针对目前我国已经存在的温室控制系统成本高、网络化不足以及测量环境因子单一等问题,文中开发了一套基于STM32的温室远程控制系统。该系统通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的控制软件实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度多个环境因子的远程监测和控制。 系统的硬件电路设计包括STM32控制器、数据采集模块、设备控制模块、网络接口模块、实时显示模块以及数据存储模块等。其中数据采集模块采用DHT11、MG811以及BH1750传感器进行环境因子的测量,设备控制模块通过控制继电器通断来控制温室内的加热系统和光照系统等执行设备,STM32通过ENC28J60接入网络实现远程控制,显示模块实现各个环境因子的实时显示,数据存储模块采用外接SD卡的方式进行数据的存储。在STM32的程序设计中采用了库函数的开发方式设计了测量程序、显示程序以及控制程序。通过在STM32中移植μC/OS-Ⅱ操作系统实现多任务的运行,移植LwIP协议使STM32可以接入网络,实现控制的网络化。在VC6.0平台下利用MFC设计了控制软件,控制软件和STM32之间通过TCP/IP协议进行数据和命令的传输。控制软件的主要功能是对温室内的多个环境因子进行远程监测和对执行设备进行远程控制。在控制软件设计中,采用面向对象的方法将相关的操作函数封装到类中,便于对系统进行升级,采用多线程的方法解决了多个任务同时运行的状况。将控制过程中产生的数据保存到数据库中,可以对系统运行产生的数据进行分析和利用。 为了对系统进行测试,在文中搭建了一个小型的温室并将控制器安装在温室内。经过测试,文中设计的温室控制系统可以实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度的远程实时监测,数据每秒更新一次。当上述的环境因子超过控制软件上设置的上下限范围时,系统会报警,此时可以在控制软件上控制执行设备的通断来调节该因子使其到达设置的范围内。
上传时间: 2022-06-09
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对温室环境参数进行实时监测有助于生产者实时了解作物生长环境,使其能够根据监测到的参数进行各项设施的有效运作,从而为作物提供良好的生长条件,提高作物的产量与品质。目前温室环境监控主要通过计算机对环境参数进行收集、显示与控制,系统一次性投资较高,很少在温室大棚中应用;另外也有以微处理器为核心的便携手持式环境参数采集设备,这种设备的显示屏一般为手持终端上的液晶屏,显示范围及亮度均受到制约,不易在温室大棚内进行长期观测。 本文设计了一种适用于温室大棚进行数据监测的大屏幕LED显示屏。显示屏集成了环境参数采集模块、数据传输模块、LED显示模块、数据存储模块以及语音报警模块。整个显示屏系统实现了对温室环境参数的监测、存储与报警的功能。 环境参数采集模块主要由四种传感器组成,分别为:温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器以及光照度传感器。四种传感器通过RS-485总线与数据传输模块相连,并根据STM32单片机发出的指令完成数据采集任务。 数据传输模块由一个4路0-5V模拟量电压信号采集传输模块构成,模块对采集到的4路传感器模拟电压信号进行模数转换、存储并通过RS-485串口将数据传输至STM32。 LED显示模块是由一个10块LED单元板组成的,每块单元板由分辨率为32×160点的屏幕构成。所采用的LED显示屏为P10型半户外显示屏,具有高亮、防潮特性。STM32根据特定的通信协议通过字库卡控制整个显示屏的显示内容与显示时间。 数据存储模块功能主要通过SD卡实现。本设计所选用的STM32开发板自带SD卡接口,通过软件编写可直接对SD卡进行读写操作,进而实现温室环境参数的存储功能。 语音报警模块由LMD107语音模块组成。该语音模块具有价格低廉、稳定可靠等特点。在环境参数超过用户自定义报警值时,系统采用7组触点控制方式对语音模块进行播放警报控制。 显示屏设计完成后,在实验温室内进行了长期的运行试验,结果表明:所设计的显示屏系统能够实现全部目标功能,且整个系统运行稳定,使用方便,实时性强,可靠性高。
上传时间: 2022-06-11
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摘要:随荐电力电子设备、交直流电弧炉和电气化铁道等非线性、冲击性负荷的大量接入电网,引起了电网无功功率不足、电压波动与闪变、三相供电不平衡以及电压电流波形畸变等其它一系列电能质景问题,并严重威胁着电力系绕的安全稳定运行。首先,本文介绍了无功功率的基本概念,介绍了无功功率对电力系统的影响以及无功补偿的作用,并详尽的闸述了国内外无功补偿装置的历史以及现状。其次,本文详细分析了静止无功补偿器(SVC)和静止无功发生器(SVC)的基本结构,控制方法和工作原理,以及各自优特点。并且阐述了它们的工作特性。再次,本文着重进行了对SVG型静止无功补偿器提高系统电压的理论研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真软件对SVG工作方式及利用SVG动态提高系统电压的原理进行仿真研究。并对仿真结果进行了全面外析VRe,本完成了(利t功补t控制器的设计,该控a器a系统硬件上采用了由STC生产的STCIOFO8X单片机作为主控制器。采用ATT7022作为电能检测芯片,实现电网参数的精确深样与计算,在系统软件上采用品刚管控制投切电容器,实现了电容器的快速,无弧的投切。采用全中文液品显示界面实时显示系统运行状况.关;无,SVG,svc,STC10FO8X随着现代电力电子技术的飞速发展,大量大功率、非线性负荷的接入电网中,使得电网供电质量受到了严重的威胁。特别是一些像电弧炉、轧机、整流桥等非线性和冲击性负荷的大量使用是导致电能质量恶化的最主要来源,造成了一系列严重的影响理想状态的电力供应要求频率为50Hz,电压幅值稳定在额定值的标准正弦波形。在三相电网供电系统中,A,B.C三相电压电流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但当电力用户的各种用电装置接入电力系统后,电力供应由理想的电力供应变成了电压电流偏离这种状态的非理想状态。电网中的许多用电负荷都具有低功率因数、非线性、不平衡性和冲击性的特征,这些特征严重地危害着电网的电力供应,可表现在:电压值跌落或浪涌、各次谐波含量大、电压波形发生闪变、电压电流波形失真等,这样便出现了电能质量问题。实际电网中的电能质量问题主要表现如下:
上传时间: 2022-06-17
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1.1课题研究背景温度是关于物体冷热程度的度量,是自然界主要的物理量之一。而温度的测量是工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目,温度测量仪现已广泛应用于农业实验室,工业,环保,卫生防疫,仓储运输,博物馆,温室等领域,因此温度测量技术的研究是一个很重要的课题。而面对一些特殊的测量对象,比如在发生故障时由于电流过大或其他原因引起温度上升而导致电器损坏的强电系统,需要监测炉内温度的的旋转炉,这些系统都不能用于有线数据传输。在某些环境恶劣的工业环境,以人工方式直接操作设置仪表温度也不现实,因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。随着无线通讯技术的发展与广泛应用,远程传输技术正朝着低功耗、多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。1.2无线传感网络技术发展及现状无线传感网络技术是传感器技术、通信技术、嵌入式技术发展的产物,它将信息采集、传输和处理集于一体,为随机性地研究数据提供了方便,无线传感网络技术正成为现代信息技术中一个热门的研究领域,受到广泛关注。多年来经过不同领域研究人员的研究,无线传感网络技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。在目前看来能量供给、可靠性、微型化是制约传感器网络技术应用的最大问题.传感器节点通常由自身携带的电池侠电,能量有限,而且由于条件的限制,难以在使用过程中给节点更换电池,通过采用低频可以减少射频设备功耗,但频率越低对应天线尺寸越大而不便于节点微型化。能量获取与存储容量与设备体积呈正比,充足的能源与微型化设计之间的矛盾难于调和。这些技术问题还有待解决,相关的研究有待深入。而我国在这方面起步晚,无线传感网络技术方兴未艾,要想让其更好地为人们生活服务,不仅需要研究人员开展广泛的应用系统研究,更需要政府的引导,企业的积极参与。因此本课题的研究具有十分重要的意义。
上传时间: 2022-06-18
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本文依托煤矿安全生产实际情况,以井下人员定位系统的需求为背景,结合嵌入式和RFID技术进行井下人员定位系统的开发。根据系统实际需求,使用三星公司的S3C2440系列的ARM处理器构建的平台,以Linux为操作系统,以CAN总线技术为传输方案进行井下人员定位系统的硬件设计、软件平台搭建及软件系统的开发。本文首先分析了井下人员定位系统的实际需求,设计了系统的总体网络架构,在分析系统工作原理的基础上,对RFID和CAN总线技术做了详细的研究。在给出系统总体方案后,设计了井下人员定位系统硬件电路,包括射频读卡器、射频卡以及CAN总线传输模块等电路设计。在软件设计和开发上,详细描述了嵌入式Linux系统软件平台的搭建,包括交叉编译环境的建立、引导程序BootLoader的加载、内核及驱动的移植以及根文件系统的制作;研究了RFID射频读卡程序的设计和嵌入式数据库SQLite的开发,采用nRF2401芯片实现了读卡器对射频卡上人员信息的接收及实时更新,并对RFID系统防冲突问题进行了分析与研究,给出了解决方案:最后开发设计CAN总线传输网络,采用MCP2515芯片实现了ARM9平台的CAN总线接口扩展,并为CAN总线控制器编写和移植了驱动程序,实现井下人员信息向地面监测计算机的传输。至此完成了井下人员定位系统的搭建。本文最后对全文的研究成果和存在的不足进行了系统的总结和分析,并对进一步的研究提出展望。
上传时间: 2022-06-25
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从并网逆变器主电路和同步发电机等效电路的对应关系出发,提出模拟同步发电机转子的运动方程、有功-频率下垂特性与无功-电压下垂特性的虚拟同步发电机(VSG)外环控制策略。 引入虚拟阻抗模拟同步发电机定子电气方程的电压环,和基于准比例谐振控制器的电流环共同构成应用于储能系统并网逆变器的VSG 控制策略。 建立应用于储能系统并网逆变器的 VSG 动态小信号模型,分析其参与电网需求响应的机理。 推导得出 VSG 参与电网调压/ 调频需求响应的动态模型,为研究电网电压/ 频率波动时 VSG 无功/ 有功输出特性提供依据;进而在保证有功环、无功环的稳定性与调压/ 调频动态性能的条件下,总结得到 VSG 关键参数的整定方法。 最后通过仿真与实验验证了所提 VSG 参与电网调压/ 调频动态模型的正确性与参数整定方法的有效性。
上传时间: 2022-07-04
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电动汽车电池管理系统BMS主要用于对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报警,充放电模式选择等,并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互,保障电动汽车高效、可靠、安全运行。实时跟踪电池运行状态及参数检测:实时采集电池充放电状态,采集数据有电池总电压,电池总电流,每个电池箱内电池测点温度以及单体模块电池电压等。由于动力电池都是串联使用的,所以这些参数的实时,快速,准确的测量是电池管理系统正常运行的基础。剩余电量估算:电池剩余能量相当于传统车的油量。荷电状态(SOC)的估算是了为了让司机及时了解系统运行状况。实时采集充放电电流、电压等参数,并通过相应的算法进行剩余电量的估计。充放电控制:根据电池的荷电状态控制对电池的充放电,当某个参数超标如单体电池电压过高或过低时,为保证电池组的正常使用及性能的发挥,系统将切断继电器,停止电池的能量供给和释放。
上传时间: 2022-07-05
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随着近些年国家电网公司电网智能化建设的规划,电子式电能表技术迅速发展,针对用电信息采集,双向互动,防窃电,远程抄表等技术研究的进步,现阶段发展趋势是宽量程高可靠性,由于电能表过载倍数越高,电能表准确计量的负荷范围就越宽,因此选择宽量程高可靠行的多功能智能电能表可以减小用户负荷增长后更换电能表的工作量。目前国内仪器制造设计的电能表主要有远程监测仪表,手持式仪表,便携式多功能分析仪表。远程检测仪表是被定点安装在现场,产生的数据以通讯的方式把数据集中上传至上位机进行统一分析处理,不是实时在线双向互动的。手持式仪表由技术人员随身携带,测量分析功能比较简单。便携式多功能分析仪表数据处理功能强大,但主要用于现场专项测试,价格较高。而在技术解决方案中,传统的单片机不能满足多功能而且精度低,不适用于信息交互高速实时处理场合。基于DSP高速计算芯片需要的扩展外设比较多,系统比较复杂,开发成本比较高,不具备实用价值。选择计量芯片ATT7022C加ARM处理器,可将人机交互和数据通信等的功能都集中于ARM子系统中,使整个系统体积小、功耗低、量程宽,可靠性高,具备实用价值。
上传时间: 2022-07-21
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先给初学者一个简单的科普,因为几年前我和人家说起BMS,大部分是不知道是什么东西。BMS就是Battery Management System,中文就是电池管理系统,一般针对动力电池组,很多电芯串并的情况来说的。BMS的作用是保护电池安全,延长电池的使用寿命,实时监测电池的状态并把电池的情况告诉给上位机系统。为什么说BMS才是动力电池PACK厂的核心竞争力,两个方面的原因,第一个原因是电芯最终要成为一个标准品,第二个原因是BMS很复杂,且非常重要。针对第一个原因,电芯最终要成为一个没有科技含量的标准品,一起来分析一下。动力电池的电芯最后的发展会像手机电池一样,用不了几年的时间就会达到这种状态。最后能够在动力电池领域活的很好的电芯厂不会很多的,一大批电芯厂会慢慢出局的。现在这个状态是因为动力电池的需求还没有完全起来,加之电芯的工艺还没有成熟和稳定,且电芯的尺寸和材料体系各式各样。
上传时间: 2022-08-10
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现今电动汽车车型日新月异,如何在诸多车型中脱颖而出呢?一款性能强大的电动汽车内部一定会有一套优质的电池管理系统(BMS,而想要打造优质的BMS隔离电源和隔离 CAN收发器的选择至关重要,那么在BMS方案中隔离电源和隔离CAN收发器该如何选择呢?一、电动汽车BMS简介电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSE构BMS是连接车载电力电池和电动汽车的重要纽带,其主要功能包括:电池物理参数实时监测,电池状态评估,在线诊断和报警,均衡控制等。为什么电动汽车BMS会兴起呢?电动汽车的动力和储能电池均是采用电池组的形式,但基于现有的制造水平,单体电池之间尚不能达到性能的完全一致,在通过串并联方式组成大功率、大容量动力电池组后,苛刻的使用条件也易诱发局部偏差,从而引发安全问题。为对电池组进行合理有效的管理控制,BMS性能至关重要。
上传时间: 2022-08-10
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