CN107748014B - 一种读取多路温度传感器的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种读取多路温度传感器的系统，包括：光伏发电模块、充电控制器、锂电池、多路温度传感器、上位机以及单片机；其中：所述充电控制器的输入端连接光伏发电模块的输出端，所述充电控制器输出端分别连接锂电池及单片机的电源端；所述多路温度传感器中的每路以单总线模式与单片机连接；所述单片机与上位机通信连接。该系统显著提高了光伏充电系统的可靠性；同时，多路温度传感器可以延伸至空间狭小、远距离且分散较广的地区，适用范围更广。
Description
技术领域
本发明涉及微电网系统和计算机控制系统技术领域，尤其涉及一种读取多路温度传感器的系统。
背景技术
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。随着我国经济的快速增长，能源需求大幅增加，然而传统能源如石油、煤等对环境的污染大，且储量有限，环境污染问题和能源供需矛盾日益严重促进了可再生能源和清洁能源技术的研究和开发。光伏能源是最常见最易利用的清洁能源，其分布广泛，资源丰富、环境友好，但光伏供电系统在故障后修复时间较长这一缺陷不可忽视，因此为了使得系统在故障期间的损失尽可能少，如何降低故障率以及缩短修复时间显得格外重要。
在实际工业应用场景中，当温度测量对象空间狭小、分散范围广且数量较多时，不易实现实时观察控制。同时，由于实际应用中温度传感器多分布在条件恶劣的环境且为电网延伸困难的地区，另远接电线为其供能耗时耗力。
发明内容
本发明的目的是提供一种读取多路温度传感器的系统，显著提高了光伏充电系统的可靠性；同时，多路温度传感器可以延伸至空间狭小、远距离且分散较广的地区，适用范围更广。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种读取多路温度传感器的系统，包括：光伏发电模块、充电控制器、锂电池、多路温度传感器、上位机以及单片机；其中：所述充电控制器的输入端连接光伏发电模块的输出端，所述充电控制器输出端分别连接锂电池及单片机的电源端；所述多路温度传感器中的每路以单总线模式与单片机连接；所述单片机与上位机通信连接。
所述充电控制器包括：并联连接的第一充电控制器模块与第二充电控制器模块；所述第一充电控制器模块与第二充电控制器模块具有相同结构，均包括：充电控制芯片和外部调节电阻；其中，每一外部调节电阻均连接其所在充电控制器模块的充电控制芯片的FB端口以及锂电池的正极；每一充电控制芯片的输入端均连接光伏发电模块的输出端，每一充电控制芯片的BAT+端连接锂电池的正极与单片机VCC端，BAT-端连接锂电池的负极与单片机GND端。
多路温度传感器中的每一路均包含若干温度传感器，每一路温度传感器均通过双绞线与单片机的I/O接口连接，第i个I/O接口连接的第j个温度传感器记为Tij，0≤i≤k，0≤j≤n，k为I/O接口的数量，n为每一路温度传感器上所接温度传感器的数量。
所述单片机与上位机以RS232方式进行通讯。
单片机读取多路温度传感器输出的温度数据并进行处理后传输给上位机，由上位机将各温度传感器读取到的温度数据展示在相应的窗口中；其步骤如下：
单片机发出指令，控制多路温度传感器中各温度传感器进行温度感应；
单片机搜索并匹配到想要读取的温度传感器Tij，之后，读取温度传感器Tij的温度数据，存储在本地的EEPROM中，并传输至上位机；
上位机接收到相应的温度数据后，确定该温度数据对应温度传感器的序号为Tij，则将相应的温度数据展示在传感器Tij对应的窗口中。
当单片机读取温度传感器Tij的温度数据后，将想要读取的温度传感器Tij的序号，与读取的温度传感器Tij自带的ROM中的序号进行验证，如果序号不一致，则验证失败，重新控制多路温度传感器中各温度传感器进行温度感应并进行序号搜索与匹配操作；如果序号已知，则验证成功，将相应的温度数据存储在本地的EEPROM中。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用光伏发电模块为系统供电，首次投入后不需要再花费能源成本，发电过程中，不仅减少了对煤、石油的消耗，且无污染、无噪声、无废弃物；而且对充电控制器进行的并联冗余设计，显著提高了光伏充电系统的可靠性，解决故障后修复时间较长这一缺陷。所设计的多路温度传感可以延伸至空间狭小、远距离且分散较广的地区，适用范围更广。同时，单片机通过对各温度传感器进行编号，准确获取各个传感器中的温度数据，并将其展示在界面中，方便生产和调试；本发明中的系统结构简单，控制方便，稳定性较好，具有较强的普适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种读取多路温度传感器的系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的单片机读取多路温度传感器信息的流程图；
图3为本发明实施例提供的上位机进行信息处理的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种读取多路温度传感器的系统，如图1所示，其主要包括：光伏发电模块1、充电控制器2、锂电池3、多路温度传感器4、上位机5以及单片机6；其中：所述充电控制器2的输入端连接光伏发电模块1的输出端，所述充电控制器2输出端分别连接锂电池3及单片机6的电源端；所述多路温度传感器4中的每路以单总线模式与单片机6连接；所述单片机6与上位机5通信连接。本发明上述方案中采用光伏发电模块为系统供电，首次投入后不需要再花费能源成本，发电过程中，不仅减少了对煤、石油的消耗，且无污染、无噪声、无废弃物。
本发明实施例中，还对充电控制器进行的并联冗余设计，显著提高了光伏充电系统的可靠性，解决故障后修复时间较长这一缺陷。相关方案如下：所述充电控制器2包括：并联连接的第一充电控制器模块21与第二充电控制器模块22；所述第一充电控制器模块21与第二充电控制器模块22具有相同结构，均包括：充电控制芯片和外部调节电阻；其中，每一外部调节电阻均连接其所在充电控制器模块的充电控制芯片的(电池电压Kelvin检测输入端(FB端)以及锂电池的正极；每一充电控制芯片的输入端均连接光伏发电模块的输出端，每一充电控制芯片的电池连接正端(BAT+端)连接锂电池的正极与单片机VCC端，电控制芯片的电池连接负端(BAT-端)连接锂电池的负极与单片机GND端。
如图1所示，第一充电控制器模块21中的充电控制芯片记为A1，外部调节电阻记为Rx1，第二充电控制器模块包括充电控制芯片记为A2，外部调节电阻记为Rx2。其中：
外部调节电阻Rx1连接锂电池正极和充电控制芯片A1的FB端口，充电控制芯片A1输入端(VIN+、VIN-)与光伏发电模块输出端(正、负输出端)连接；充电控制芯片A1的BAT+端连接锂电池的正极与单片机VCC，BAT-端连接锂电池的负极与单片机GND。
外部调节电阻Rx2连接锂电池正极和充电控制芯片A2的FB端口，充电控制芯片A2输入端(VIN+、VIN-)与光伏发电模块输出端(正、负输出端)连接；充电控制芯片A2的BAT+端连接锂电池的正极与单片机VCC，BAT-端连接锂电池的负极与单片机GND。
本发明实施例中，上述充电控制器可以采用MPPT(Maximum Power PointTracking)算法控制光伏发电模块发电，在光照条件较好时，为系统供电并将多余的电能存储到锂电池中；在光照条件较差时，光伏发电模块和锂电池同时为系统供电。
本发明实施例中，多路温度传感器中的每一路均包含若干温度传感器，每一路温度传感器均通过双绞线与单片机的I/O接口连接，第i个I/O接口连接的第j个温度传感器记为Tij，0≤i≤k，0≤j≤n，k为I/O接口的数量，n为每一路温度传感器上所接温度传感器的数量。采用上述多路温度传感器可以延伸至空间狭小、远距离且分散较广的地区，适用范围更广。
本发明实施例中，所述单片机与上位机以RS232方式进行通讯，单片机读取多路温度传感器输出的温度数据(温度传感器通过内部模数转换模块输出的数字量)并进行处理后传输给上位机，由上位机将各温度传感器读取到的温度数据展示在相应的窗口中。单片机读取多路温度传感器信息以及上位机进行信息处理的过程分别如图2～图3所示。主要步骤如下：
单片机发出指令，控制多路温度传感器中各温度传感器进行温度感应；
单片机搜索并匹配到想要读取的温度传感器Tij，之后，读取温度传感器Tij的温度数据，存储在本地的EEPROM中，并传输至上位机；
上位机接收到相应的温度数据后，确定该温度数据对应温度传感器的序号为Tij，则将相应的温度数据展示在传感器Tij对应的窗口中。
此外，单片机中还涉及一个序号验证的步骤：当单片机读取温度传感器Tij的温度数据后，将想要读取的温度传感器Tij的序号，与读取的温度传感器Tij自带的ROM中的序号进行验证，如果序号不一致，则验证失败，重新控制多路温度传感器中各温度传感器进行温度感应并进行序号搜索与匹配操作；如果序号已知，则验证成功，将相应的温度数据存储在本地的EEPROM中。
上述方案中通过对各温度传感器进行编号，可以准确获取各个传感器中的温度数据，并将其展示在界面中，方便生产和调试。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种读取多路温度传感器的系统，其特征在于，包括：光伏发电模块、充电控制器、锂电池、多路温度传感器、上位机以及单片机；其中：所述充电控制器的输入端连接光伏发电模块的输出端，所述充电控制器输出端分别连接锂电池及单片机的电源端；所述多路温度传感器中的每路以单总线模式与单片机连接；所述单片机与上位机通信连接；
所述充电控制器包括：并联连接的第一充电控制器模块与第二充电控制器模块；所述第一充电控制器模块与第二充电控制器模块具有相同结构，均包括：充电控制芯片和外部调节电阻；其中，每一外部调节电阻均连接其所在充电控制器模块的充电控制芯片的FB端口以及锂电池的正极；每一充电控制芯片的输入端均连接光伏发电模块的输出端，每一充电控制芯片的BAT+端连接锂电池的正极与单片机VCC端，BAT-端连接锂电池的负极与单片机GND端；
其中，多路温度传感器中的每一路均包含若干温度传感器，每一路温度传感器均通过双绞线与单片机的I/O接口连接，第i个I/O接口连接的第j个温度传感器记为T ij ，0≤i≤k，0≤j≤n， k为I/O接口的数量，n为每一路温度传感器上所接温度传感器的数量；
单片机读取多路温度传感器输出的温度数据并进行处理后传输给上位机，由上位机将各温度传感器读取到的温度数据展示在相应的窗口中；其步骤如下：
单片机发出指令，控制多路温度传感器中各温度传感器进行温度感应；
单片机搜索并匹配到想要读取的温度传感器T ij ，之后，读取温度传感器T ij 的温度数据，存储在本地的EEPROM中，并传输至上位机；
上位机接收到相应的温度数据后，确定该温度数据对应温度传感器的序号为T ij ，则将相应的温度数据展示在传感器T ij 对应的窗口中。
2.根据权利要求1所述的一种读取多路温度传感器的系统，其特征在于，所述单片机与上位机以RS232方式进行通讯。
3.根据权利要求1所述的一种读取多路温度传感器的系统，其特征在于，当单片机读取温度传感器T ij 的温度数据后，将想要读取的温度传感器T ij 的序号，与读取的温度传感器T ij 自带的ROM中的序号进行验证，如果序号不一致，则验证失败，重新控制多路温度传感器中各温度传感器进行温度感应并进行序号搜索与匹配操作；如果序号已知，则验证成功，将相应的温度数据存储在本地的EEPROM中。
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