太阳能灌溉系统设计(含电路原理图,程序,机械简图)(选题审批表,任务书,开题报告,中期检查表,论文说明书18600字,CAD图5张)
摘 要：本系统主要是针对我国缺水地区农作物灌溉困难而研发的，系统采用AVR单片机为系统主机，利用太阳能电池板将太阳能转变为电能对太阳能蓄电池进行充电，再将蓄电池内的低压直流电通过逆变和变频转换成交流高压电输出，驱动水泵进行灌溉。本系统采用了市电并网技术，可分别适应无阳光、阳光充裕、阳光不足等情况下的工作，并实现自动切换功能。为了保证系统安全有效地运行，系统还做了过流、过压、欠压保护的设计。
关键词：灌溉系统；太阳能；电池板；蓄电池
The Design of Solar-Powered Irrigation System
Abstract: This system, which employs AVR microcontroller as its mainframe system, transfers solar energy into electric power through solar panel to get the solar battery charged, and then the low-voltage direct current within the storage battery, through invertion and frequency conversion, gets transferred into exchange high-voltage electric to drive the water pump to do irrigation, is mainly developed to overcome difficulties of crop irrigation in arid land in China. The system, which can also implement automatic switchover function, adopts power grid technology to adapt to the circumstances of no sunlight, sunlight abundance and sunlight shortage etc. What’s more, the system gets designed with over-current, over-voltage and under-voltage production to ensure it operates smoothly, effectively and efficiently.
Key words: irrigation systems; solar energy; panels; battery
太阳能变频灌溉系统一般组成
太阳能变频灌溉系统一般由太阳能滴灌系统主要由太阳能电池板、阳光跟踪器、灌溉控制器、水泵控制器、水泵、过滤器、输水管线、控制阀门、灌水器组成。从整体上可以分为两部分即检测装置、控制系统。
检测装置的作用是实时检测太阳能变频灌溉系统的工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整。
控制系统有两种方式。一种是集中式控制，即太阳能变频灌溉系统的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散式控制，即采用多台微机来分担太阳能变频灌溉系统的控制，如当采用上、下两级微机共同完成太阳能变频灌溉系统的控制时，主机常用于负责系统的管理、通讯、计算，并向下级微机发送指令信息；作为下级从机，各关节分别对应一个CPU，进行插补运算和伺服控制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。
目 录
摘要 1
关键词 1
1 前言 1
2 灌溉系统创意设计与方案 2
2.1 太阳能变频灌溉系统一般组成 2
2.2 太阳能变频灌溉系统整体方案 3
3 太阳能变频灌溉硬件设施的选择 3
3.1 水泵 3
3.2 逆变器的选择 4
3.3 变频器的选择 4
3.4 太阳能电池组件及工作原理 5
3.5 太阳能电池板发电受影响因素 7
3.5.1 方位角 7
3.5.2 倾斜角 7
3.5.3 阴影对发电量的影响 7
3.5.4 温度影响 8
3.6 蓄电池的选择 9
3.6.1 计算 9
3.6.2 性能特点 9
4 太阳能变频灌溉电路硬件选择 10
4.1 处理器的选择 10
4.2 处理器与其他单片机相比较 11
4.3 产品特性 11
4.4 引脚配置图与说明 12
4.5 ATMEGA128 14
4.6 单片机控制部分电路设计 15
5 电源电路设计 16
6 蓄电池电压检测电路设计 16
7 太阳能极板电压检测电路设计 17
8 主控板硬件实物图 17
9 太阳光跟踪系统 18
9.1 太阳能电池板的机械结构 18
9.2 电机的选择 18
9.2.1 步进电机 18
9.2.2 伺服电机 19
9.2.3 涡轮蜗杆电机 19
9.3 太阳光跟踪 19
10 市电与光伏电切换 21
11 PWM的产生 21
11.1 软件生成PWM 21
11.2 硬件生成PWM 23
12 总结. 25
参考资料 26
致谢 27
附录 27
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