太阳能发电环境数据采集系统设计(3)
3、利用单片机及相应传感器，编写基于STM32库函数的C语言程序，实现数据的采集和传输。环境采集系统的软件设计总体结构可分为固件程序初始化模块、环境参数采集模块以及用户交互界面模块。程序[4]介绍了一种光伏电站实时气象数据采集系统，该系统采用了模块化结构，可以对光伏电站的气象数据进行实时采集和反馈。该系统打开了设计太阳能发电环境数据采集系统的思路，它的数据处理等模块也值得借鉴学习。吴华等[10]在光伏跟踪系统中融合了气象数据，以此来判断天气情况，针对不同的天气状况采用不同的跟踪控制，降低了跟踪系统整体的能耗，实现了系统优化。该优化系统在现有的光伏系统中做了较小的改动，将各类气象数据模型应用于光伏跟踪系统中，使发电效率得到了很大的提高。这种在现有基础上增加气象数据监测的方法不同于其它，即在没有思路的情况下，逆向思文也是值得考虑的。文献[11,18]提出了光伏发电短期预测系统，文献[12-17]给出了光伏发电与气象要素之间的关系，这些研究对本次课题都有着指导意义。
4、基于理论知识，做一套功能演示样机，演示研究成果。即在硬件和软件都已经设计完成的情况下，将整个系统按照一定的顺序连接完成，启动整套装置，将控制程序下载到单片机内核中，由单片机发送命令，驱动两个传感器进行环境数据的采集，将采集到的数据返回转换并传输到PC机上，显示相应的环境参数。
2 系统的总体设计
开发者在设计一个系统的时候要根据实际情况，将有可能对体系造成影响的因素全部考虑在内，从而有针对性地去实现系统的优化。在计算太阳能发电系统的工作效率时，我们需要考虑环境因素的变化对整体的影响。
本课题基于对太阳能发电环境数据监测的要求，结合系统周围的实际情况，设计了一套环境数据采集的系统，从而为太阳能发电提供一定的数据支持，可以增加分析结果的可靠性。本章简单介绍了太阳能发电环境数据采集系统的结构组成和主要特点，确定了以STM32系列芯片为核心的系统架构。
该系统的设计目标如下：
（1）一次性采集5大环境数据,实现环境参数的监测。
（2）服从MODBUS-RTU通讯协议，以主从查询的机制进行数据的收发，且对收回的数据进行CRC校验，保证数据的正确性。
（3）通过RS485和RS232作为数据传输的通道，实现了终端设备与PC机之间的通讯
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