诚成方案设计书,基于单片机的沼气发电工程无线监测系统研究(110427稿).docVIP

目录 第1章 文献综述 5 1.1太阳能沼气发电工程研究现状 5 1.1.1太阳能沼气发电工程概述 7 1.1.2太阳能沼气发电工程特点 7 1.2太阳能沼气发电工程现状 7 1.3研究目的和意义 9 1.4主要研究内容 9 1.5技术路线方法 11 2太阳能沼气发电技术 11 2.1.太阳能沼气发电原理与主要设备 11 2.1.1 沼气产生系统 12 2.1.2太阳能温室保温系统 14 2.1.3沼气发电系统 15 第3章 无线监测系统硬件设计 16 3.1系统构成及工作原理 16 3.1.1 单片机及最小系统 16 3.2 数据采集与处理系统 23 3.2.1 沼液温度采集模块 23 3.2.2 大气温湿度采集模块 23 3.3沼气池压力采集模块 24 3.4无线传输模块 25 3.5 液晶显示模块 27 第4章 无线监测系统下位机软件设计 27 4.1数据采集系统 27 4.1.1沼液温度 28 4.1.2大气温湿度 29 4.1.3沼气池压力 31 4.2无线传输 31 4.2.1 无线模块配置 32 4.2.2发送子程序 33 4.2.3 接受子程序 34 4.3 单片机串行通信 35 4.4 时钟模块 37 4.5 液晶显示模块 38 第5章上位机系统软件设计 39 5.1 LabVIEW简介 39 5.2上位机软件设计 41 5.2.1 数据采集与显示模块 41 5.2.2 数据处理与报警模块 42 5.2.3 数据存储模块 43 5.2.4 报表生成模块 43 5.4上位机数据库开发 43 第6章无线监测系统测试 44 第7章结沦与建议 47 7.1结论 47 7.2建议 47 参考文献 48 致谢 50 发表论文及参加课题一览 51 摘 要 沼气和太阳能都是清洁能源，太阳能沼气发电工程很好的把这两种清洁能源结合在了一起。在当今及未来能源短缺的时代是今后新能源研究的一个新的方向。大力发展太阳能沼气工程对于可持续发展有重要意义。无线监测技术已经是比较成熟的一种信息采集手段，已经广泛应用在了工业、农业、国防现代化建设等相关行业和部门。一般沼气池的产气效率由发酵菌的活跃程度决定，而发酵菌活跃程度又受沼液温度，大气温湿度，沼气池压力等因素影响。可见，如何准确的实时的测量沼液温度，大气温湿度，沼气池压力对太阳能沼气发电工程意义重大。 本文搭建了太阳能沼气发电工程无线监测系统的硬件系统，基于Labview开发了上位机数据采集、分析与处理程序。采用K型热电偶测量沼液温度、瑞士Sensirion公司的SHT10温湿一体数字传感器测量大气温湿度、压力传感器MCS5540测量沼液压力，通过单片机对传感器信号进行放大、滤波、编码后传输给无线传输发送模块，无线传输接收模块收到数据后经单片机处理，后通过RS232串口传输给上位机。采用价格低廉的单片机替代了昂贵的数据采集卡，降低了系统成本。并且无线数据采集避免了现场布线，可以很方便实现多点组网同时测量。上位机软件采集到沼液温度，大气温湿度，沼气池压力数据后，实现对数据进行实时显示、保存，超界限报警等功能。 关键词：沼气发电；单片机；无线监测；数据采集；LabVIEW ABSTRACT Biogas and solar energy is clean energy, solar biogas power generation projects is a good combination of these two clean energy. solar biogas power generation projects is a new research direction today. Solar biogas power generation projects is important for sustainable development. Wireless monitoring technology is already a more mature means of information collection and has been widely used in industry, agriculture, national defense modernization, and other related industries and sectors. Built hardware system of wireless monitoring system for marsh gas power generation. Developed data acquisition, analysis and processing software based on Labview in