引 言
为了确保太阳能发电体系能够正常的作业，需要对太阳能发电体系的各项环境参数进行丈量，然后有效地操控其运转。本文介绍了一种根据单片机的太阳能参数测验仪，供给了3种参数的丈量功用和通讯接口，以及2种供电方法，既可作为手持设备运用，又能安装在发电体系中，具有较高的实用价值。
1 硬件电路规划
1.1 整体结构
该测验仪以AT89S52单片机为中心，外接温湿度传感器SHTll、照度传感器TSL2561、四位共阴数码管、RS485总线通讯接口以及显现切换按键。单片机上电作业后，对当时温度、湿度、光强度进行实时丈量，经过按键切换将测得的3种参数经过LED数码管进行轮番显现;此外，还能够经过RS485总线与PC机进行通讯，将参数值传送到上位机，以到达长途监测的意图。该测验仪的结构框图如图1所示。
1.2 丈量模块
温度和湿度丈量选用的是瑞士Sensirion公司出产的SHTll传感器。该传感器选用共同的CMOsens TM技能，将温湿度传感器、信号扩大处理、A/D转化、I2C总线悉数集成在一块芯片上，可直接与单片机接口。该芯片选用数字式输出，为编程供给了便利。
光照度丈量选用的是TAOS公司出产的TSL2561光强度传感器。它具有数字式输出端口和规范I2C总线接口，包括1～70 000 lx的宽照度规模，十分合适野外环境下光照强度的丈量，适用于太阳能发电体系。图2为传感器与AT89S52单片机的接口电路规划。
1.3 电源模块
电源模块供给了2种供电方法：
①当测验仪作为手持设备运用时，可直接运用3.6V锂电池，经过DC—DC电压转化芯片MAX756将电压升至5 V后为单片机和外设供电。
②当测验仪作为固定设备安装在太阳能发电现场时，能够选用太阳能供电。太阳能电池发生的12 V电压经过稳压芯片LM7805后，得到安稳的5 V电压输出，输出电压既能够为测验模块供电还能够经过充电电路为锂电池充电。图3是电源模块的硬件原理图。
1.4 充电电路
充电电路的中心器材选用的是上海如韵公司出产的专用充电芯片CN3058，它能够对单节磷酸铁锂可充电电池进行恒流/恒压充电。该器材内部集成有功率晶体管，运用时不需要规划外围电流检测和保护电路，适用于便携式的应用领域。
图4为锂电池充电电路。其间LEDl和LED2别离作为充电中和充电饱满两种状况的指示灯，R1在充电时起限流保护的效果;电容C1和C2选用的是多层陶瓷电容器（MLCC），能确保充电电路安稳作业。
1.5 通讯模块
测验仪经过RS485工业总线与PC机进行通讯，其硬件接口电路如图5所示。
2 软件规划
2.1 整体规划
测验仪的软件开发环境选用的是Keil C，一切代码选用C言语编写。为了便利程序调试和进步可靠性，软件选用模块化结构规划，首要由初始化程序、主程序、子程序、中止服务程序等组成。单片机上电后即开端循环履行温湿度、照度丈量程序，并以设定的时刻距离在数码管上轮番动态显现;按键切换和通讯功用部分因为运用频率相对较低，为下降设备功耗，其程序以中止呼应的方法履行。在此要注意中止优先级的设置：按键中止优先级应高于串口中止，否则将无法进行显现切换。主程序流程如图6所示。
2.2 传感器驱动程序
本体系选用的传感器均为集成数字芯片且都具有I2C总线接口，故其驱动程序的编写要严厉遵从I2C总线的时序。主程序为每一个参数拓荒了一个8位的存储空间，传感器将收集到的数据经SDA引脚串行输出，驱动程序将SDA线上输出的数据进行串并转化，并存储到相应空间中，以便利其他功用程序调用。以下是照度传感器数据收集程序的部分代码。
（1）TSL2561初始化
2.3 RS485通讯程序
测验仪与上位机的通讯选用RS485协议。串口参数为：波特率9600，数据位8位，1个校验位，1个中止位。其数据格式如图7所示。
因为RS485总线协议与RS232串口协议仅仅接口电平上有差异，其软件编程彻底依照串口通讯协议进行，此处不再胪陈。
结 语
经试验测验，该环境参数测验仪温度丈量显现精度能够到达0.1℃，湿度准确到O.1%，照度能够准确到11x。因为首要器材均为I2C数字接口，故本测验仪还有结构简略、易保护、可扩展性强等特色，具有很高的实用价值;别的，共同的双电源供电方法更扩展了它的适用规模。
