CN105245182A - 一种家用太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用太阳能发电系统，包括单片机，单片机连接烟雾传感器、温湿度传感器、太阳能发电模块、显示模块和报警模块，太阳能发电模块为其他模块提供电能；温湿度传感器，包括感湿元件和测温元件，用于检测室内的湿度及温度，并将检测结果发送给单片机；烟雾传感器设置于家庭屋内，采集烟雾信息，当烟雾信号超出预设值则认为发生了火灾，该模块向单片机输出一个低电平，触发中断，单片机同时发送报警信号给报警模块；报警模块，通过通信网络发送报警信息，本发明实现了室内环境显示和实时监测，一旦出现异常随即向用户发送报警，并按用户传达的指令进行相应的工作。

Description

一种家用太阳能发电系统

技术领域

本发明涉及一种家用太阳能发电系统。

背景技术

目前人们对家庭环境的要求越来越高，智能家居的概念由此而生，国内智能家居产品调试复杂，成本费用高，普通老板姓使用困难。

如何使家居设计实现智能性已经成为家居设计的一个值得研究拓展和有市场价值的方向。

现有的太阳能发电系统在应用上具有间歇性和随机性，发电量不能很好的进行控制，同时受气候条件影响比较明显。想要大规模的利用需要占用大量的土地，且价格昂贵，代价较高。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种家用太阳能发电系统，本系统集太阳能发电、监测调控、系统保护、报警、手机充电和照明功能于一体。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种家用太阳能发电系统，包括温湿度传感器、烟雾传感器、单片机、太阳能发电模块、显示模块和报警模块，其中：

单片机连接烟雾传感器、温湿度传感器、太阳能发电模块、显示模块和报警模块，

所述太阳能发电模块为其他模块提供电能；

所述温湿度传感器，包括感湿元件和测温元件，检测室内的湿度及温度，并将检测结果发送给单片机；

所述烟雾传感器设置于家庭屋内，采集烟雾信息，当烟雾信号超出预设值后向单片机输出一个低电平，触发中断，单片机同时发送报警信号给报警模块；

所述报警模块，通过通信网络发送报警信息；

所述显示模块，连接单片机以显示检测的温度、湿度信息。

所述太阳能发电模块，包括太阳能电池电池板、太阳能蓄电池、太阳能电池控制器和太阳能电池逆变器，其中，太阳能电池电池板连接太阳能蓄电池，为其充电，太阳能电池控制器监测太阳能蓄电池的充电状态，太阳能蓄电池连接有太阳能电池逆变器，转换交流电。

所述单片机为STC89C52RC单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

所述报警模块，为GSM模块，具有发送SMS短信、语音通话功能，GPRS数据传输基于GSM网络进行通信。

所述GSM模块是西门子TC35I模块。

所述烟雾传感器将烟雾信息转化为放大的模拟电信号，通过模数转换电路再将该模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。

本发明的有益效果为：

(1)采用大功率的太阳能电池板，KW级别的除了完成上述的部分功能，还可以实现烧水做饭功能，更体现智能家居思想；

(2)实际使用中采用RS485总线，合理布局安装传感器，可以实现多点采集温湿度，多点监测烟雾进行报警，提高整个系统的精确度，真正达到工业级别；

(3)实现了室内环境显示和实时监测，一旦出现异常随即向用户发送报警，并按用户传达的指令进行相应的工作。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的单片机与上位机连接示意图；

图3为本发明的温湿度传感器连接示意图；

图4为本发明的流程示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，系统的数据采集部分是由DHT11数字温湿度传感器和MQ2烟雾传感器完成的，他们将采集到的数据送入STC89C52单片机中，通过液晶显示器12864显示温湿度。由单片机进行烟雾浓度与原设阈值进行比较，并判断是否进入中断服务子程序驱动GSM模块报警。当采集到的烟雾信号出现异常时，MQ2模块向单片机输出一个低电平，触发中断，进而进入中断服务子程序，GSM模块开始工作，该模块向用户发送警报短信，并按用户反馈的指令自动执行相应工作。

太阳能多功能发电模块由多晶太阳能电池电池板、太阳能蓄电池、多用途手机充电线、太阳能电池控制器、太阳能电池逆变器、1.5WLED灯泡和5米长带灯头电源线几部分构成。

配备多用途手机充电线，多个插口，还可以进行手机充电和照明。照明元件具有独特的散热体设计，亮度高；散热体表面进行了阳极氧化防腐处理，绿色环保无污染，不含污染元素。

在单片机实现的控制功能中，需要单片机有较快的运算速度，要考虑选择价格低廉且体积轻巧的机型，在保证了精确性、可靠性及抗干扰性的基础上，能够不提高成本，缩小体积。

STC89C52RC单片机一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

如图4所示，GSM模块具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能，本设计选用的GSM模块是西门子TC35I模块。

设置完串口调试助手后，为TC35I模块供电，供电后指示灯亮，表明模块启动成功。通过串口调试助手打开GSM所对应的COM口，依次发送AT指令，每条指令后串口调试助手收到GSM返回的OK握手信号。然后就可以通过串口调试助手来控制GSM模块了。

由于GSMTC35模块是自带RS232口的，但单片机的串口是TTL电平，要用232通信必须将单片机的TTL电平转化为RS232电平，所以连机时，单片机要加MAX232进行转化。

对于单片机，单片机的P3口是有两个复用接口RXD和TXD这是单片机进行串行通信的收发口，连接时应该交叉连接到RS232的TXD和RXD上。

如图3所示，在单片机与上位机给出的rs232口之间通过电平转换电路实现TTL电平与RS232电平之间的转换。

温湿度的数据采集用的是DHT11数字式温湿度传感器，它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等特点。

烟雾信息转化为放大的模拟电信号，通过模数转换电路再将该模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行处理，分析。MQ2模块和GSM模块的工作是相辅相成的，当烟雾信号超出预设值则认为发生了火灾，该模块向单片机输出一个低电平，触发中断，进而进入中断服务子程序，驱动GSM模块开始工作。反之则为正常，单片机继续检测。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种家用太阳能发电系统，其特征是：包括温湿度传感器、烟雾传感器、单片机、太阳能发电模块、显示模块和报警模块，其中：

单片机连接烟雾传感器、温湿度传感器、太阳能发电模块、显示模块和报警模块，

所述太阳能发电模块为其他模块提供电能；

所述温湿度传感器，包括感湿元件和测温元件，检测室内的湿度及温度，并将检测结果发送给单片机；

所述烟雾传感器设置于家庭屋内，采集烟雾信息，当烟雾信号超出预设值后向单片机输出一个低电平，触发中断，单片机同时发送报警信号给报警模块；

所述报警模块，通过通信网络发送报警信息；

所述显示模块，连接单片机以显示检测的温度、湿度信息。

2.如权利要求1所述的一种家用太阳能发电系统，其特征是：所述太阳能发电模块，包括太阳能电池电池板、太阳能蓄电池、太阳能电池控制器和太阳能电池逆变器，其中，太阳能电池电池板连接太阳能蓄电池，为其充电，太阳能电池控制器监测太阳能蓄电池的充电状态，太阳能蓄电池连接有太阳能电池逆变器，转换交流电。

3.如权利要求1所述的一种家用太阳能发电系统，其特征是：所述单片机为STC89C52RC单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

4.如权利要求1所述的一种家用太阳能发电系统，其特征是：所述报警模块，为GSM模块，具有发送SMS短信、语音通话功能，GPRS数据传输基于GSM网络进行通信。

5.如权利要求4所述的一种家用太阳能发电系统，其特征是：所述GSM模块是西门子TC35I模块。

6.如权利要求1所述的一种家用太阳能发电系统，其特征是：所述烟雾传感器将烟雾信息转化为放大的模拟电信号，通过模数转换电路再将该模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。