一种基于物联网的太阳能光伏监测系统节点电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能光伏电网监测技术，具体涉及一种基于物联网的太阳能光伏监 测系统节点电路。
【背景技术】
[0002] 随着世界人口的增加以及人们对能源依赖程度的增加，能源问题已成为世界重大 战略问题。化石能源的利用是造成环境变化和污染的关键因素，具有不可持续性，太阳能由 于其绿色环保且具有可持续性的特点，得到了各国政府的重视。鉴于太阳能光伏产业分布 式发电，系统运行参数仍需要人工监测，它存在分布面积广、数量多、工作环境恶劣、现场监 控难等缺点。因此，对分布式光伏发电系统运行参数进行准确在线实时监控成为了一种行 业亟待需要解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于物联网的太阳能光伏监测系 统节点电路，具有结构简单、使用方便的特点。
[0004] 一种基于物联网的太阳能光伏监测系统节点电路，包括参数采集模块、数据处理 模块、太阳能电池板电源模块、通信模块、存储器，其中参数采集模块包括辐照度传感器、温 度传感器、电压采集电路、电流采集电路，通信模块主要包括无线通信模块、有线通信模块； 参数采集模块的输出端与数据处理模块的输入端相连接，数据处理模块的三个输出端分别 与存储器的输入端、无线通信模块的输入端、有线通信模块的输入端信号连接，太阳能电池 板电源模块为参数采集模块、数据处理模块、通信模块供电。
[0005] 所述的数据处理模块包括单片机最小系统电路、单片机扩展功能电路； 所述的单片机最小系统电路包括单片机控制芯片U1、滤波电路、RTC电池 B0、SWD接口 P3、启动模式电路、晶振Yl~Y2、电阻R9~R14、R28、电容C13~C15、C22~C23,其中滤 波电路包括电容C16~C21，启动模式电路包括电阻R15~R17 ;单片机控制芯片Ul的第五 管脚（PD0输入管脚）与第二十八电阻R28的一端、第一晶振Yl的一端、第十三电容C13的 一端相连接；单片机控制芯片Ul的第六管脚（PD0输出管脚)与第^ 电阻Rll的一端相连 接，第十一电阻Rll的另一端与第二十八电阻R28的另一端、第一晶振Yl的另一端、第十四 电容C14的一端相连接；单片机控制芯片Ul的第三管脚（PC14管脚）与第二十三电容C23 的一端、第二晶振Y2的一端相连接；单片机控制芯片Ul的第四管脚（PC15管脚)与晶振Y2 的另一端、第二十二电容C22的一端相连接；单片机控制芯片Ul的第七管脚（NRST管脚)与 第十电阻RlO的一端、第十五电容C15的一端相连接；单片机控制芯片Ul的第一管脚（VBAT 管脚)与RTC电池 BO的正极VBAT相连接；单片机控制芯片Ul的第三十四管脚（PA13管脚)、 第三十七管脚（PA14管脚）分别与SWD接口 P3第二管脚、第三管脚相连接；单片机控制芯 片Ul的第四十四管脚（Β00Τ0管脚）与启动模式电路中第十六电阻R16的一端Β00Τ0相连 接；第十电阻RlO的另一端接外接电源VCC，单片机控制芯片Ul的第九管脚（VDDA管脚)、第 二十四管脚（VDD-1管脚)、第三十六管脚（VDD-2管脚)、第四十八管脚（VDD-3管脚）连接后 接外接电源VCC，第十六电容C16的一端、第十七电容C17的一端、第十八电容C18的一端、 第十九电容C19的一端、第二十电容C20的一端、第二^^一电容C21的一端连接后接外接电 源VCC，第十五电阻R15的一端接外接电源VCC，SWD接口 P3的第一管脚接外接电源VCC ;第 十三电容C13的另一端与第十四电容C14的另一端连接后接地，第十六电容C16的另一端、 第十七电容C17的另一端、第十八电容C18的另一端、第十九电容C19的另一端、第二十电 容C20的另一端、第二^^一电容C21的另一端连接后接地，RTC电池的负极接地，SWD接口 的第四管脚接地，第十七电阻R17的一端接地，单片机控制芯片Ul的第二十三管脚（VSS-1 管脚)、第三十五管脚（VSS-2管脚)、第四十七管脚（VSS-3管脚)、第八管脚（VSS A管脚）连 接后接地，第二十二电容C22的另一端与第二十三电容C23的另一端连接后接地，第十五电 容C15的另一端接地，第九电阻R9的一端接地；第十六电阻R16的另一端、第十七电阻R17 的另一端连接后接第十五电阻R15的另一端；单片机控制芯片Ul的第二十管脚（PB2管脚） 与第九电阻R9的另一端相连接；单片机控制芯片Ul的第二十九管脚（PA8管脚）与第十四 电阻R14的一端相连接；单片机控制芯片Ul的第三十管脚（PA9管脚)与第十三电阻R13的 一端相连接；单片机控制芯片Ul的第三^^一管脚（ΡΑΙΟ管脚）与第十二电阻R12的一端相 连接；单片机控制芯片Ul的除了上下文提及到的管脚其他均架空；单片机控制芯片Ul的 型号为 STM32F103C6T6A 或 STM32F103C8T6 ; 所述的单片机扩展功能电路包括地址设定电路、铁电FRAM模块、按键模块、蜂鸣器模 块、指示灯模块，其中地址设定电路包括拨码开关S1、第一排阻RP1、第二排阻RP2,铁电 FRAM模块包括存储器U5、电容C24,按键模块包括按键Kl~Κ3、电阻R20~R22,蜂鸣器模块 包括蜂鸣器Bl、二极管D2、电阻R2、R8、三极管Ql，指示灯模块包括三个发光二极管LEDl~ LED3 ;地址设定电路中拨码开关Sl的第一、二、三、四、五、六、七、八管脚与外接电源VCC相 连接；地址设定中拨码开关Sl的第九、十、十一、十二管脚分别与第二排阻RP2的第七、五、 三、一管脚相连接，第十三、十四、十五、十六管脚与第一排阻RPl的第七、五、三、一管脚相 连接；第一排阻RPl的第二、四、六、八管脚分别与单片机控制芯片Ul的第四十五管脚（PB8 管脚)、第四十六管脚（PB9管脚)、第二^^一管脚（PB10管脚)、第二十二管脚（PBll管脚)相 连接，第二排阻RP2的第二、四、六、八管脚分别与单片机控制芯片Ul的第二十五管脚（PB12 管脚)、第二十六管脚（PB13管脚)、第二十七管脚（PB14管脚)、第二十八管脚（PB15管脚)相 连接；存储器U5的第四管脚（VSS管脚）、第二十四电容C24的一端均接地；存储器U5的第 八管脚（VDD管脚）与第二十四电容C24的另一端连接后接外接电源VCC ;存储器U5的第 一、二、五、六管脚（反、〇、D、C管脚）分别与单片机控制芯片Ul的第十四管脚（PA4管脚)、 第十六管脚（PA6管脚)、第十七管脚（PA7管脚)、第十五管脚（PA5管脚）相连接，存储器U5 的第三管脚（P管脚）接外接电源VCC，存储器U5的第七管脚万管脚）架空；按键 Kl、K2、K3的一端与接地端GND相连接，另一端分别与第二十电阻R20的一端、第二^^一电阻 R21的一端、第二十二电阻R22的一端相连接；第二十电阻R20的另一端、第二^^一电阻R21 的另一端、第二十二电阻R22另的一端分别与单片机控制芯片Ul的第三十二管脚（PAll管 脚）、第三十三管脚（ΡΑ12管脚）、第三十八管脚管脚（ΡΑ15管脚）相连接；蜂鸣器Bl的一端 与第二二极管D2的阴极连接后接外接电源VCC，另一端与第二二极管D2的阳极、第八电阻 R8的一端相连接；第八电阻R8的另一端与第一三极管Ql的集电极相连接，发射极接地，基 极与第二电阻R2的一端相连接；第二电阻R2的另一端与单片机控制芯片Ul的第四十二管 脚（PB6管脚）相连接；第一、二、三发光二极管LED1、LED2、LED3的阳极与外接电源VCC相 连接，阴极分别与单片机控制芯片Ul的第二十六管脚（PB13管脚）、第二十七管脚（PB14管 脚）、第二十八管脚（PB15管脚）相连接；单片机控制芯片Ul的第十八管脚（PBO管脚）接 太阳能电池板V-SOLAR ;单片机控制芯片Ul的除了上下文提及到的其他管脚均架空；所述 的拨码开关Sl的型号为SW-DIP8,第一排阻RPl与第二排阻RP2的型号为电阻值5. 1K，存 储器U5的型号为FM25VN10 ; 所述的太阳能电池板电源模块包括太阳能电池板、电源电路，其中电源电路包括接口 电路、DC转DC电路、3. 3V变5V隔离电路、变送器供电电路，接口电路包括接口 Pl、电阻Rl、 二极管Dl，DC转DC电路包括保险丝Fl、电容Cl~C8、第二芯片U2, 3. 3V变5V隔离电路包 括第六芯片U6、电容C25~C26、电阻R23,变送器供电电路包括第三芯片U3、保险丝F2、电 容C9、双向二极管TVl ;第一接口 Pl的第一管脚与第一电阻Rl的一端连接后接太阳能板 V-S0LAR，第二管脚接地；第一电阻Rl的另一端与第一二极管Dl的阳极相连接；第一二极 管Dl的阴极与DC转DC电路中第一保险丝Fl的一端相连接；第一保险丝Fl的另一端与第 一电容Cl的正极、第二电容C2的一端、第三电容C3的一端、第四电容C4的一端、第二芯片 U2的第三管脚（Vin管脚）相连接后接第三芯片U3的第一管脚（Vin管脚）；第二芯片U2的 第二管脚（Vout管脚）与第五电容C5的正极、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、第 八电容C8的一端连接后接外接电源VCC ;第二芯片U2的第一管脚（GND管脚）与第一电容 Cl的负极、第二电容C2的另一端、