太阳能无线LED信息显示系统的研究

【摘要】：由于人类对能源的需求与日俱增,化石原料的储量日渐减少。大量使用化石燃料已经造成了十分严重的环境污染。能源和环境危机已经成为全球性的课题,在这样的背景下太阳能发电技术,LED显示照明技术等环保节能符合可持续发展思想的技术蓬勃发展。 本文综合了太阳能发电技术,LED信息显示技术以及GPRS无线传输技术各自的优点,针对控制系统多输入多输出,变化复杂的特点,参考了国内外相关领域的研究经验,设计开发了太阳能无线LED信息显示系统。本文从系统面临的技术问题入手,首先建立了符合该系统特点的动态模型；然后按照模块化设计思想从硬件方面对组成主系统的各个子模块分别进行了设计和实现；其次从软件方面提出了控制系统的专家控制算法和控制GPRS发包频率的梯度算法。最后集成联调完成太阳能无线LED信息显示系统稳定运行的整体设计。其中太阳能最大功率跟踪的实现,LED屏驱动和数据存储结构的设计和GPRS发包频率的控制是技术难点也是本文的重点。 目前综合太阳能光伏、LED信息显示技术并且集成GPRS无线通讯技术来进行设计的以专家控制算法和梯度算法控制的太阳能无线LED信息显示公交候车系统还未出现。本文希望透过该系统集成的智能、环保、数字化技术,展现一幅未来城市公共交通安全、有序、便捷、环保的和谐画卷。 【关键词】：太阳能光伏 LED信息显示 GPRS无线传输 专家控制算法 梯度算法
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TN873
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 概述10-13
• 1.1.1 课题背景与研究意义10-12
• 1.1.2 技术现状与发展趋势12-13
• 1.2 本文研究内容及章节安排13-15
• 1.2.1 本文研究内容13
• 1.2.2 章节安排13-15
• 第二章 智能无扰切换控制模块的设计15-42
• 2.1 引言15-16
• 2.2 太阳能发电技术16-19
• 2.2.1 太阳能电池的工作原理16-18
• 2.2.2 太阳能电池的基本结构18-19
• 2.3 最大功率跟踪问题19-34
• 2.3.1 跟踪太阳角19-26
• 2.3.2 跟踪功率26-34
• 2.4 智能无扰切换控制模块硬件的设计34-37
• 2.4.1 太阳能无线LED信息显示系统的建模34-35
• 2.4.2 多种电源输入模块和调制模块的设计35-37
• 2.4.3 智能无扰切换控制模块的硬件设计37
• 2.5 智能无扰切换控制模块的专家控制算法37-41
• 2.6 本章小结41-42
• 第三章 LED驱动模块的设计42-56
• 3.1 引言42
• 3.2 基于高速MCU与CPLD的双核LED显示驱动控制器42-48
• 3.2.1 双核结构思想及LED显示驱动控制器功能划分43-44
• 3.2.2 LED扫描驱动模块的设计44-45
• 3.2.3 使用高速MCU更新GRAM的设计45-47
• 3.2.4 LED显示驱动控制器硬件实现47-48
• 3.3 高速MCU的数据分类与数据存储结构48-53
• 3.3.1 MCU数据类型的分类48-49
• 3.3.2 MCU数据的存储结构49-53
• 3.3.3 MCU远程通讯程序设计53
• 3.4 高速MCU与CPLD的数据协同规约53-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 可扩展输出模块阵列的设计56-61
• 4.1 引言56
• 4.2 可扩展输出模块阵列的硬件设计56-58
• 4.3 可扩展输出模块阵列的扩展法58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 GPRS远程监控模块的设计61-78
• 5.1 引言61
• 5.2 GPRS无线传输参数的采集和控制61-63
• 5.3 GPRS程监控模块的硬件设计63-68
• 5.4 GPRS远程监控模块的软件设计68-77
• 5.4.1 GPRS通信系统与通讯链路创建流程68-69
• 5.4.2 网络接口芯片MC55的AT指令设置69-71
• 5.4.3 GPRS无线传输中掉线问题的解决71-74
• 5.4.4 GPRS远程监控模块的梯度算法74-77
• 5.5 本章小结77-78
• 第六章 系统集成联调与实验测试78-84
• 6.1 智能无扰切换控制模块的调试78-80
• 6.2 LED信息显示驱动模块的调试80-82
• 6.3 可扩展输出模块阵列的实物图82
• 6.4 GPRS无线监控模块的实物图82-84
• 第七章 总结与展望84-87
• 7.1 项目总结84
• 7.2 项目前景展望84-87
• 参考文献87-93
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文及科研工作情况93-94
• 附录2 实验图片和实物图片94-96
• 致谢96-97

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