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    摘要太阳能发电环境数据采集系统是现代太阳能发电工程中必不可缺的一部分，准确采集环境数据可以有效提高光伏发电的效率。本文探讨了基于STM32嵌入式环境下的环境数据采集系统，主要采集光照度、风速、风向、温度和湿度这5个参数。通过对这几个环境数据的采集，可以监控整个太阳能发电系统的工作情况。整个系统包含了主控制电路模块，RS485通讯模块，RS232通讯模块以及环境数据采集模块。利用MDK开发环境对整个系统进行控制，实现了数据的采集、传输与显示。27000
    关键词  太阳能发电  环境数据  嵌入式  传感器  单片机
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title     Design of the Photovoltaic solar environmental   data acquisition system             
    Abstract
    The Photovoltaic solar environmental data acquisition system is an essential part of modern solar power generation project,collecting environmental data exactly can improve the Photovoltaic power generation efficiency effectively.This paper discusses the environmental data acquisition system based on embedded STM32 environment,mainly gathering light intensity,wind speed,wind direction, temperature and humidity.By collecting these few environmental data,we can monitor the work of the whole photovoltaic solar system.The whole system includes a main control circuit module,RS485 communication module,RS232 communication module and the environmental data acquisition module.MDK development environment is used to control the whole system and realizes the data collection,transmission and display.
    Keywords  Photovoltaic solar  environmental data  embedded  sensor  Microcontroller
    目   次
    1  绪论1
    1.1  课题研究的背景1
    1.2  课题研究的意义1
    1.3  太阳能发电与各气象要素之间的关系1
    1.4  太阳能发电环境数据监测的现状与发展2
    1.4.1  国内环境数据采集的发展现状2
    1.4.2  国外环境数据采集的发展现状3
    1.5  课题的主要研究工作3
    2  系统的总体设计5
    3  系统的硬件设计7
    3.1  系统主控制电路的设计7
    3.1.1  STM32F103RBT6芯片的简介7
    3.1.2  主控制电路的设计7
    3.2  串口通讯电路的设计9
    3.2.1  USART串口简介10
    3.2.2  GPIO 串口简介11
    3.2.3  RS485通讯电路12
    3.2.4  RS232通讯电路12
    3.3  传感器的选择14
    3.3.1  SM5390B风速温湿度光照度一体传感器14
    3.3.2  SM5386B风向传感器15
    3.3.3  MODBUS-RTU通讯协议16
    4  系统的软件设计19
    4.1  开发环境简介19
    4.2  环境数据采集系统设计19
    4.2.1  基本配置20
    4.2.2  CRC计算及校验22
    4.2.3  数据处理23
    5  系统的调试及实现25
    5.1  硬件调试25
    5.2  软件调试25
    5.3  系统实现27
    6  前景与展望33
    结论 34
    致谢 35
    参考文献36
    1  绪论
    1.1  课题研究的背景
    能源问题长久以来一直困扰着人类，是当今世界面临的一个重要课题，能源是人类生存和社会进步必须依赖的物质基础。随着社会经济的快速发展，能源供应日益短缺，传统能源日益枯竭，能源利用导致的环境问题也引起了人们的高度关注。温室效应、酸雨等能源利用带来的环境问题日趋严重，破坏生态平衡，影响人类的可持续发展，能源问题成了制约我国社会经济发展的瓶颈。因此，加快转变能源利用结构，由依赖煤炭、石油、天然气等传统不可再生能源向清洁可再生能源的转变，关系着世界的可持续发展。新能源种类繁多，太阳能、风能、生物质能和地热能都是较为人们熟知的。太阳能是一种无污染的可再生资源，在全球范围内分布广泛，无开采和运输成本，在众多的可持续能源中是最为经济、清洁和环保的。同时，太阳能在社会生产生活中应用十分广泛，从民用的太阳能热水器到工业的太阳能发电站，太阳能发挥着重要的作用。预计到2050年，太阳能在各类能源应用中的占比可以达到50%[1]，太阳能的应用前景十分光阔。
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