本發(fā)明涉及光伏轉(zhuǎn)換電路領域,具體是一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路。
背景技術:
物聯(lián)網(wǎng)是通過放置固定或機器人移動無線傳感節(jié)點向監(jiān)測中心不斷發(fā)送數(shù)據(jù),監(jiān)測研究對象的各項指標。傳感節(jié)點大多采用干電池供電,但是干電池使用壽命短,需要經(jīng)常更換,對于已經(jīng)投入到監(jiān)測環(huán)境的傳感節(jié)點來說,這些后期的維護是耗時耗力的。另外,干電池里的化學物質(zhì)不容易降解,也會對環(huán)境造成很大的污染。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點光伏電源供電及光伏電源管理。
為了達到上述目的,本發(fā)明所采用的技術方案為:
一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:包括主控制器、從控制器、電壓采集電路、電流采集電路、溫度采集電路、光伏充電電路、電池放電電路、串口通信電路、電機驅(qū)動電路、太陽能跟蹤傳感器信號接收電路、電源供電電路、均衡電路,其中:
主控制器由型號為mc9s12xs128的單片機u1構成,單片機u1的vrh引腳與vrl引腳之間接有電容cvr1;
從控制器由型號為mc9s12xs128的單片機u13構成,單片機u13的vrh引腳與vrl引腳之間接有電容cvr2;
電壓采集電路包括型號為ltc6803-4的電壓采集芯片u20和u21,其中電壓采集芯片u21的v+引腳接入一個型號為tlp291gb光耦u17的引腳3,光耦u17的引腳2接地,光耦u17的引腳1通過電阻r43接入電源vcc_5,光耦u17的引腳4依次通過電阻r46、電感l(wèi)3連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第十二節(jié)電池的正極cell12+,光耦u17的引腳4通過電容c40連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第一節(jié)電池的負極cell1-,電感l(wèi)3與電阻r46之間連接由二極管d7、d8、d9同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陰極端,二極管d7、d8、d9同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陽極端連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第一節(jié)電池的負極cell1-;電壓采集芯片u21的a0-a3引腳、gpio1-gpio2引腳、vos引腳、nc引腳、v-引腳共接后接入一個型號為adum1401的隔離芯片u19的gnd2引腳,電壓采集芯片u21的vtemp2引腳通過依次串接的電阻r59、電容c46接v-,同時vtemp2引腳通過接熱敏電阻ntc26接地,電壓采集芯片u21的vref引腳接入電阻r59、電容c46之間,電壓采集芯片u21的wdtb引腳通過依次串接電阻r56、電容c42接入隔離芯片u19的gnd2引腳,電壓采集芯片u21的vreg引腳接入電阻r56、電容c42之間,電壓采集芯片u21的sdo引腳通過電阻r55接入電阻r56、電容c42之間,電壓采集芯片u21的csbi引腳通過電阻r47與隔離芯片u19的voa引腳連接,電壓采集芯片u21的sdo引腳通過電阻r49與隔離芯片u19的vid引腳連接、電壓采集芯片u21的sdi引腳通過電阻r51與隔離芯片u19的vob引腳連接,電壓采集芯片u21的scki引腳通過電阻r53與隔離芯片u19的voc引腳連接,
隔離芯片u19的ve2引腳接入電阻r56、電容c42之間,隔離芯片u19的vdd1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u19的gnd1引腳接地,隔離芯片u19的via、vib、vic分別對應接入單片機u1的ps7、ps5、ps6引腳,隔離芯片u19的vod引腳接入一個二極管d3的陰極,二極管d3的陽極接入單片機u1的ps4引腳,隔離芯片u19的ve1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u19的ve2與gnd2之間接入電容c47和c48,隔離芯片u19的vdd1與gnd1之間接入電容c51和c52;
電壓采集芯片u20的v+引腳接入一個型號為tlp291gb的光耦u16的引腳3,光耦u16的引腳2接地,光耦u16的引腳1通過電阻r42接入電源vcc_5,光耦u16的引腳4依次通過電阻r44、電感l(wèi)2連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第二十四節(jié)電池的正極cell24+,光耦u16的引腳4通過電容c39連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第十三節(jié)電池的負極cell13-,電感l(wèi)2與電阻r44之間連接由二極管d4、d5、d6同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陰極端,由二極管d4、d5、d6同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陽極端連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第十三節(jié)電池的負極cell13-;電壓采集芯片u20的a1-a3引腳、gpio1-gpio2引腳、vos引腳、nc引腳、v-引腳共接后接入一個型號為adum1401的隔離芯片u18的gnd2引腳,電壓采集芯片u20的vtemp2引腳通過依次串接的電阻r58、電容c43接v2-,同時vtemp2引腳通過接熱敏電阻ntc25接地,電壓采集芯片u20的vref引腳接入電阻r57、電容c41之間,電壓采集芯片u20的wdtb引腳通過依次串接的電阻r57、電容c41接入隔離芯片u18的gnd2引腳,電壓采集芯片u20的vreg引腳接入電阻r57、電容c41之間,電壓采集芯片u20的sdo引腳通過電阻r54接入電阻r57、電容c41之間,電壓采集芯片u20的csbi引腳通過電阻r45與隔離芯片u18的voa引腳連接,電壓采集芯片u20的sdo引腳通過電阻r48與隔離芯片u18的vid引腳連接、電壓采集芯片u20的sdi引腳通過電阻r50與隔離芯片u18的vob引腳連接,電壓采集芯片u20的scki引腳通過電阻r52與隔離芯片u18的voc引腳連接,隔離芯片u18的ve2引腳接入電阻r57、電容c41之間,同時隔離芯片u18的ve2引腳接入電壓采集芯片u20的a0引腳,隔離芯片u18的vdd1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u18的gnd1引腳接地,隔離芯片u18的via、vib、vic分別對應接入單片機u1的pk7、ps5、ps6引腳,隔離芯片u18的vod引腳接入一個二極管d2的陰極,二極管d2的陽極接入單片機u1的ps4引腳,隔離芯片u18的ve1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u18的ve2與gnd2之間接入電容c44和c45,隔離芯片u18的vdd1與gnd1之間接入電容c49
和c50;
電流采集電路包括型號為sleme-csr5-a的電流采集芯片u8和u9,其中電流采集芯片u8的outip引腳接入光伏電源的負極,電流采集芯片u8的in引腳、out引腳接入光伏充電電路,電流采集芯片u8的vcc-5v接入電壓vcc_5,電流采集芯片u8的ov引腳接地,電流采集芯片u8的out引腳還接入單片機u1的pad12引腳;電流采集芯片u9的outip引腳接地,電流采集芯片u9的in引腳、out引腳接入電池放電電路,電流采集芯片u9的vcc-5v引腳接入電壓vcc_5,電流采集芯片u9的ov引腳接地,電流采集芯片u9的out引腳還接入單片機u1的pad06引腳;
溫度采集電路包括多個溫感ntc1-ntc24,多個溫感ntc1-ntc24一一對應串接有電阻r15-r38后,再相互并聯(lián)構成溫度采集電路,溫度采集電路一個并聯(lián)端接入電壓vcc_5,溫度采集電路另一個并聯(lián)端接地,溫感ntc1~ntc12與各自對應串接的電阻之間引出有導線接入一個型號為cd4067b模擬開關u14的9、8、7、6、5、4、3、2、23、22、21、20引腳,溫感ntc13~ntc24與各自對應串接的電阻之間引出有導線接入一個型號為cd4067b模擬開關u13的9、8、7、6、5、4、3、2、23、22、21、20引腳,模擬開關u14的com引腳接入單片機u1的pad01引腳,模擬開關u14的7引腳接入溫感ntc8和電阻r22之間,同時7引腳通過電容c13接地,模擬開關u14的6引腳接入溫感ntc7和電阻r21之間,同時6引腳通過電容c15接地,模擬開關u14的5引腳接入溫感ntc6和電阻r20之間,同時5引腳通過電容c17接地,模擬開關u14的4引腳接入溫感ntc5和電阻r19之間,同時4引腳通過電容c19接地,模擬開關u14的3引腳接入溫感ntc4和電阻r18之間,同時3引腳通過電容c22接地,模擬開關u14的2引腳接入溫感ntc3和電阻r17之間,同時2引腳通過電容c23接地,模擬開關u14的1引腳接入溫感ntc2和電阻r16之間,同時1引腳通過電容c24接地,模擬開關u14的0引腳接入溫感ntc1和電阻r15之間,同時0引腳通過電容c25接地,模擬開關u14的a引腳接入單片機u1的pa0引腳,模擬開關u14的b引腳接入單片機u1的pa1引腳,模擬開關u14的vss引腳接地,模擬開關u14的vdd引腳接入電壓vcc_5,模擬開關u14的8引腳接入溫感ntc9和電阻r23之間,同時8引腳通過電容c14接地,模擬開關u14的9引腳接入溫感ntc10和電阻r24之間,同時9引腳通過電容c16接地,模擬開關u14的10引腳接入溫感ntc11和電阻r25之間,同時10引腳通過電容c18接地,模擬開關u14的11引腳接入溫感ntc12和電阻r26之間,同時11引腳通過電容c20接地,模擬開關u14的inhibit引腳接地,模擬開關u14的c引腳接入單片機u1的pa2引腳,模擬開關u14的d引腳接入單片機u1的pa3引腳;模擬開關u13的com引腳接入單片機u1的pad08引腳,模擬開關u13的7引腳接入溫感ntc20和電阻r34之間,同時7引腳通過電容c26接地,模擬開關u13的6引腳接入溫感ntc19和電阻r33之間,同時6引腳通過電容c28接地,模擬開關u13的5引腳接入溫感ntc18和電阻r32之間,同時5引腳通過電容c30接地,模擬開關u13的4引腳接入溫感ntc17和電阻r31之間,同時4引腳通過電容c32接地,模擬開關u13的3引腳接入溫感ntc16和電阻r30之間,同時3引腳通過電容c34接地,模擬開關u13的2引腳接入溫感ntc15和電阻r29之間,同時2引腳通過電容c35接地,模擬開關u13的1引腳接入溫感ntc14和電阻r28之間,同時1引腳通過電容c36接地,模擬開關u13的0引腳接入溫感ntc13和電阻r27之間,同時0引腳通過電容c37接地,模擬開關u13的a引腳接入單片機u1的pa4引腳,模擬開關u13的b引腳接入單片機u1的pa5引腳,模擬開關u13的vss引腳接地,模擬開關u13的vdd引腳接入電壓vcc_5,模擬開關u13的8引腳接入溫感ntc21和電阻r35之間,同時8引腳通過電容c27接地,模擬開關u13的9引腳接入溫感ntc22和電阻r36之間,同時9引腳通過電容c29接地,模擬開關u13的10引腳接入溫感ntc23和電阻r37之間,同時10引腳通過電容c31接地,模擬開關u13的11引腳接入溫感ntc24和電阻r38之間,同時11引腳通過電容c33接地,模擬開關u13的inhibit引腳接地,模擬開關u13的c引腳接入單片機u1的pa6引腳,模擬開關u13的d引腳接入單片機u1的pa7引腳;
光伏充電電路包括型號為su300dm-110s110-fs的隔離電源u2、型號為irf6218的mos管u3、光伏電源u6,隔離電源u2的第一個引腳接入光伏電源u6正極,隔離電源u2的第二個引腳通過電流采集電路中電流采集芯片u8的in引腳,再經(jīng)過電流采集芯片u8的out引腳接入光伏電源u6負極,隔離電源u2的第三個引腳接入mos管u3的源極,隔離電源u2的第四個引腳接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的負極,mos管u3的漏極接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的正極,mos管u3的柵極接入兩串聯(lián)電阻r4和r7之間,電阻r4的另一端接入mos管u3的源極,電阻r7的另一端接入三極管q2集電極,三極管q2的發(fā)射極接地,三極管q2的基極通過電阻r10接入單片機u1的pad14引腳,三極管q2的基極還通過相互并聯(lián)的電容c42、電阻r11接地;
電池放電電路包括型號為mos管u7、三極管q1,mos管u7的源極通過過電流采集電路中電流采集芯片u9的in引腳,再經(jīng)過電流采集芯片u9的out引腳接入地,mos管u7的漏極接入一個兩腳的接插件j1的引腳1,由二十四節(jié)電池構成的電池組的正極接入接插件j1的引腳2,mos管u7的柵極通過電阻r1后接入電壓vcc_5,同時mos管u7的柵極接入三極管q1集電極,三極管q1的發(fā)射極接地,三極管q1的基極依次串聯(lián)電阻r2、二極管d1的陰極,二極管d1的陽極接入單片機u1的pad07引腳,三極管q1的基極還通過相互并聯(lián)的電容c1、電阻r5接地;
串口通信電路包括型號為max232的電平轉(zhuǎn)換芯片u22,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的vcc引腳接入電壓vcc_5,同時電平轉(zhuǎn)換芯片u22的vcc引腳還通過電容s-c1接入電平轉(zhuǎn)換芯片u22的v+引腳,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的c1+引腳和c1-引腳之間接入電容s-c2,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的c2+引腳和c2-引腳之間接入電容s-c4,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的t1in引腳接入單片機u1的ps1引腳,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的r1out引腳接入單片機u1的ps0引腳,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的gdn接入地,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的r1in引腳接入一個十一腳的接插件j2的引腳3,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的t1out引腳接入接插件j2的引腳2,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的v-接入電容s-c3后接地;
電機驅(qū)動電路包括型號為l298p的電機驅(qū)動芯片u23,電機驅(qū)動芯片u23的gnd引腳接地,電機驅(qū)動芯片u23的out1引腳接入一個型號為1n4007的二極管d2的陽極,同時二極管d2的陽極接入型號為xh2.54_2p的接插件jp1的out1引腳,電機驅(qū)動芯片u23的out2引腳接入一個型號為1n4007的二極管d3的陽極,同時二極管d3的陽極接入接插件jp1的out2引腳,電機驅(qū)動芯片u23的vs引腳接入電壓vcc_12,電機驅(qū)動芯片u23的input1引腳接入單片機u13的pa1引腳,電機驅(qū)動芯片u23的eenablea引腳接入單片機u13的pa0引腳,電機驅(qū)動芯片u23的input2引腳接入單片機u13的pa2引腳,電機驅(qū)動芯片u23的out4引腳接入一個型號為1n4007的二極管d8的陽極,同時二極管d8的陽極接入接插件jp4的out4引腳,電機驅(qū)動芯片u23的out3引腳接入一個型號為1n4007的二極管d6的陽極,同時二極管d6的陽極接入型號為xh2.54_2p的接插件jp4的out3引腳,電機驅(qū)動芯片u23的input4引腳接入單片機u13的pa5引腳,電機驅(qū)動芯片u23的eenableb引腳接入單片機u13的pa3引腳,電機驅(qū)動芯片u23的input3引腳接入單片機u13的pa4引腳,電機驅(qū)動芯片u23的vss引腳接入電壓vcc_5,二極管d2的陽極與型號為1n4007的二極管d3的陰極串連,二極管d3的陽極接地,二極管d4的陽極與型號為1n4007的二極管d5的陰極串連,二極管d5的陽極接地,二極管d6的陽極與型號為1n4007的二極管d7的陰極串連,二極管d7的陽極接地,二極管d8的陽極與型號為1n4007的二極管d9的陰極串連,二極管d9的陽極接地,二極管d8的陽極與二極管d4的陰極、二極管d6的陰極、二極管d8的陰極并聯(lián)后接入電壓vcc_12;
太陽能跟蹤傳感器信號接收電路包括型號為74hc14d的施密特觸發(fā)器芯片u10、型號為xh2.54_5p的接插件jp_3,施密特觸發(fā)器芯片u10的1a引腳接入一個電阻r32的一端,電阻r32的另一端接電阻r31后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的1y引腳接入單片機u13的pb4引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的2a引腳接入一個電阻r35的一端,電阻r35的另一端接電阻r34后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的2y引腳接入單片機u13的pb1引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的3a引腳接入一個電阻r50的一端,電阻r50的另一端接電阻r49后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的3y引腳接入單片機u13的pb0引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的4a引腳接入一個電阻r53的一端,電阻r53的另一端接電阻r52后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的4y引腳接入單片機u13的pb2引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的5a引腳接入一個電阻r56的一端,電阻r56的另一端接電阻r55后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的5y引腳接入單片機u13的pb3引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的gnd引腳接地,施密特觸發(fā)器芯片u10的vcc引腳接入電壓vcc_5,接插件jp3的d/n引腳接入電阻r31、r32之間,接插件jp3的west引腳接入電阻r34、r35之間,接插件jp3的east引腳接入電阻r49、r50之間,接插件jp3的south引腳接入電阻r52、r53之間,接插件jp3的north引腳接入電阻r55、r56之間,電阻r33一端接入單片機u13的pb4引腳,另一端接發(fā)光二極管led3后接地,電阻r36一端接入單片機u13的pb1引腳,另一端接發(fā)光二極管led4后接地,電阻r51一端接入單片機u13的pb0引腳,另一端接發(fā)光二極管led5后接地,電阻r54一端接入單片機u13的pb2引腳,另一端接發(fā)光二極管led6后接地,電阻r57一端接入單片機u13的pb3引腳,另一端接發(fā)光二極管led7后接地;
電源供電電路包括型號為su100-110s24-fa的隔離電源u4,隔離電源u4的第一個引腳接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的正極,隔離電源u4的第二個引腳接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的負極,隔離電源u4的第三個引腳接入型號為一個lm2576hvt-5的穩(wěn)壓芯片u5的in引腳,隔離電源u4的第四個引腳接入地,穩(wěn)壓芯片u5的in引腳還通過電容cp1接地,穩(wěn)壓芯片u5的/off引腳、gnd引腳共接后接地,穩(wěn)壓芯片u5的out引腳接入一個肖特基二極管do1的陰極,肖特基二極管do1的陽極接地,肖特基二極管do1的陰極還接入一個電感l(wèi)1的一端,電感l(wèi)1的另一端通過電容cp2接地,電感l(wèi)1的另一端與電容cp2之間通過導線與電壓vcc_5相連,穩(wěn)壓芯片u5的fb引腳接入電感l(wèi)1與電容cp2之間,穩(wěn)壓芯片u5的in引腳串聯(lián)電阻r6后接二極管led1的陽極,二極管led1的陰極接地,穩(wěn)壓芯片u5的fb引腳串聯(lián)電阻r12后接二極管led2的陽極,二極管led2的陰極接地;
隔離電源u4的第三個引腳同時接入一個型號為lm2576hvt-12的穩(wěn)壓芯片u12的in引腳,穩(wěn)壓芯片u12的in引腳還通過電容ci1接地,穩(wěn)壓芯片u12的/off引腳、gnd引腳共接后接地,穩(wěn)壓芯片u12的out引腳接入一個肖特基二極管do2的陰極,肖特基二極管do2的陽極接地,肖特基二極管do2的陰極還接入一個電感l(wèi)2的一端,電感l(wèi)2的另一端通過電容co1接地,電感l(wèi)2同時與電壓vcc_12、穩(wěn)壓芯片u12的fb引腳相連;
均衡電路包括多個穩(wěn)壓二極管d10-d35,其中穩(wěn)壓二極管d23-d35相互連在一起,穩(wěn)壓二極管d23的正極接電壓采集芯片u21的v-引腳,穩(wěn)壓二極管d35的負極接電壓采集芯片u21的c12引腳,1號電池的負極cell1-通過電阻r97接入穩(wěn)壓二極管d23與d24之間,然后接入電壓采集芯片u21的c0引腳,同時1號電池的負極cell1-通過電感l(wèi)5接入到電壓采集芯片u21的v-引腳,1號電池的正極cell1+通過電阻r98接入穩(wěn)壓二極管d24與d25之間,然后接入電壓采集芯片u21的c1引腳,2號電池的正極cell2+通過電阻r99接入穩(wěn)壓二極管d25與d26之間,然后接入電壓采集芯片u21的c2引腳,3號電池的正極cell3+通過電阻r100接入穩(wěn)壓二極管d26與d27之間,然后接入電壓采集芯片u21的c3引腳,4號電池的正極cell4+通過電阻r101接入穩(wěn)壓二極管d27與d28之間,然后接入電壓采集芯片u21的c4引腳,5號電池的正極cell5+通過電阻r102接入穩(wěn)壓二極管d28與d29之間,然后接入電壓采集芯片u21的c5引腳,6號電池的正極cell6+通過電阻r103接入穩(wěn)壓二極管d29與d30之間,然后接入電壓采集芯片u21的c6引腳,7號電池的正極cell7+通過電阻r104接入穩(wěn)壓二極管d30與d31之間,然后接入電壓采集芯片u21的c7引腳,8號電池的正極cell8+通過電阻r105接入穩(wěn)壓二極管d31與d32之間,然后接入電壓采集芯片u21的c8引腳,9號電池的正極cell9+通過電阻r106接入穩(wěn)壓二極管d32與d33之間,然后接入電壓采集芯片u21的c9引腳,10號電池的正極cell10+通過電阻r107接入穩(wěn)壓二極管d33與d34之間,然后接入電壓采集芯片u21的c10引腳,11號電池的正極cell11+通過電阻r108接入穩(wěn)壓二極管d34與d35之間,然后接入電壓采集芯片u21的c11引腳,12號電池的正極cell12+通過電阻r109接入穩(wěn)壓二極管d35的負極,然后接入電壓采集芯片u21的c12引腳,電容c66一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c0引腳,電容c67一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c1引腳,電容c68一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c2引腳,電容c69一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c3引腳,電容c70一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c4引腳,電容c71一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c5引腳,電容c72一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c6引腳,電容c73一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c7引腳,電容c74一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c8引腳,電容c75一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c9引腳,電容c76一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c10引腳,電容c77一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c11引腳,電容c78一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c12引腳;電阻r72一端接1號電池的正極cell1+,另一端接電壓采集芯片u21的s1引腳,電阻r73一端接2號電池的正極cell2+,另一端接電壓采集芯片u21的s2引腳,電阻r74一端接3號電池的正極cell3+,另一端接電壓采集芯片u21的s3引腳,電阻r75一端接4號電池的正極cell4+,另一端接電壓采集芯片u21的s4引腳,電阻r76一端接5號電池的正極cell5+,另一端接電壓采集芯片u21的s5引腳,電阻r77一端接6號電池的正極cell6+,另一端接電壓采集芯片u21的s6引腳,電阻r78一端接7號電池的正極cell7+,另一端接電壓采集芯片u21的s7引腳,電阻r79一端接8號電池的正極cell8+,另一端接電壓采集芯片u21的s8引腳,電阻r80一端接9號電池的正極cell9+,另一端接電壓采集芯片u21的s9引腳,電阻r81一端接10號電池的正極cell10+,另一端接電壓采集芯片u21的s10引腳,電阻r82一端接11號電池的正極cell11+,另一端接電壓采集芯片u21的s11引腳,電阻r83一端接12號電池的正極cell12+,另一端接電壓采集芯片u21的s12引腳;
穩(wěn)壓二極管d10-d22相互連在一起,穩(wěn)壓二極管d10的正極接電壓采集芯片u20的v-引腳,穩(wěn)壓二極管d22的負極接電壓采集芯片u20的c12引腳,13號電池的負極cell13-通過電阻r84接入穩(wěn)壓二極管d10與d11之間,然后接入電壓采集芯片u20的c0引腳,同時13號電池的負極cell13-通過電感l(wèi)4接入到電壓采集芯片u20的v-引腳,13號電池的正極cell13+通過電阻r85接入穩(wěn)壓二極管d11與d12之間,然后接入電壓采集芯片u20的c1引腳,14號電池的正極cell14+通過電阻r86接入穩(wěn)壓二極管d12與d13之間,然后接入電壓采集芯片u20的c2引腳,15號電池的正極cell15+通過電阻r87接入穩(wěn)壓二極管d13與d14之間,然后接入電壓采集芯片u20的c3引腳,16號電池的正極cell16+通過電阻r88接入穩(wěn)壓二極管d14與d15之間,然后接入電壓采集芯片u20的c4引腳,17號電池的正極cell17+通過電阻r89接入穩(wěn)壓二極管d15與d16之間,然后接入電壓采集芯片u20的c5引腳,18號電池的正極cell18+通過電阻r90接入穩(wěn)壓二極管d16與d17之間,然后接入電壓采集芯片u20的c6引腳,19號電池的正極cell19+通過電阻r91接入穩(wěn)壓二極管d17與d18之間,然后接入電壓采集芯片u20的c7引腳,20號電池的正極cell20+通過電阻r92接入穩(wěn)壓二極管d18與d19之間,然后接入電壓采集芯片u20的c8引腳,21號電池的正極cell21+通過電阻r93接入穩(wěn)壓二極管d19與d20之間,然后接入電壓采集芯片u20的c9引腳,22號電池的正極cell22+通過電阻r94接入穩(wěn)壓二極管d20與d21之間,然后接入電壓采集芯片u20的c10引腳,23號電池的正極cell23+通過電阻r95接入穩(wěn)壓二極管d21與d22之間,然后接入電壓采集芯片u20的c11引腳,24號電池的正極cell24+通過電阻r96接入穩(wěn)壓二極管d22的負極,然后接入電壓采集芯片u20的c12引腳,電容c53一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c0引腳,電容c54一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u29的c1引腳,電容c55一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c2引腳,電容c56一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c3引腳,電容c57一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c4引腳,電容c58一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c5引腳,電容c59一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c6引腳,電容c60一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c7引腳,電容c61一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c8引腳,電容c62一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c9引腳,電容c63一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c10引腳,電容c64一端接電壓采集芯片u20的v-引腳另,一端接電壓采集芯片u20的c11引腳,電容c65一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c12引腳,電阻r60一端接13號電池的正極cell13+,另一端接電壓采集芯片u20的s1引腳,電阻r61一端接14號電池的正極cell14+,另一端接電壓采集芯片u20的s2引腳,電阻r62一端接15號電池的正極cell15+,另一端接電壓采集芯片u20的s3引腳,電阻r63一端接16號電池的正極cell16+,另一端接電壓采集芯片u20的s4引腳,電阻r64一端接17號電池的正極cell17+,另一端接電壓采集芯片u20的s5引腳,電阻r65一端接18號電池的正極cell18+,另一端接電壓采集芯片u20的s6引腳,電阻r66一端接19號電池的正極cell19+,另一端接電壓采集芯片u20的s7引腳,電阻r67一端接20號電池的正極cell20+,另一端接電壓采集芯片u20的s8引腳,電阻r68一端接21號電池的正極cell21+,另一端接電壓采集芯片u20的s9引腳,電阻r69一端接22號電池的正極cell22+,另一端接電壓采集芯片u20的s10引腳,電阻r70一端接23號電池的正極cell23+,另一端接電壓采集芯片u20的s11引腳,電阻r71一端接24號電池的正極cell24+,另一端接電壓采集芯片u20的s12引腳。
所述的一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:主控制器、從控制器分別各自連接有復位電路,其中:
主控制器復位電路包括按鍵s_rst1,按鍵s_rst1的一端與一個二極管df1的陽極連接,按鍵s_rst1的另一端接地,二極管df1的陰極依次通過串接的電阻r40、電容c34接地,電阻r40與二極管df1的陰極之間接入電壓vcc_5,二極管df1的陽極通過導線與電阻r40、電容c34之間連接后,再通過導線接入單片機u1的reset引腳;
從單控制器復位電路包括按鍵s1,按鍵s1的一端與一個二極管df2的陽極連接,按鍵s1的另一端接地,二極管df2的陰極依次通過串接的電阻r15、電容c20接地,電阻r15與二極管df2的陰極之間接入電壓vcc_5,二極管df2的陽極通過導線與電阻r15、電容c20之間連接后,再通過導線接入單片機u13的reset2引腳。
所述的一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:主控制器、從控制器分別各自連接有ad轉(zhuǎn)換電路,其中:
主控制器ad轉(zhuǎn)換參考電路包括型號為lm4040aim3-5.0的電壓基準芯片u11,電壓基準芯片u11接地端接地,電壓基準芯片u11的陽極端接地,電壓基準芯片u11陰極端接入單片機u1的vrh引腳,電壓基準芯片u11的陽極端與陰極端之間接有電容c42,電壓基準芯片u11的陰極端還通過電阻r56接入電壓vcc_5;
從控制器ad轉(zhuǎn)換參考電路包括型號為lm4040aim3-5.0的電壓基準芯片u15,電壓基準芯片u15接地端接地,電壓基準芯片u15的陽極端接地,電壓基準芯片u15陰極端接入單片機u13的vrh2引腳,電壓基準芯片u15的陽極端與陰極端之間接有電容c23,電壓基準芯片u15的陰極端還通過電阻r17接入電壓vcc_5。
所述的一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:主控制器、從控制器分別各自連接有時鐘電路,其中:
主控制器時鐘電路包括晶振y1,晶振y1的兩端一一對應通過電容c10、電容c16接地,晶振y1的兩端之間接有電阻r38,晶振y1的兩端還分別接入單片機u1的extal和xtal引腳;
從控制器時鐘電路包括晶振y2,晶振y2的兩端一一對應通過電容c22、電容c24接地,晶振y2的兩端之間接有電阻r18,晶振y2的兩端還分別接入單片機u13的extal2和xtal2引腳。
所述的一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:主控制器、從控制器分別各自連接有插座接口電路,其中:
主控制器插座接口電路包括雙排6pin的插接件headerbdm,插接件headerbdm第一個引腳、第四個引腳分別接入單片機u1的bkgd引腳,插接件headerbdm的第二個引腳接地,插接件headerbdm的第六個引腳接入電壓vcc_5;
從控制器插座接口電路包括雙排6pin的插接件headerbdm2,插接件headerbdm2第一個引腳、第四個引腳分別接入單片機u13的bkgd2引腳,插接件headerbdm2的第二個引腳接地,插接件headerbdm2的第六個引腳接入電壓vcc_5。
所述的一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:主控制器、從控制器分別各自連接有濾波電路,其中:
主控制器濾波電路包括電容c11、c15、c26構成的并聯(lián)電路,并聯(lián)電路一個并聯(lián)端接地,并聯(lián)電路另一個并聯(lián)端接入電壓vcc_5,并聯(lián)電路中電容c11、c15、c26上分別有導線引出并連接至單片機u1的vddr、vddx1、vdda引腳,電容c12、c13、c14一端并聯(lián)后接地,電容c12、c13、c14另一端分別各自接入單片機u1的vddf、vdd、vddpll引腳;
從控制器濾波電路包括電容c14、c18、c19構成的并聯(lián)電路,并聯(lián)電路一個并聯(lián)端接地,并聯(lián)電路另一個并聯(lián)端接入電壓vcc_5,并聯(lián)電路中電容c14、c18、c19上分別有導線引出并連接至單片機u13的vddr、vddx1、vdda引腳,電容c15、c16、c17一端并聯(lián)后接地,電容c15、c16、c17另一端分別各自接入單片機u13的vddf、vdd、vddpll引腳。
本發(fā)明是采用光電能量轉(zhuǎn)換技術,將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,供傳感節(jié)點使用。運用光伏電池最大功率跟蹤技術即追日技術,實現(xiàn)光伏電池的最大功率輸出,最大限度地提高太陽能的利用率,保證傳感節(jié)點不間斷工作。具有較高的理論意義和實際應用價值。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構框圖。
圖2為本發(fā)明主控制器電路圖。
圖3為本發(fā)明從控制器電路圖。
圖4為本發(fā)明電壓采集電路中電壓采集芯片u21的電路圖。
圖5為本發(fā)明電壓采集電路中電壓采集芯片u20的電路圖。
圖6為本發(fā)明電流采集電路圖。
圖7為本發(fā)明溫度采集電路圖。
圖8為本發(fā)明光伏充電電路圖。
圖9為本發(fā)明電池放電電路圖。
圖10為本發(fā)明串口通信電路圖。
圖11為本發(fā)明電機驅(qū)動電路圖。
圖12為本發(fā)明太陽能跟蹤傳感器信號接收電路圖。
圖13為本發(fā)明電源供電電路圖。
圖14為本發(fā)明均衡電路圖。
圖15為本發(fā)明主控制器復位電路圖。
圖16為本發(fā)明從控制器復位電路圖。
圖17為本發(fā)明主控制器ad轉(zhuǎn)換參考電路圖。
圖18為本發(fā)明從控制器ad轉(zhuǎn)換參考電路圖。
圖19為本發(fā)明主控制器時鐘電路圖。
圖20為本發(fā)明從控制器時鐘電路圖。
圖21為本發(fā)明主控制器插座接口電路圖。
圖22為本發(fā)明從控制器插座接口電路圖。
圖23為本發(fā)明主控制器濾波電路圖。
圖24為本發(fā)明從控制器濾波電路圖。
具體實施方式
如圖1所示,一種適用于固定和移動wsn節(jié)點的光伏轉(zhuǎn)換電路,、包括主控制器、從控制器、電壓采集電路、電流采集電路、溫度采集電路、光伏充電電路、電池放電電路、串口通信電路、電機驅(qū)動電路、太陽能跟蹤傳感器信號接收電路、電源供電電路、均衡電路,其中:
如圖2所示,主控制器由型號為mc9s12xs128的單片機u1構成,單片機u1的vrh引腳與vrl引腳之間接有電容cvr1;
如圖3所示,從控制器由型號為mc9s12xs128的單片機u13構成,單片機u13的vrh引腳與vrl引腳之間接有電容cvr2;
如圖4所示,電壓采集電路包括型號為ltc6803-4的電壓采集芯片u20和u21,其中電壓采集芯片u21的v+引腳接入一個型號為tlp291gb光耦u17的引腳3,光耦u17的引腳2接地,光耦u17的引腳1通過電阻r43接入電源vcc_5,光耦u17的引腳4依次通過電阻r46、電感l(wèi)3連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第十二節(jié)電池的正極cell12+,光耦u17的引腳4通過電容c40連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第一節(jié)電池的負極cell1-,電感l(wèi)3與電阻r46之間連接由二極管d7、d8、d9同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陰極端,二極管d7、d8、d9同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陽極端連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第一節(jié)電池的負極cell1-;電壓采集芯片u21的a0-a3引腳、gpio1-gpio2引腳、vos引腳、nc引腳、v-引腳共接后接入一個型號為adum1401的隔離芯片u19的gnd2引腳,電壓采集芯片u21的vtemp2引腳通過依次串接的電阻r59、電容c46接v-,同時vtemp2引腳通過接熱敏電阻ntc26接地,電壓采集芯片u21的vref引腳接入電阻r59、電容c46之間,電壓采集芯片u21的wdtb引腳通過依次串接電阻r56、電容c42接入隔離芯片u19的gnd2引腳,電壓采集芯片u21的vreg引腳接入電阻r56、電容c42之間,電壓采集芯片u21的sdo引腳通過電阻r55接入電阻r56、電容c42之間,電壓采集芯片u21的csbi引腳通過電阻r47與隔離芯片u19的voa引腳連接,電壓采集芯片u21的sdo引腳通過電阻r49與隔離芯片u19的vid引腳連接、電壓采集芯片u21的sdi引腳通過電阻r51與隔離芯片u19的vob引腳連接,電壓采集芯片u21的scki引腳通過電阻r53與隔離芯片u19的voc引腳連接,
隔離芯片u19的ve2引腳接入電阻r56、電容c42之間,隔離芯片u19的vdd1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u19的gnd1引腳接地,隔離芯片u19的via、vib、vic分別對應接入單片機u1的ps7、ps5、ps6引腳,隔離芯片u19的vod引腳接入一個二極管d3的陰極,二極管d3的陽極接入單片機u1的ps4引腳,隔離芯片u19的ve1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u19的ve2與gnd2之間接入電容c47和c48,隔離芯片u19的vdd1與gnd1之間接入電容c51和c52;
如圖5所示,電壓采集芯片u20的v+引腳接入一個型號為tlp291gb的光耦u16的引腳3,光耦u16的引腳2接地,光耦u16的引腳1通過電阻r42接入電源vcc_5,光耦u16的引腳4依次通過電阻r44、電感l(wèi)2連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第二十四節(jié)電池的正極cell24+,光耦u16的引腳4通過電容c39連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第十三節(jié)電池的負極cell13-,電感l(wèi)2與電阻r44之間連接由二極管d4、d5、d6同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陰極端,由二極管d4、d5、d6同向并聯(lián)后構成的并聯(lián)支路的陽極端連接由二十四節(jié)電池構成的電池組中第十三節(jié)電池的負極cell13-;電壓采集芯片u20的a1-a3引腳、gpio1-gpio2引腳、vos引腳、nc引腳、v-引腳共接后接入一個型號為adum1401的隔離芯片u18的gnd2引腳,電壓采集芯片u20的vtemp2引腳通過依次串接的電阻r58、電容c43接v2-,同時vtemp2引腳通過接熱敏電阻ntc25接地,電壓采集芯片u20的vref引腳接入電阻r57、電容c41之間,電壓采集芯片u20的wdtb引腳通過依次串接的電阻r57、電容c41接入隔離芯片u18的gnd2引腳,電壓采集芯片u20的vreg引腳接入電阻r57、電容c41之間,電壓采集芯片u20的sdo引腳通過電阻r54接入電阻r57、電容c41之間,電壓采集芯片u20的csbi引腳通過電阻r45與隔離芯片u18的voa引腳連接,電壓采集芯片u20的sdo引腳通過電阻r48與隔離芯片u18的vid引腳連接、電壓采集芯片u20的sdi引腳通過電阻r50與隔離芯片u18的vob引腳連接,電壓采集芯片u20的scki引腳通過電阻r52與隔離芯片u18的voc引腳連接,隔離芯片u18的ve2引腳接入電阻r57、電容c41之間,同時隔離芯片u18的ve2引腳接入電壓采集芯片u20的a0引腳,隔離芯片u18的vdd1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u18的gnd1引腳接地,隔離芯片u18的via、vib、vic分別對應接入單片機u1的pk7、ps5、ps6引腳,隔離芯片u18的vod引腳接入一個二極管d2的陰極,二極管d2的陽極接入單片機u1的ps4引腳,隔離芯片u18的ve1引腳接入電壓vcc_5,隔離芯片u18的ve2與gnd2之間接入電容c44和c45,隔離芯片u18的vdd1與gnd1之間接入電容c49和c50;
如圖6所示,電流采集電路包括型號為sleme-csr5-a的電流采集芯片u8和u9,其中電流采集芯片u8的outip引腳接入光伏電源的負極,電流采集芯片u8的in引腳、out引腳接入光伏充電電路,電流采集芯片u8的vcc-5v接入電壓vcc_5,電流采集芯片u8的ov引腳接地,電流采集芯片u8的out引腳還接入單片機u1的pad12引腳;電流采集芯片u9的outip引腳接地,電流采集芯片u9的in引腳、out引腳接入電池放電電路,電流采集芯片u9的vcc-5v引腳接入電壓vcc_5,電流采集芯片u9的ov引腳接地,電流采集芯片u9的out引腳還接入單片機u1的pad06引腳;
如圖7所示,溫度采集電路包括多個溫感ntc1-ntc24,多個溫感ntc1-ntc24一一對應串接有電阻r15-r38后,再相互并聯(lián)構成溫度采集電路,溫度采集電路一個并聯(lián)端接入電壓vcc_5,溫度采集電路另一個并聯(lián)端接地,溫感ntc1~ntc12與各自對應串接的電阻之間引出有導線接入一個型號為cd4067b模擬開關u14的9、8、7、6、5、4、3、2、23、22、21、20引腳,溫感ntc13~ntc24與各自對應串接的電阻之間引出有導線接入一個型號為cd4067b模擬開關u13的9、8、7、6、5、4、3、2、23、22、21、20引腳,模擬開關u14的com引腳接入單片機u1的pad01引腳,模擬開關u14的7引腳接入溫感ntc8和電阻r22之間,同時7引腳通過電容c13接地,模擬開關u14的6引腳接入溫感ntc7和電阻r21之間,同時6引腳通過電容c15接地,模擬開關u14的5引腳接入溫感ntc6和電阻r20之間,同時5引腳通過電容c17接地,模擬開關u14的4引腳接入溫感ntc5和電阻r19之間,同時4引腳通過電容c19接地,模擬開關u14的3引腳接入溫感ntc4和電阻r18之間,同時3引腳通過電容c22接地,模擬開關u14的2引腳接入溫感ntc3和電阻r17之間,同時2引腳通過電容c23接地,模擬開關u14的1引腳接入溫感ntc2和電阻r16之間,同時1引腳通過電容c24接地,模擬開關u14的0引腳接入溫感ntc1和電阻r15之間,同時0引腳通過電容c25接地,模擬開關u14的a引腳接入單片機u1的pa0引腳,模擬開關u14的b引腳接入單片機u1的pa1引腳,模擬開關u14的vss引腳接地,模擬開關u14的vdd引腳接入電壓vcc_5,模擬開關u14的8引腳接入溫感ntc9和電阻r23之間,同時8引腳通過電容c14接地,模擬開關u14的9引腳接入溫感ntc10和電阻r24之間,同時9引腳通過電容c16接地,模擬開關u14的10引腳接入溫感ntc11和電阻r25之間,同時10引腳通過電容c18接地,模擬開關u14的11引腳接入溫感ntc12和電阻r26之間,同時11引腳通過電容c20接地,模擬開關u14的inhibit引腳接地,模擬開關u14的c引腳接入單片機u1的pa2引腳,模擬開關u14的d引腳接入單片機u1的pa3引腳;模擬開關u13的com引腳接入單片機u1的pad08引腳,模擬開關u13的7引腳接入溫感ntc20和電阻r34之間,同時7引腳通過電容c26接地,模擬開關u13的6引腳接入溫感ntc19和電阻r33之間,同時6引腳通過電容c28接地,模擬開關u13的5引腳接入溫感ntc18和電阻r32之間,同時5引腳通過電容c30接地,模擬開關u13的4引腳接入溫感ntc17和電阻r31之間,同時4引腳通過電容c32接地,模擬開關u13的3引腳接入溫感ntc16和電阻r30之間,同時3引腳通過電容c34接地,模擬開關u13的2引腳接入溫感ntc15和電阻r29之間,同時2引腳通過電容c35接地,模擬開關u13的1引腳接入溫感ntc14和電阻r28之間,同時1引腳通過電容c36接地,模擬開關u13的0引腳接入溫感ntc13和電阻r27之間,同時0引腳通過電容c37接地,模擬開關u13的a引腳接入單片機u1的pa4引腳,模擬開關u13的b引腳接入單片機u1的pa5引腳,模擬開關u13的vss引腳接地,模擬開關u13的vdd引腳接入電壓vcc_5,模擬開關u13的8引腳接入溫感ntc21和電阻r35之間,同時8引腳通過電容c27接地,模擬開關u13的9引腳接入溫感ntc22和電阻r36之間,同時9引腳通過電容c29接地,模擬開關u13的10引腳接入溫感ntc23和電阻r37之間,同時10引腳通過電容c31接地,模擬開關u13的11引腳接入溫感ntc24和電阻r38之間,同時11引腳通過電容c33接地,模擬開關u13的inhibit引腳接地,模擬開關u13的c引腳接入單片機u1的pa6引腳,模擬開關u13的d引腳接入單片機u1的pa7引腳;
如圖8所示,光伏充電電路包括型號為su300dm-110s110-fs的隔離電源u2、型號為irf6218的mos管u3、光伏電源u6,隔離電源u2的第一個引腳接入光伏電源u6正極,隔離電源u2的第二個引腳通過電流采集電路中電流采集芯片u8的in引腳,再經(jīng)過電流采集芯片u8的out引腳接入光伏電源u6負極,隔離電源u2的第三個引腳接入mos管u3的源極,隔離電源u2的第四個引腳接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的負極,mos管u3的漏極接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的正極,mos管u3的柵極接入兩串聯(lián)電阻r4和r7之間,電阻r4的另一端接入mos管u3的源極,電阻r7的另一端接入三極管q2集電極,三極管q2的發(fā)射極接地,三極管q2的基極通過電阻r10接入單片機u1的pad14引腳,三極管q2的基極還通過相互并聯(lián)的電容c42、電阻r11接地;
如圖9所示,電池放電電路包括型號為mos管u7、三極管q1,mos管u7的源極通過過電流采集電路中電流采集芯片u9的in引腳,再經(jīng)過電流采集芯片u9的out引腳接入地,mos管u7的漏極接入一個兩腳的接插件j1的引腳1,由二十四節(jié)電池構成的電池組的正極接入接插件j1的引腳2,mos管u7的柵極通過電阻r1后接入電壓vcc_5,同時mos管u7的柵極接入三極管q1集電極,三極管q1的發(fā)射極接地,三極管q1的基極依次串聯(lián)電阻r2、二極管d1的陰極,二極管d1的陽極接入單片機u1的pad07引腳,三極管q1的基極還通過相互并聯(lián)的電容c1、電阻r5接地;
如圖10所示,串口通信電路包括型號為max232的電平轉(zhuǎn)換芯片u22,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的vcc引腳接入電壓vcc_5,同時電平轉(zhuǎn)換芯片u22的vcc引腳還通過電容s-c1接入電平轉(zhuǎn)換芯片u22的v+引腳,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的c1+引腳和c1-引腳之間接入電容s-c2,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的c2+引腳和c2-引腳之間接入電容s-c4,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的t1in引腳接入單片機u1的ps1引腳,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的r1out引腳接入單片機u1的ps0引腳,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的gdn接入地,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的r1in引腳接入一個十一腳的接插件j2的引腳3,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的t1out引腳接入接插件j2的引腳2,電平轉(zhuǎn)換芯片u22的v-接入電容s-c3后接地;
如圖11所示,電機驅(qū)動電路包括型號為l298p的電機驅(qū)動芯片u23,電機驅(qū)動芯片u23的gnd引腳接地,電機驅(qū)動芯片u23的out1引腳接入一個型號為1n4007的二極管d2的陽極,同時二極管d2的陽極接入型號為xh2.54_2p的接插件jp1的out1引腳,電機驅(qū)動芯片u23的out2引腳接入一個型號為1n4007的二極管d3的陽極,同時二極管d3的陽極接入接插件jp1的out2引腳,電機驅(qū)動芯片u23的vs引腳接入電壓vcc_12,電機驅(qū)動芯片u23的input1引腳接入單片機u13的pa1引腳,電機驅(qū)動芯片u23的eenablea引腳接入單片機u13的pa0引腳,電機驅(qū)動芯片u23的input2引腳接入單片機u13的pa2引腳,電機驅(qū)動芯片u23的out4引腳接入一個型號為1n4007的二極管d8的陽極,同時二極管d8的陽極接入接插件jp4的out4引腳,電機驅(qū)動芯片u23的out3引腳接入一個型號為1n4007的二極管d6的陽極,同時二極管d6的陽極接入型號為xh2.54_2p的接插件jp4的out3引腳,電機驅(qū)動芯片u23的input4引腳接入單片機u13的pa5引腳,電機驅(qū)動芯片u23的eenableb引腳接入單片機u13的pa3引腳,電機驅(qū)動芯片u23的input3引腳接入單片機u13的pa4引腳,電機驅(qū)動芯片u23的vss引腳接入電壓vcc_5,二極管d2的陽極與型號為1n4007的二極管d3的陰極串連,二極管d3的陽極接地,二極管d4的陽極與型號為1n4007的二極管d5的陰極串連,二極管d5的陽極接地,二極管d6的陽極與型號為1n4007的二極管d7的陰極串連,二極管d7的陽極接地,二極管d8的陽極與型號為1n4007的二極管d9的陰極串連,二極管d9的陽極接地,二極管d8的陽極與二極管d4的陰極、二極管d6的陰極、二極管d8的陰極并聯(lián)后接入電壓vcc_12;
如圖12所示,太陽能跟蹤傳感器信號接收電路包括型號為74hc14d的施密特觸發(fā)器芯片u10、型號為xh2.54_5p的接插件jp_3,施密特觸發(fā)器芯片u10的1a引腳接入一個電阻r32的一端,電阻r32的另一端接電阻r31后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的1y引腳接入單片機u13的pb4引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的2a引腳接入一個電阻r35的一端,電阻r35的另一端接電阻r34后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的2y引腳接入單片機u13的pb1引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的3a引腳接入一個電阻r50的一端,電阻r50的另一端接電阻r49后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的3y引腳接入單片機u13的pb0引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的4a引腳接入一個電阻r53的一端,電阻r53的另一端接電阻r52后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的4y引腳接入單片機u13的pb2引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的5a引腳接入一個電阻r56的一端,電阻r56的另一端接電阻r55后接入電壓vcc_5,施密特觸發(fā)器芯片u10的5y引腳接入單片機u13的pb3引腳,施密特觸發(fā)器芯片u10的gnd引腳接地,施密特觸發(fā)器芯片u10的vcc引腳接入電壓vcc_5,接插件jp3的d/n引腳接入電阻r31、r32之間,接插件jp3的west引腳接入電阻r34、r35之間,接插件jp3的east引腳接入電阻r49、r50之間,接插件jp3的south引腳接入電阻r52、r53之間,接插件jp3的north引腳接入電阻r55、r56之間,電阻r33一端接入單片機u13的pb4引腳,另一端接發(fā)光二極管led3后接地,電阻r36一端接入單片機u13的pb1引腳,另一端接發(fā)光二極管led4后接地,電阻r51一端接入單片機u13的pb0引腳,另一端接發(fā)光二極管led5后接地,電阻r54一端接入單片機u13的pb2引腳,另一端接發(fā)光二極管led6后接地,電阻r57一端接入單片機u13的pb3引腳,另一端接發(fā)光二極管led7后接地;
如圖13所示,電源供電電路包括型號為su100-110s24-fa的隔離電源u4,隔離電源u4的第一個引腳接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的正極,隔離電源u4的第二個引腳接入由二十四節(jié)電池構成的電池組的負極,隔離電源u4的第三個引腳接入型號為一個lm2576hvt-5的穩(wěn)壓芯片u5的in引腳,隔離電源u4的第四個引腳接入地,穩(wěn)壓芯片u5的in引腳還通過電容cp1接地,穩(wěn)壓芯片u5的/off引腳、gnd引腳共接后接地,穩(wěn)壓芯片u5的out引腳接入一個肖特基二極管do1的陰極,肖特基二極管do1的陽極接地,肖特基二極管do1的陰極還接入一個電感l(wèi)1的一端,電感l(wèi)1的另一端通過電容cp2接地,電感l(wèi)1的另一端與電容cp2之間通過導線與電壓vcc_5相連,穩(wěn)壓芯片u5的fb引腳接入電感l(wèi)1與電容cp2之間,穩(wěn)壓芯片u5的in引腳串聯(lián)電阻r6后接二極管led1的陽極,二極管led1的陰極接地,穩(wěn)壓芯片u5的fb引腳串聯(lián)電阻r12后接二極管led2的陽極,二極管led2的陰極接地;
隔離電源u4的第三個引腳同時接入一個型號為lm2576hvt-12的穩(wěn)壓芯片u12的in引腳,穩(wěn)壓芯片u12的in引腳還通過電容ci1接地,穩(wěn)壓芯片u12的/off引腳、gnd引腳共接后接地,穩(wěn)壓芯片u12的out引腳接入一個肖特基二極管do2的陰極,肖特基二極管do2的陽極接地,肖特基二極管do2的陰極還接入一個電感l(wèi)2的一端,電感l(wèi)2的另一端通過電容co1接地,電感l(wèi)2同時與電壓vcc_12、穩(wěn)壓芯片u12的fb引腳相連;
如圖14所示,均衡電路包括多個穩(wěn)壓二極管d10-d35,其中穩(wěn)壓二極管d23-d35相互連在一起,穩(wěn)壓二極管d23的正極接電壓采集芯片u21的v-引腳,穩(wěn)壓二極管d35的負極接電壓采集芯片u21的c12引腳,1號電池的負極cell1-通過電阻r97接入穩(wěn)壓二極管d23與d24之間,然后接入電壓采集芯片u21的c0引腳,同時1號電池的負極cell1-通過電感l(wèi)5接入到電壓采集芯片u21的v-引腳,1號電池的正極cell1+通過電阻r98接入穩(wěn)壓二極管d24與d25之間,然后接入電壓采集芯片u21的c1引腳,2號電池的正極cell2+通過電阻r99接入穩(wěn)壓二極管d25與d26之間,然后接入電壓采集芯片u21的c2引腳,3號電池的正極cell3+通過電阻r100接入穩(wěn)壓二極管d26與d27之間,然后接入電壓采集芯片u21的c3引腳,4號電池的正極cell4+通過電阻r101接入穩(wěn)壓二極管d27與d28之間,然后接入電壓采集芯片u21的c4引腳,5號電池的正極cell5+通過電阻r102接入穩(wěn)壓二極管d28與d29之間,然后接入電壓采集芯片u21的c5引腳,6號電池的正極cell6+通過電阻r103接入穩(wěn)壓二極管d29與d30之間,然后接入電壓采集芯片u21的c6引腳,7號電池的正極cell7+通過電阻r104接入穩(wěn)壓二極管d30與d31之間,然后接入電壓采集芯片u21的c7引腳,8號電池的正極cell8+通過電阻r105接入穩(wěn)壓二極管d31與d32之間,然后接入電壓采集芯片u21的c8引腳,9號電池的正極cell9+通過電阻r106接入穩(wěn)壓二極管d32與d33之間,然后接入電壓采集芯片u21的c9引腳,10號電池的正極cell10+通過電阻r107接入穩(wěn)壓二極管d33與d34之間,然后接入電壓采集芯片u21的c10引腳,11號電池的正極cell11+通過電阻r108接入穩(wěn)壓二極管d34與d35之間,然后接入電壓采集芯片u21的c11引腳,12號電池的正極cell12+通過電阻r109接入穩(wěn)壓二極管d35的負極,然后接入電壓采集芯片u21的c12引腳,電容c66一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c0引腳,電容c67一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c1引腳,電容c68一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c2引腳,電容c69一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c3引腳,電容c70一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c4引腳,電容c71一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c5引腳,電容c72一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c6引腳,電容c73一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c7引腳,電容c74一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c8引腳,電容c75一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c9引腳,電容c76一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c10引腳,電容c77一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c11引腳,電容c78一端接電壓采集芯片u21的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u21的c12引腳;電阻r72一端接1號電池的正極cell1+,另一端接電壓采集芯片u21的s1引腳,電阻r73一端接2號電池的正極cell2+,另一端接電壓采集芯片u21的s2引腳,電阻r74一端接3號電池的正極cell3+,另一端接電壓采集芯片u21的s3引腳,電阻r75一端接4號電池的正極cell4+,另一端接電壓采集芯片u21的s4引腳,電阻r76一端接5號電池的正極cell5+,另一端接電壓采集芯片u21的s5引腳,電阻r77一端接6號電池的正極cell6+,另一端接電壓采集芯片u21的s6引腳,電阻r78一端接7號電池的正極cell7+,另一端接電壓采集芯片u21的s7引腳,電阻r79一端接8號電池的正極cell8+,另一端接電壓采集芯片u21的s8引腳,電阻r80一端接9號電池的正極cell9+,另一端接電壓采集芯片u21的s9引腳,電阻r81一端接10號電池的正極cell10+,另一端接電壓采集芯片u21的s10引腳,電阻r82一端接11號電池的正極cell11+,另一端接電壓采集芯片u21的s11引腳,電阻r83一端接12號電池的正極cell12+,另一端接電壓采集芯片u21的s12引腳;
穩(wěn)壓二極管d10-d22相互連在一起,穩(wěn)壓二極管d10的正極接電壓采集芯片u20的v-引腳,穩(wěn)壓二極管d22的負極接電壓采集芯片u20的c12引腳,13號電池的負極cell13-通過電阻r84接入穩(wěn)壓二極管d10與d11之間,然后接入電壓采集芯片u20的c0引腳,同時13號電池的負極cell13-通過電感l(wèi)4接入到電壓采集芯片u20的v-引腳,13號電池的正極cell13+通過電阻r85接入穩(wěn)壓二極管d11與d12之間,然后接入電壓采集芯片u20的c1引腳,14號電池的正極cell14+通過電阻r86接入穩(wěn)壓二極管d12與d13之間,然后接入電壓采集芯片u20的c2引腳,15號電池的正極cell15+通過電阻r87接入穩(wěn)壓二極管d13與d14之間,然后接入電壓采集芯片u20的c3引腳,16號電池的正極cell16+通過電阻r88接入穩(wěn)壓二極管d14與d15之間,然后接入電壓采集芯片u20的c4引腳,17號電池的正極cell17+通過電阻r89接入穩(wěn)壓二極管d15與d16之間,然后接入電壓采集芯片u20的c5引腳,18號電池的正極cell18+通過電阻r90接入穩(wěn)壓二極管d16與d17之間,然后接入電壓采集芯片u20的c6引腳,19號電池的正極cell19+通過電阻r91接入穩(wěn)壓二極管d17與d18之間,然后接入電壓采集芯片u20的c7引腳,20號電池的正極cell20+通過電阻r92接入穩(wěn)壓二極管d18與d19之間,然后接入電壓采集芯片u20的c8引腳,21號電池的正極cell21+通過電阻r93接入穩(wěn)壓二極管d19與d20之間,然后接入電壓采集芯片u20的c9引腳,22號電池的正極cell22+通過電阻r94接入穩(wěn)壓二極管d20與d21之間,然后接入電壓采集芯片u20的c10引腳,23號電池的正極cell23+通過電阻r95接入穩(wěn)壓二極管d21與d22之間,然后接入電壓采集芯片u20的c11引腳,24號電池的正極cell24+通過電阻r96接入穩(wěn)壓二極管d22的負極,然后接入電壓采集芯片u20的c12引腳,電容c53一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c0引腳,電容c54一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u29的c1引腳,電容c55一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c2引腳,電容c56一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c3引腳,電容c57一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c4引腳,電容c58一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c5引腳,電容c59一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c6引腳,電容c60一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c7引腳,電容c61一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c8引腳,電容c62一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c9引腳,電容c63一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c10引腳,電容c64一端接電壓采集芯片u20的v-引腳另,一端接電壓采集芯片u20的c11引腳,電容c65一端接電壓采集芯片u20的v-引腳,另一端接電壓采集芯片u20的c12引腳,電阻r60一端接13號電池的正極cell13+,另一端接電壓采集芯片u20的s1引腳,電阻r61一端接14號電池的正極cell14+,另一端接電壓采集芯片u20的s2引腳,電阻r62一端接15號電池的正極cell15+,另一端接電壓采集芯片u20的s3引腳,電阻r63一端接16號電池的正極cell16+,另一端接電壓采集芯片u20的s4引腳,電阻r64一端接17號電池的正極cell17+,另一端接電壓采集芯片u20的s5引腳,電阻r65一端接18號電池的正極cell18+,另一端接電壓采集芯片u20的s6引腳,電阻r66一端接19號電池的正極cell19+,另一端接電壓采集芯片u20的s7引腳,電阻r67一端接20號電池的正極cell20+,另一端接電壓采集芯片u20的s8引腳,電阻r68一端接21號電池的正極cell21+,另一端接電壓采集芯片u20的s9引腳,電阻r69一端接22號電池的正極cell22+,另一端接電壓采集芯片u20的s10引腳,電阻r70一端接23號電池的正極cell23+,另一端接電壓采集芯片u20的s11引腳,電阻r71一端接24號電池的正極cell24+,另一端接電壓采集芯片u20的s12引腳。
主控制器、從控制器分別各自連接有復位電路,其中:
如圖15所示,主控制器復位電路包括按鍵s_rst1,按鍵s_rst1的一端與一個二極管df1的陽極連接,按鍵s_rst1的另一端接地,二極管df1的陰極依次通過串接的電阻r40、電容c34接地,電阻r40與二極管df1的陰極之間接入電壓vcc_5,二極管df1的陽極通過導線與電阻r40、電容c34之間連接后,再通過導線接入單片機u1的reset引腳;
如圖16所示,從單控制器復位電路包括按鍵s1,按鍵s1的一端與一個二極管df2的陽極連接,按鍵s1的另一端接地,二極管df2的陰極依次通過串接的電阻r15、電容c20接地,電阻r15與二極管df2的陰極之間接入電壓vcc_5,二極管df2的陽極通過導線與電阻r15、電容c20之間連接后,再通過導線接入單片機u13的reset2引腳。
主控制器、從控制器分別各自連接有ad轉(zhuǎn)換電路,其中:
如圖17所示,主控制器ad轉(zhuǎn)換參考電路包括型號為lm4040aim3-5.0的電壓基準芯片u11,電壓基準芯片u11接地端接地,電壓基準芯片u11的陽極端接地,電壓基準芯片u11陰極端接入單片機u1的vrh引腳,電壓基準芯片u11的陽極端與陰極端之間接有電容c42,電壓基準芯片u11的陰極端還通過電阻r56接入電壓vcc_5;
如圖18所示,從控制器ad轉(zhuǎn)換參考電路包括型號為lm4040aim3-5.0的電壓基準芯片u15,電壓基準芯片u15接地端接地,電壓基準芯片u15的陽極端接地,電壓基準芯片u15陰極端接入單片機u13的vrh2引腳,電壓基準芯片u15的陽極端與陰極端之間接有電容c23,電壓基準芯片u15的陰極端還通過電阻r17接入電壓vcc_5。
主控制器、從控制器分別各自連接有時鐘電路,其中:
如圖19所示,主控制器時鐘電路包括晶振y1,晶振y1的兩端一一對應通過電容c10、電容c16接地,晶振y1的兩端之間接有電阻r38,晶振y1的兩端還分別接入單片機u1的extal和xtal引腳;
如圖20所示,從控制器時鐘電路包括晶振y2,晶振y2的兩端一一對應通過電容c22、電容c24接地,晶振y2的兩端之間接有電阻r18,晶振y2的兩端還分別接入單片機u13的extal2和xtal2引腳。
主控制器、從控制器分別各自連接有插座接口電路,其中:
如圖21所示,主控制器插座接口電路包括雙排6pin的插接件headerbdm,插接件headerbdm第一個引腳、第四個引腳分別接入單片機u1的bkgd引腳,插接件headerbdm的第二個引腳接地,插接件headerbdm的第六個引腳接入電壓vcc_5;
如圖22所示,從控制器插座接口電路包括雙排6pin的插接件headerbdm2,插接件headerbdm2第一個引腳、第四個引腳分別接入單片機u13的bkgd2引腳,插接件headerbdm2的第二個引腳接地,插接件headerbdm2的第六個引腳接入電壓vcc_5。
主控制器、從控制器分別各自連接有濾波電路,其中:
如圖23所示,主控制器濾波電路包括電容c11、c15、c26構成的并聯(lián)電路,并聯(lián)電路一個并聯(lián)端接地,并聯(lián)電路另一個并聯(lián)端接入電壓vcc_5,并聯(lián)電路中電容c11、c15、c26上分別有導線引出并連接至單片機u1的vddr、vddx1、vdda引腳,電容c12、c13、c14一端并聯(lián)后接地,電容c12、c13、c14另一端分別各自接入單片機u1的vddf、vdd、vddpll引腳;
如圖24所示,從控制器濾波電路包括電容c14、c18、c19構成的并聯(lián)電路,并聯(lián)電路一個并聯(lián)端接地,并聯(lián)電路另一個并聯(lián)端接入電壓vcc_5,并聯(lián)電路中電容c14、c18、c19上分別有導線引出并連接至單片機u13的vddr、vddx1、vdda引腳,電容c15、c16、c17一端并聯(lián)后接地,電容c15、c16、c17另一端分別各自接入單片機u13的vddf、vdd、vddpll引腳。