中小型风力发电机自动监测器软件设计.doc
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中小型风力发电机自动监测器软件设计,摘 要小型风力发电系统一般由风力机直接驱动三相永磁同步发电机发电，发电机输出的三相交流电，通过不可控桥式整流器整流直接给蓄电池充电，然后经过逆变器给交流负载供电。本文所开发的是一种小型风力发电机监测器，以8位单片机mcs-51为核心,, 将多种测量功能集于一身, 用一台仪器就可以测量电...
内容介绍
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中小型风力发电机自动监测器软件设计
摘 要
小型风力发电系统一般由风力机直接驱动三相永磁同步发电机发电，发电机输出的三相交流电，通过不可控桥式整流器整流直接给蓄电池充电，然后经过逆变器给交流负载供电。
本文所开发的是一种小型风力发电机监测器，以8位单片机MCS-51为核心,, 将多种测量功能集于一身, 用一台仪器就可以测量电流、电压的有效值，频率和风速,,风向等参数。文中论述了该监测器的软件结构。软件部分包括系统初始化，A/D采集,数据处理，键处理，显示等部分构成；该监测器可将发电机运行时的电压、电流和频率信息以及当地气象信息采集并传输。采集的信息可作为风力发电机性能测评和气象调研的依据，其结构简单，使用方便，耗电小，成本低。弥补了这方面没用专用监测器的空白。
关键词：单片机 电参数测量 A/D采样 监测器
Abstract
Small wind systems are generally driven by the wind turbine directly three-phase permanent magnet synchronous generator, three-phase AC generator output through not directly controlled rectifier bridge rectifier to charge the battery, and then through the inverter to the AC load.
This paper is developed by a small Wind turbine monitor with 8-bit microcontroller MCS-51 core that will be rolled into a variety of measurement functions with a single instrument can be measured The amount of current, RMS voltage, frequency , wind speed, wind direction and other parameters. Paper discusses the software architecture of the monitor. Software components include System initialization, A / D acquisition, data processing, key processing, display and other parts; the monitor can run the generator when the voltage, Flow and frequency information as well as local weather information are collected and transmitted. The information collected can be used as wind turbines and meteorological research performance eva luation in accordance with, According to its simple structure, easy to use, power consumption and low cost. Make up this useless dedicated monitor blank.
Keywords: SCM Electrical parameter measurement A/D sampling monitor
目 录
摘 要 0
目 录 2
第一章 概述 1
1.1设计背景 1
1.2小型风力发电的发展现状 3
1.3 研究本课题的意义 3
1.4 课题研究的主要内容 4
第二章 自动监测器设计方案 5
2.1 大型风力发电机监测参数 5
2.1.1 电参数监测 5
2.1.2 非电量参数监测 6
2.2 设计要求 7
2.2.1中小型风力发电机参数 7
2.2.2设计功能 7
2.3 硬件环境 8
2.3.1单片机资源分配 9
2.3.2 方案比较与选择 10
第三章 软件设计 12
3.1 软件设计的特点 12
3.2 软件设计方法 12
3.2.1 模块化设计法 13
3.2.2 “自顶向下”设计法 14
3.2.3 结构化设计法 14
3.3 软件框图及说明 17
3.3.1 一级框图及功能说明 17
3.3.2 二级框图及功能说明 18
第四章 各模块设计 26
4.1 主程序模块 26
4.1.1 键处理子程序 27
4.1.2 数字滤波子程序 28
4.1.3 标度变换子程序 30
4.1.4 数码变换子程序 35
4.1.5 显示子程序 39
4.2 A/D采集模块 44
4.3 T1中断模块 45
4.4 串口中断模块 47
结 论 49
附录：电路原理图 50
参考文献 51
致 谢 53
摘 要
小型风力发电系统一般由风力机直接驱动三相永磁同步发电机发电，发电机输出的三相交流电，通过不可控桥式整流器整流直接给蓄电池充电，然后经过逆变器给交流负载供电。
本文所开发的是一种小型风力发电机监测器，以8位单片机MCS-51为核心,, 将多种测量功能集于一身, 用一台仪器就可以测量电流、电压的有效值，频率和风速,,风向等参数。文中论述了该监测器的软件结构。软件部分包括系统初始化，A/D采集,数据处理，键处理，显示等部分构成；该监测器可将发电机运行时的电压、电流和频率信息以及当地气象信息采集并传输。采集的信息可作为风力发电机性能测评和气象调研的依据，其结构简单，使用方便，耗电小，成本低。弥补了这方面没用专用监测器的空白。
关键词：单片机 电参数测量 A/D采样 监测器
Abstract
Small wind systems are generally driven by the wind turbine directly three-phase permanent magnet synchronous generator, three-phase AC generator output through not directly controlled rectifier bridge rectifier to charge the battery, and then through the inverter to the AC load.
This paper is developed by a small Wind turbine monitor with 8-bit microcontroller MCS-51 core that will be rolled into a variety of measurement functions with a single instrument can be measured The amount of current, RMS voltage, frequency , wind speed, wind direction and other parameters. Paper discusses the software architecture of the monitor. Software components include System initialization, A / D acquisition, data processing, key processing, display and other parts; the monitor can run the generator when the voltage, Flow and frequency information as well as local weather information are collected and transmitted. The information collected can be used as wind turbines and meteorological research performance eva luation in accordance with, According to its simple structure, easy to use, power consumption and low cost. Make up this useless dedicated monitor blank.
Keywords: SCM Electrical parameter measurement A/D sampling monitor
目 录
摘 要 0
目 录 2
第一章 概述 1
1.1设计背景 1
1.2小型风力发电的发展现状 3
1.3 研究本课题的意义 3
1.4 课题研究的主要内容 4
第二章 自动监测器设计方案 5
2.1 大型风力发电机监测参数 5
2.1.1 电参数监测 5
2.1.2 非电量参数监测 6
2.2 设计要求 7
2.2.1中小型风力发电机参数 7
2.2.2设计功能 7
2.3 硬件环境 8
2.3.1单片机资源分配 9
2.3.2 方案比较与选择 10
第三章 软件设计 12
3.1 软件设计的特点 12
3.2 软件设计方法 12
3.2.1 模块化设计法 13
3.2.2 “自顶向下”设计法 14
3.2.3 结构化设计法 14
3.3 软件框图及说明 17
3.3.1 一级框图及功能说明 17
3.3.2 二级框图及功能说明 18
第四章 各模块设计 26
4.1 主程序模块 26
4.1.1 键处理子程序 27
4.1.2 数字滤波子程序 28
4.1.3 标度变换子程序 30
4.1.4 数码变换子程序 35
4.1.5 显示子程序 39
4.2 A/D采集模块 44
4.3 T1中断模块 45
4.4 串口中断模块 47
结 论 49
附录：电路原理图 50
参考文献 51
致 谢 53
