电气工程及其自动化毕业论文开题报告(基于单片机的太阳能供电地下停车场照明控制系统设计)(同名856).doc
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1、 毕业设计论文开题报告基于单片机控制的太阳能供电地下停车场照明系统设计学生姓名 专业名称电气工程及其自动化指导教师 2012年4月12日毕 业 设 计 开 题 报 告题目名称:基于单片机的太阳能供电地下停车场照明控制系统设计1.课题背景背景随着全球工业化进程的逐步展开,世界对能源的急剧膨胀,而煤炭、石油和天然气三大化石能源日渐枯竭,全球面临着严重的能源危机。因此,全球都在积极开发利用可再生资源。自20世纪50年代太阳能电池的空间应用到如今的太阳能光伏集成建筑,世界光伏已经走过了近半个世纪的历史。由于太阳能资源分布相对广泛、蕴藏丰富,光伏发电系统具有简洁、平安、寿命长以及维护量小等诸多优点,光伏
2、发电被默认为将是21世纪最重要、最具活力的新能源。再在世界各国尤其是美、日、德等兴旺国家先后发起的大规模国家光伏开展方案和太阳屋顶方案的刺激和推动下,光伏工业近几年保持着平均30%以上的高速增长。其中,以光伏集成建筑为核心的光伏并网发电市场已经超过离网应用,近几年的增长速度都在40%以上,成为世界光伏工业的最主要发动机,并网光伏发电已经成为光伏发电领域研究与开展的最新亮点。国内外太阳能光伏发电应用的现状随着科技的进步和环保意识的增强,清洁的绿色能源逐渐受到了人类的重视。其中,太阳能无疑成为最受青睐的绿色能源。太阳能的应用领域非常广泛,但最终可归结为太阳能热利用和光利用两个方面。太阳能可以转换成
3、多种其它形式的能量,比方热能、氢能、机械能、生物能、电能等等,由于电能是现代工业中最常用的直接能源,因此由太阳能直接转化成电能是太阳能利用中最具有前景的方式。世界太阳能光伏发电的开展现状20世纪90年代,由于太阳电池本钱的持续降低,太阳电池实行并网发电,建立太阳能电站已经成为可,并在全世界范围内逐渐开展。近年来,与住宅屋顶相结合的太阳电池并网发电也成为重要的应用方向。美国、欧洲和日本先后制定了太阳能开展方案,由政府提供局部研究开发资金和相关的产业扶持政策,众多国家纷纷制定雄心勃勃的开展规划,推动光伏技术和产业的开展。日本通产省第二次新能源分委会提出,2021年光伏发电装机到达5GW;欧盟可再生
4、能源白皮书及相伴随的“起飞运动2021年的目标是,光伏发电装机到达3GW;美国能源部国家光伏规划的目标是,光伏发电装机到达;澳大利亚提出,2021年光伏发电装机到达。因此,世界光伏产业有了突飞猛进的开展,从1997年至2001年,年的平均年增长率达35.5%。2004年世界光伏电池组件的生产量到达1194MW,比2003年的增长60.46%。到2004年底,世界光伏发电的累计装机容量到达4330MW。近几年各国可再生能源法的公布、快速开展的光伏屋顶方案、各种减免税政策和补贴政策以及逐渐成熟的绿色电力价格,为光伏市场的开展提供了良好的根底。光伏发电的应用领域将逐步由遥远地区和农村的补充能源向全社
5、会的替代能源过渡。预计今后十年,太阳能光电工业将以20%30%的速度增长,成为世界上最具开展前景的朝阳工业之一。国内太阳能光伏发电的开展现状中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,1980年以前,应用工程十分有限功率很小,光伏电池年销售量不超过10KW。20世纪80年代后期,随着几条光伏电池生产线的引进,光伏电池价格大幅度下降,产量大大提高,应用领域不断开辟市场大为拓展。90年代以来,改革开放的大好形势为光伏技术的广泛应用和市场开拓创造了有利条件,光伏电池用量每年在以20%以上的速度递增。经过30多年的努力,已迎来了快速开展的新阶段。进入21世纪后,在“光明工程先导工程和“送电到乡工程等国家工
6、程及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛开展。2003年底,中国光伏发电的累计装机容量约达55MW。到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量到达100MW,2021年太阳能电池的产量到达了2000MW虽然近几年我国太阳能发电产业取得了巨大的进步,但是,与兴旺国家相比还存在相当大的差距。首先,我国生产规模较国外比拟小、产业链不完整,自动化水平低。其次,平衡设备薄弱落后,特别是并网逆变器和智能控制器差距更大。而且,专用材料的国产化程度不高,性能有待改良,光伏电池本钱价格尚高,标准标准也不够健全。因此,我国光伏产业在国内外市场上仍面临着非常严峻的考验。太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系
7、统是在白天光照条件下,太阳电池组件产生一定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压到达系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上,蓄电池组为逆变器提供输入电,通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电,输送到配电柜,由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制,保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置,以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的平安使用。太阳能光伏发电系统一般由蓄电池、太阳能电池方阵、控制器、逆变器、交流配电设备等组成如图1所示。其各局部设备的作用是: 太阳能电池方阵:
8、在有光照无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生光生电压,这就是光生伏特效应。在光生伏打效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。 蓄电池组:其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。 充放电控制器:是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。 逆变器:是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流负载时,逆变器是必不可少的。
9、图1 太阳能光伏发电系统框图2.开发设计的根本内容及预期设计效果控制器:主要负责检测主回路直流电压及输出电流,计算出太阳能电池阵列的输出功率,实现最大功率点的跟踪。如图4所示扰动电阻R和MOSFET串联在一起,在输出电压根本稳定的条件下,通过改变MOSFET的占空比,来改变通过电阻的平均电流,因此产生了电流的扰动。同时光伏电池的输出电流和输出电压亦随之变化,通过测量扰动前后光伏电池输出功率和输出电压变化,决定下一周期的扰动方向,当扰动方向正确时太阳能光电板输出功率增加,下一周期沿同一方向扰动,反之,当扰动方向正确时太阳能光电板输出功率减少,下一周期朝反方向扰动。通过反复进行扰动与观察太阳能电池
10、板输出达最大功率点。图4 MPPT控制器2.单片机电源电路的设计由于单片机AT89S51需要+5V供电电压,采用三端稳压器设计的单片机系统电源电路,可以提供+5V的数字电路电源,而且电路简单。图5 单片机电源电路3.单片机及外围电路图6单片机及外围电路电路由防反充二极管D1、滤波电容C1、续流二极管D2、MOSFET管Q1、滤波电容C2、MOSFET管Q1等构成。二极管D1是为了防反充,当阴天或晚上蓄电池的电压高于太阳能电池的电压时,D1就生效。通过控制开关闭合跟断开的时间即PWM脉冲宽度调制,就可以控制输出电压。所使用的MOSFET是电压控制单极性金属氧化物半导体场效应晶体管,所需驱动功率较
11、小。而且MOSFET只有多数载流子参与导电,不存在少数载流子的复合时间,因而开关频率可以很高,非常适合作控制充放电开关。设计中采用IRF9540N P沟道MOSFET管,P沟道MOSFET的导通电压Vth0,由下列图可以实现MOSFET的驱动。当光耦U5导通时,由于Q1的G极电压很小,G极近似接地,Vgs0,当S极电压到达一定值时,Q1导通。Q2的原理类似。电路如图7。图8 充放电电路转换电路AT89S51单片机没有内置的A/D转换模块,因此采集的电压需要经A/D转换才可接入单片机。此设计采用8位串行A/D转换器芯片TLC549如图7。需要采集的信号从2管脚AIN输入,1管脚的基准电压使用5V
12、,5、6、7三管脚连单片机。图9 A/D转换电路6.电压采集电路 如图4所示,电压采集电路使用两个串联的电阻,大小比例为10:1,然后并联在需要检测的电压两端,从两个电阻中间采集电压。由分压公式得出采集的电压为VR1R21/11,当蓄电池充满电时电压大概为,计算出采集到的电压为,符合A/D转换芯片的TLC549的输入值。图10电压采集电路3.开发设计方案系统框图如图7,单片机作为主控制器可通过采样电路得到的电压进行分析,可实现对采用光伏发电供电系统还是采用市电供电对地下停车场进行照明。即白天由光伏电池供电,晚上由蓄电池供电,当蓄电池电量缺乏以维持供电时切换到市电供电。并且作为控制单元控制步进电
13、机实现对太阳能电池的最大功率点的跟踪,以便充分利用太阳能进行光伏发电。图9开发设计方案系统设计框图4.设计进度安排2012年3月26日2012年4月2日 确定论文题目;查阅相关资料;对课题有一个初步认识2012年4月2日2012年4月26日 提出初步方案,撰写开题报告,提交开题报告2012年4月27日2012年5月20日 画系统原理图,完成调制系统设计及硬件电路设计、完成毕业论文初稿2012年5月20日2012年5月31日 修改论文初稿,并完成最终定稿2012年6月1日 上交毕业设计电子档,等待核查,准备辩论5.参考文献1迟荣强:?单片机原理及接口技术?M,高等教育出版社,第1-56页。 2刘
14、文涛:?单片机语言C51典型应用设计?M,人民邮电出版社,第1-102页 3谭浩强:?C语言程序设计?M,清华大学出版社,2007.11.。4沙占友:?单片机外围电路设计?M,电子工业出版社,第1-53页。5姚金生、刘小利:?元器件?M,北京电子工业出版社,第1-72页。6及力、马东升:?Protel99SE原理图与PCB设计教程?M,电子工业出版社, 2007.6. 7邱关源:?电路?M,高等教育出版社,2021.7.8黄继昌:?电子元器件应用手册? M,北京人民邮电出版社,第1-52页。9何立民:?单片机应用技术选编?M,北京航空航天大学出版社,第79页。10王煜东:?传感器应用技术?M,
15、西安电子科技大学出版社,2007.1.11李朝青:?单片机原理与接口技术?,北京:北京航空航天大学出版社,2021.7.12沈辉,曾祖勤.太阳能光伏发电技术M.北京:化学工业出版社;200513黄海宏,黄长杰,王海欣著.太阳能控制器设计J.电子技术应用,May 2006指导教师意见对本课题的深度、广度、工作量、设计方案及进度安排的意见 指导教师签字: 年 月 日教研室审查意见是否同意指导教师意见教研室/系主任签字: 年 月 日设计研究进度方案表序号起止日期方案完成内容实际完成情况检查人签名检查日期13.264.62周熟悉任务书和指导书,明确设计任务;搜集设计资料;阅读相关文献。完成 根本完成未
16、完成 2 4.131周确定设计方案。完成 根本完成未完成 34.16 4.201周进行方案可行性的论证,结合设计任务的具体要求,进行初步设计的扩展和修正。完成 根本完成未完成 44.2313周根据设计方案,进行硬件局部的设计完成 根本完成未完成 55.14 5.252周根据设计方案,进行软件局部的设计完成 根本完成未完成 61周整理论文等相关内容;制作PPT,答疑。完成 根本完成未完成 72周教师批阅,准备辩论。完成 根本完成未完成 81周毕业辩论、交成果。完成 根本完成未完成 指导教师批准,并签名: 2021 年 6 月 19 日原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!
17、 村支部书记在乡镇会议上的汇报发言 各位领导,同志们:我叫XXXX,是XXX村村支部书记。能够在今天的会议上发言,我深感荣幸,这是乡党委、政府及管理区领导对XXX村“两委工作的肯定,也是对我们珍惜荣誉、发扬成绩、戒骄戒躁、再创佳绩的鼓励。XXX村有6个自然村,8个村民组,1500口人,村域面积9600亩,而耕地面积仅有1370亩。与杨庄管理区大局部村一样,距XXX街较远,自然条件较差,山多地少,人均缺乏一亩地。2005年,我接任村支书时,全村还有贫困人口520人,道路、水利等根底设施十分落后,也没有什么产业,村里大局部劳力外出打工,留下老弱病残,在家靠天吃饭。为了甩掉贫穷落后的“帽子,村两委做
18、了很多难,也出了很大力。俗话说,要想富,先修路。不走泥巴路也是全村男女老少多年来的期盼,于是,新一届村两委班子将修路确定为全村头等大事。通过跑工程、要指标,功夫不负有心人,终于在07年修通了新东、新西、河西三个组至四柳路的1.9公里村村通道路,08年又修成石东、石西两个组的2.3公里村村通道路。截止目前,全村六个自然村全部通上水泥路,其中XXX、河西两个村民组已经到达了“户户通。修好了路,群众们走亲串友方便了,上街买东西方便了,脸上的笑容也多了,几个村干部觉得跑腿流汗都值了。但是,我们又发现了新的问题,群众腰包不鼓、兜里没钱,依然是饱一顿饥一顿,甚至有些困难户吃了上顿没下顿,咋办?经过村两委班
19、子屡次商议,一致认为要开展一个产业,要有特色,要有高效益。结合村情,我们在充分调查、论证的根底上,决定组织群众沿北部山区,大力开展以薄皮核桃种植为主的特色林果业。说了就算,想了就干,经过做群众工作,甚至是村干部带头种植,如今,全村已经开展薄皮核桃2000余亩,建成苗圃园两个、占地150多亩,成立种植专业合作社4个、养殖合作社1个,已经有一局部群众得到了实惠。近年来,国家对农村人居环境改善相当重视,我们村两委班子也做了不少努力,村容村貌有了很大改善,虽不能与平原地区相比,但在山区农村也称得上亮点。尤其是去年以来,我们村被乡党委、政府确定为美丽乡村建设试点村,在上级的支持和全村群众的努力下,试点X
20、XX组完成路面硬化、修补300余米,整理边沟280米,铺设道沿石100多米,种植绿化树木312棵,粉刷墙壁600余平,初步实现了污水不乱流、垃圾不乱到,村容村貌焕然一新。可以说,一直以来,村两委班子总是在千方百计带着群众开展产业,总是在想方设法改善群众生产生活水平,也取得了一些成效,得到了上级领导和绝大局部群众的认可。我们也很知足,但并不是满足,更不会骄傲。下一步,我们还要牢记乡党委、政府的嘱托和全村群众的期望,继续开展特色产业,尤其是薄皮核桃种植,力争今年再开展600亩,发动更多的群众参与,把产业做大做强,让群众得到更多的实惠。在美丽乡村建设上,进一步解决XXX组试点的污水和垃圾处理问题,加
21、强对群众良好生活习惯的培养,将XXX组打造成居住环境优美、群众精神风貌焕然一新的“美丽乡村。并在此根底上,逐步向其余村民组辐射,不断加大工作力度,不负领导和群众期望,让XXX村成为一个产业结构明晰、根底设施完善、村容村貌优美、社会治安良好的美丽乡村。 县委第一责任人组织落实巡视反应意见情况报告 根据XX省委巡视统一部署,XX年4月24日至5月23日,省委县市、区巡视一组对XX县进行了巡视。8月18日,省委县市、区巡视一组向XX县委反应了巡视意见。按照党务公开原那么和巡视工作有关要求,现将巡视整改情况予以公布。一、切实把巡视整改工作作为政治任务抓紧抓好XX县委高度重视省委县市、区巡视一组反应意见
22、,坚决把整改工作抓严抓实抓到位,切实承当起巡视整改的主体责任。县委书记张镇城同志为第一责任人,积极主动对照反应意见,坚持高标准、严要求,坚决把整改工作落实到位。一统一思想认识,认真领会省委要求和巡视组反应意见省委巡视组反应意见后,张镇城同志立即主持召开县委常委会,专题学习省委重要指示,领会把握巡视组反应意见。通过学习,大家深刻认识到省委县市、区巡视一组代表省委到XX开展巡视工作,对于我县稳固和扩大党的群众路线教育实践活动成果,深入开展“三严三实专题教育活动,推进党风廉政建设和反腐败工作的深入开展,营造良好的从政环境、构建良好的政治生态,具有十分重要的意义。巡视组提出的整改要求和各项意见,明确具
23、体,针对性、指导性、操作性都很强,完全符合XX实际,充分表达了对XX工作的关心支持,表达了对XX广阔党员干部的警示和保护,是县委总结反思、改良工作的重要契机。为此,县委要求全县各级党委党组和广阔党员干部特别是领导干部,要以此次省委巡视组反应意见为动力,进一步统一思想,充分认识省委对县市、区巡视工作的重要意义,不断增强党要管党、从严治党的政治意识和责任担当。二加强组织领导,层层传导压力推动整改落实县委对巡视整改工作负主体责任,纪委承当监督责任。整改工作在县委常委会集体领导下开展,建立牵头挂项机制,由张镇城同志总体负责整改落实工作,其他班子成员和相关领导认真履行“一岗双责,根据职责分工相互配合抓好
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