统的成熟性和可靠性，又可缩短程序的开发周期，提高效率，程序的维护也简单方便。

采用组态软件开发的工业过程集散控制系统监控软件，可实现整个系统的监视、控制、调度和管理的功能，且性能可靠、人机交互界面逼真、友好。

组态王具有以下独特的优点：工程管理，画面制作系统，报警和事件系统，报表系统，控件，通讯系统，安全系统，网络功能，冗余系统等等。

现已成为国内组态软件的客户首选，并且作为首家国内组态软件应用于国防、航空航天等重大领域。

本文采用组态王研制的太阳能发电系统监控软件，只要在工控机上对软件界面进行操作就可以控制单台或多台的太阳能发电机构。

1、太阳能发电系统的组成整个系统分为上位机层、前端机监控层、智能监控层和跟踪机构层4个层级，系统结构图如图1所示。

上位机为可上网的电脑，用来实现对整个太阳能发电系统中人员管理和综合数据管理；前端机监控层相当干现场管理层，是本监控系统的核心部分。

光伏监控系统主控制器程序设计流程

光伏监控系统主控制器程序设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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基于DTU和Kingview的光伏发电站监控系统的设计

［５】Ｍａｘｉａｏｊｕａｎ．ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ现代电子技术，２０１２，（０４）：１０９－１１２＋１１６．
ＤａｔａＳｅｃｕｒｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
好、可维护性高的特点。
【关键词１光伏电站监控系统；ＧＰＲＳ；ｍｏｄｂｕｓ；组态王７．５ＳＰ１
【中图分类号ｌＶｌｄ６１５；ＴＭ７６
【文献标识码】Ａ
【文章编号】１００９—５６２４（２０１８）１０－００８６一Ｏ３
１引言
监控中心的虚拟串口进行数据通讯；远程监控中心设备有
站现场有大量节点，而且容易遭受自然环境的破坏。因
此，为了实时了解光伏发电站的情况需要对其进行准确监
控。
针对本项目光伏发电站比较分散、数据传输距离远和
站点的数据要在同一个监控画面中显示等问题，文中设计
的系统使用四信ＤＴＵ和Ｋｉｎｇｖｉｅｗ７．５ＳＰ１对现有的光伏电
四信ＤＴＵ作为ｍｏｄｂｕｓ主站，一方面能与现场需要监控的控画面中。
设备进行数据传输，另一方面通过ＧＰＲＳ无线网络与远程
（２）数据存储及处理分析。系统能自动保存各站点
计算机网络安全问题甚至比核威胁更严重，所以我们必须［６】Ｐ．ＲａｙｉＫｕｍａｒ，Ｐ．ＨｅｒｂｅｒｔＲａＪ，Ｐ．ＪｅｌＣｉａｎａ．Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ重视网络安全和信息安全，不要等到出事以后再后悔 … 。ＤａｔａＳｅｃｕｒｎｙＩｓｓｕｅｓａｎｄＳｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎＣｌｏｕｄＣｏｍｐｕｔｉｎｇ［Ｊ］．

太阳能发电监测系统设计

太阳能发电监测系统设计1.数据采集：系统需能够准确地采集太阳能电池板的发电信息，包括发电功率、电压和电流等指标。

这些数据可通过传感器和数据采集设备进行收集，并通过无线通信方式传输到监测系统。

2.数据处理与分析：监测系统需具备强大的数据处理能力，能够对采集到的数据进行实时处理和分析。

通过数据处理和算法，系统可计算出太阳能电池板的实际发电效率，判断系统是否正常运行，并作出相应的提示和报警。

3.数据存储与管理：监测系统需具备数据存储和管理功能，能够存储大量的历史数据，并支持数据的查询和导出。

这样可以方便用户对系统性能进行分析和比较，从而提高太阳能发电系统的运行效率。

4.用户界面与报告生成：监测系统需具备友好的用户界面，使用户能够方便地查看系统的实时状态和历史数据。

同时，系统还应能够生成各种类型的报告，包括日、月、年度报告，以及异常报告等，从而为用户提供更详细和全面的信息。

5.远程监控与控制：监测系统需支持远程监控和控制功能，让用户能够通过互联网随时随地访问系统，并对太阳能发电系统进行远程监控和控制。

这样不仅提高了系统的可用性，还能够及时发现和解决问题，提高太阳能发电系统的稳定性和安全性。

为了实现以上功能，太阳能发电监测系统的设计需要综合考虑硬件和软件的因素。

在硬件方面，主要包括传感器、数据采集设备、通信设备和数据存储设备等。

传感器负责采集发电信息，数据采集设备负责将采集到的数据传输给监测系统，通信设备负责系统与用户之间的数据传输，数据存储设备负责存储和管理数据。

在软件方面，主要包括数据处理和分析算法、数据库和用户界面等。

数据处理和分析算法负责对采集到的数据进行实时处理和分析，数据库负责存储和管理数据，用户界面负责提供用户操作和查找数据的界面。

综上所述，太阳能发电监测系统的设计需要综合考虑硬件和软件的因素，以实现数据采集、处理和分析、数据存储和管理、用户界面与报告生成以及远程监控与控制等功能。

只有通过全面而有效的监测系统，太阳能发电系统才能高效稳定地运行，为用户提供可靠的电力供应。

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ｔｉｏｎ，ａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｓｔｅｒｌｉｎｇｓｏｌａｒｇｅｎｅｒａｔｏｒ；Ｄｅｌｐｈｉ；ｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ
ｍａｉｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳＯａｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｓｔｏｒａｇｅｄａｔａｂａｓｅ，ｍａｎｕａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｒｅｍｏｔｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｒｅａｌｔｉｍｅｄａ —
（合肥工业大学材料科学与００９）
介绍了斯特林太阳能发电主控器上位机的软件设计思路和相关现场实验数据分析。该设计以Ｄｅｌｐｈｉ为平
台，ＣＡＮ为主要通讯方式，实现了监控参数、数据采集、存储数据库、手动操作以及自动操作的主要功能。不仅解决了远距离传输、监控实时数据、操作主控和跟踪系统，并具有成本低、可靠性高、操作简单和运行稳定等优点。
了一部分该款的发动机。许多发达国家对斯特林发动机的研究，主要是针对于地面上大型发电。该发动机也称之为高技术太阳能斯特林发动机。现有的太阳能斯特林发动机项目所采用的是阳光
ＧＵＨｏｎｇｇａｎｇ，ＺＨＯＵＨａｎｙｉ，ＲＥＮＪｉｎｐｅｎｇ，ＲＵＡＮＱｉｎｇｌｉａｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｉｒａｌｓＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅＳｔｉｒｌｉｎｇｓｏｌａｒｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍａｓｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＰＣｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａ
ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｓｒｅｌｅｖａｎｔｉｅｆｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｉｓｄｅｓｉｇｎｍａｉｎｌｙｕｓｅｓｔｈｅＤｅｌｐｈｉｐｌａｔｆｏｒｍ，ｗｉｔｈＣＡＮａｓｔｈｅ
关键词斯特林太阳能发电机；Ｄｅｌｐｈｉ；主控系统
中图分类号
ＴＭ６１５．１
文献标识码
Ａ
文章编号
１００７—７８２０（２０１３）０６— ００４— ０３
ＣｏｍｐｕｔｅｒＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｏｆｔｗａｒｅＤｅｓｉｇｎｏｆＳｔｅｒｌｉｎｇＳｏｌａｒＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ｔａ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｍａｓｔｅｒａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌｏｗｃｏｓｔ，ｒｅｌｉａｂｌｅｒｅａｌｔｉｍｅｄａｔａ，ｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａ－
高技术太阳能斯特林发动机是一种将高压的氦和
Ｐｃ机相关控制＃＝ｃＡＮ通讯数据传送｝下位机接收数据
各元器件动作
氢进行密封，并用优质材料和高级加工方法制造的且最为正统的斯特林发动机。其原先是作为汽车发动机进行开发的，随后才作为太阳能斯特林发动机。其可与聚光系统一同生产。在某些国家的沙漠中，已安装
ａ叶弑２０１３年第２６卷第６期
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．／Ｊｕｎｅ．１５．２０１３
斯特林太阳能发电主控器上位机监控软件设计
古宏刚，周汉义，任金鹏，阮青亮