规划了一套根据LabVIEW数据收集和RS485通讯的光伏发电监测体系，可实时监测光伏发电体系运转电参数和环境参数并计算发电量信息。该体系由单片机和传感器收集光伏发电体系的各类相关参数。并选用RS485协议与PC机通讯。上位机经过LabVIEW提 供的规范I/O使用程序接口VISA实时获取单片机传递的数据信息，数据经上住机监测软件 处理后经过监测界面图形化显现。该监测体系结构简略、硬件本钱低价、数据传输安稳 、运转安稳牢靠，具有可视化的监测界面。经测验体系可实时监测到各类参数的改变状况， 可有针对性地对光伏发电体系进行保护然后进步光伏运转功率。
跟着能源危机的日益严峻。各种可再生能源得到了长足的开展。在许多的可再生能源中，光伏发电在未来有着广泛的使用远景，光伏工业是最有潜力的新能源之一。进行光伏发电时，对光伏电站发电状况的监测是十分必要的。因为单块光伏组件输出的直流电压较低，一般在几十伏左右，所以一般选用多块光伏组件彼此串联。然后各个组串彼此并联然后构成光伏阵列。在发电过程中，光伏阵列的部分毛病会导致整个供电体系输出电压或功率下降．直接影响体系功能和运转功率。为保证体系正常运转，应对光伏阵列进行状况监测，以便能及时地、有针对性地进行保护。然后进步光伏发电功率。据此，本文根据RS485通讯和 LabVlEW软件渠道研发了一套光伏电站监测体系。该体系具有可视化的监测界面，可实时显现光伏发电体系的发电状况，并可供用户查询历史数据以便进行计算分析。
1 体系结构及原理
图1为体系整体结构框图。PC机首要对光伏发电体系中的温度、光照强度等环境参数和输出电流、输出电压、输出功率等发电信息进行监控、计算及显现。单片机、A/D转化和传感器构成一个数据收集器，传感器将环境参数和发电信息收集过来，经过A/D转化将模仿信号变成数字信号发送至单片机，单片机将数据处理后缓存并发送。单片机与PC机之间选用RS485转RS232通讯协议进行数据传输。PC机将接遭到的数据处理后保存并及时显现，完成对光伏发电体系各类参数的实时监测。
2 硬件电路规划
本体系硬件电路首要包含2方面：数据收集模块和通讯。数据收集部分将所需数据收集处理后，经过单片机发送至上位机：通讯部分在硬件上首要是电平的转化和与上位机通讯时接口处理。
体系处理器选用STC89C51芯片，该芯片具有8 K字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，3个16位定时器/计数器，4个外部中止，1个7向量4级中止结构，全双工串行口，是一种低功耗、高功能微操控器。
2．1 数据收集模块
该模块首要功能是收集电流、电压、温度、照度4类数据。使用模数转化芯片将传感器收集回来的模仿信号转化成数字信号，再由单片机进行数据处理。模数转化芯片选用ADC0809，它是8位逐次迫临式模数转化器，包含1个8位的迫临型的ADC部分，并供给1个8通道的模仿多路开关和联合寻址逻辑，用它可直接将8个单端模仿信号输入，分时进行A/D转化。本体系中只需求使用其间的4个通道，分别对有传感器收集回来的电流、电压、温度、照度4个模仿信号进行转化 。然后由51单片机进行数据存储及数据处理，完成对模仿信号的收集。
因为ADC0809芯片内部没有时钟脉冲源, 可使用单片机89C51供给的地址锁存操控输入信号ALE经D触发器四分频后，作为ADC0809的时钟输入。当CPU拜访外部存储器时．ALE的输出作为外部锁存地址的低字节的操控信号：当不拜访外部存储器时，ALE端以1/6的时钟振动频率固定地输出正脉冲，可取单片机的时钟频率为12 MHz。则ALE端输出的频率为2 MHz。再经四分频后为500kHz，契合ADC0809对时钟的要求。
如图2所示。ADC0809内部设有地址锁存器，通道地址由P2口的低3位直接与ADC0809的A、B、C相连，通道根本地址为0000H～0007H。模仿量由ADC0809的IN0～IN7输入．数字量由ADC0809的DO～D7输出并接到单片机I/O口的P0口，ADC0809其他引脚如：START、OE、ALE、A、B、C等直接接到单片机的P2口。最终ADC0809的完毕信号端口直接接到单片机的P2.7口。
2．2 通讯部分
PC机串行口为规范的RS232C接口，最大通讯间隔仅为15 m，无法适用于远间隔的监测。选用RS485串行接口规范可完成办理微机远间隔对下位机进行通讯办理。串口通讯选用RS485协议进行，其传输间隔较长。适用于从光伏发电设备到监控设备之间的数据传输。RS485选用差分信号负逻辑，逻辑“1”以两线间的电压差为+(2～6)V表明；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2～6)V表明。RS485接口是选用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模搅扰才能增强，即抗噪声搅扰性好。RS485最大的通讯间隔约为1219 m，最大传输速率为10 Mb/s，传输速率与传输间隔成反比。
选用Rs485通讯时，需求处理2个问题。STC89C51自身具有全双工串行口．但进行RS485通讯时需求电平转化：PC机串行1：1为规范的RS232C接口，通讯时需求将RS485接口的逻辑电平转化成RS232电平。Rs485通讯的电平转化芯片有全双工的和半双工的，为了便于软件开发，本次规划选用全双工芯片MAX488。
如图3所示，电平转化电路选用MAX488全双工集成芯片，使用时将单片机的串行收发端接人RS488的发收端。为坚持通讯信号的安稳，一般会在MAX488加上、下拉电阻。上拉电阻把不确认的信号经过一个电阻嵌位在高电平，此电阻还起到限流的效果。同理，下拉电阻将不确认的信号嵌位在低电平。在实践工程使用中，因为存在反射信号和环境等各种搅扰的影响，特别是在通讯波特率比较高的时分，在线路上加上、下拉偏置电阻是十分必要的。上、下拉电阻可进步总线的抗电磁搅扰才能，管脚悬空简单遭到外界的电磁搅扰，一起长线传输中电阻不匹配简单引起反射波搅扰，加上、下拉电阻便是电阻匹配，可有效地按捺反射波搅扰。
