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网络化智能太阳能杀虫设备的硬件设计

[关键词:网络化,太阳能,杀虫设备]  [热度 ]
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作品编号:txgc0684,word全文:40页,合计:22000

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网络化智能太阳能杀虫设备的硬件设计毕业设计论文------

设计(论文)完成的主要内容:设计网络化智能太阳能杀虫设备,增强太阳能杀虫设备的可操作性。系统主要由单片机作为微处理器及其外围电路构成。通过无线传感器网络ZIGBEE作为网络化的通信协议,设计可交互的智能太阳能杀虫设备

(1)网络化智能太阳能杀虫设备的需求分析;    

(2)网络化智能太阳能杀虫设备设计方案比较、选择;   

(3)以单片机微处理器的网络化智能太阳能杀虫设备处理核心;    

(4)整个系统硬设计正确,考虑相关应用;    

(5)能对的可以对系统进行必要扩展,如:显示 等。   

本设计在硬件方面,根据模块化的设计思路,完成了太阳能充放电模块、网络化控制模块、LED诱虫灯模块、高压杀虫模块的方式选择,并针对网络化控制模块进行了较详细的硬件设计,预留处理器芯片的I/O引脚以供扩展传感器接口,满足多种模拟数据处理的需求。

方案的模块化设计

网络化太阳能杀虫灯由以下几模块组成:太阳能充放电模块、网络化控制模块、LED诱虫灯模块、高压杀虫模块等。本系统的工作模式是:在控制模块的作用下,白天太阳能充放电模块吸收太阳能进行蓄能,并储存到蓄电池中。夜晚蓄电池提供电力给诱虫灯和高压电网。网络化的控制模块在不同的天气情况下,都将确保蓄电池不因过充或过放而损坏,同时具备环境监测,数据传输等功能。LED诱虫灯利用害虫的趋光性特点,辐射特定波长的光波以吸引害虫。同时,通过高压杀虫模块产生的脉冲高压将害虫消灭,以达到杀虫的母的。

本设计选用了一套能够完成智能化充电、用电管理的太阳能供电系统。能够独立完成光伏组件智能供电、蓄电池充电、并对负载进行供电、可以工作在浮充状态下。通过单片机实现智能化控制通过指示灯显示充电状态从而实现高效智能化的管理系统。

本系统的核心控制器选用STC12C5A60S2单片机。该单片机内部集成了 2路PWM,8路高速10位A/D转换器,完全满足本系统的需要。充电回路检测光伏组件输出电压、输出电流、蓄电池电压、蓄电池充电电流4个信号,分别通过P1.0-P1.3输入到单片机的A/D转换端口,测得准确的电压值,并计算出相应的电流值,监测回路状态,防止蓄电池过放或者过充。回路中采用具有较低压降的肖特基二极管防止负载蓄电池向太阳能板反向充电。

方案的模块选择 

本课题以推广太阳能杀虫装置的应用及杀虫的绿色化无害化为主要出发点,基于太阳能杀虫装置发展现状中存在的不足,重点研究了太阳能杀虫设备的网络化控制,通过对现状的分析,可知太阳能杀虫灯在太阳能的运用,诱虫灯技术,和杀虫技术都已经有了较完善的发展。故本设计采用了现有的太阳能充放电技术,诱虫灯技术和高压杀虫技术,在这同时会加入了对整个系统的网络化控制,使得整个系统在控制和对环境的检测能力变得更快捷和及时。

设计模块的基本功能

基于CC2530网络化控制模块包括数据处理模块、外接模块I/V转换电路、电源模块、串口通信模块和无线传输模块。从而实现模拟数据A/D转换、发送数据、两个或多个无线模块建立简单的无线连接和数据交换为一体的功能。

数据采集一般是采样方式,即在一个采样周期对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值,也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式,检测元件多种多样。

模拟数据A/D转换则起到多样性数据采集与整个无线数据传输模块相连的桥梁作用。由于采集数据的实际对象往往都是一些模拟量,根据无线传输局限性的需要,必须首先将这些模拟信号转换成数字信号,在无线传输中,处理这些信号,更容易、安全、可靠。

发送数据则是在以上各项功能的基础上实现的数据包寻找终端进行数据交换的功能。数据包发送前首先要对数据包的格式进行配置,数据包的格式化配置主要包含对前导字节、同步词汇、数据包长度和CRC校验等信息的设置。发送模块与接收终端之间的地址配对,是软件初始化已经做好的工作。CC2530芯片具有地址配对的功能,只需要在写入程序时,设置配对终端的地址即可。 

 

 


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