秦 沖

（三門峽職業(yè)技術學院，河南 三門峽，472000）

0 引言

隨著地球環(huán)境污染和能源形勢日趨嚴峻，太陽能的成為一種無公害、儲量無窮的自然能量，本文針對光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用LabVIEW圖形化的編程語言對單片機與PC機之間的通訊進行了設計［1］，開發(fā)出一種太陽能發(fā)電板雙軸自動跟蹤控制系統(tǒng)，整個程序界面友好，此控制系統(tǒng)結構清晰，便于擴展和維護，能實現(xiàn)對太陽能發(fā)電數(shù)字跟蹤系統(tǒng)的監(jiān)控。經(jīng)模擬試驗驗證，整個系統(tǒng)配置合理，操作方便，易于擴展，可靠性好，通用性強。

1 系統(tǒng)總體設計

該系統(tǒng)主要有傳感器辨向裝置，數(shù)字跟隨裝置和監(jiān)控部分構成?？傮w框圖如圖1所示：

其中傳感器辨向裝置，包括傳感器電路、A/D轉換、STC89C51單片機和電機及其驅動電路。數(shù)字跟隨裝置由STC89C51和電機驅動組成。PC機監(jiān)控，主要使用LabVIEW圖形化的編程語言對單片機發(fā)送的數(shù)據(jù)進行處理［2］。

圖1 太陽能發(fā)電數(shù)字跟蹤系統(tǒng)的結構框圖Fig.1 Solar energy generation digital tracking control system structural block diagram

2 單片機串口通訊設計

2.1 通訊協(xié)議約定

1）單片機工作于串口方式1，上位機利用COM1口，根據(jù)STC89C51串口

2）波特率：1 200bps。

3）握手信號：單片機向PC機發(fā)送采集到的數(shù)據(jù)時，其格式00XXFFXX，00表示水平方向，緊跟其后的兩位是傳感器1采集到的數(shù)據(jù)［3］；FF表示垂直方向，緊跟其后的兩位是傳感器2采集到的數(shù)據(jù)。

2.2 串口通訊接口電路

其引腳定義如下：

1.載波檢測 2.接收數(shù)據(jù) 3.發(fā)送數(shù)據(jù) 4.數(shù)據(jù)終端就緒 5.信號地 6.數(shù)據(jù)裝置就緒 7.請求發(fā)送 8.消除發(fā)送 9.振鈴指示

本系統(tǒng)僅利用其2，3和5口，連接方式為：單片機的數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD接MAX232的TIin，經(jīng)電平轉換后由TIout送到DB9的接收數(shù)據(jù)端口2；DB9的數(shù)據(jù)發(fā)送端3接至MAX232的RIin，經(jīng)電平轉換后由RIout送到單片機的接收數(shù)據(jù)端口RXD［4］。

圖2 串口通訊接口電路Fig.2 Serial interface communication joint port circuit

2.3 串口通訊程序設計

根據(jù)前面的規(guī)定，使用匯編語言編寫的串口通訊的程序部分如下：

CLK EQU P3.4

CS EQU P3.2

DI EQU P3.6

DO EQU P3.7

X＿AD＿DATA DATA 30H

Y＿AD＿DATA DATA 30H＋1

……

3 LabVIEW串口通訊程序設計

根據(jù)設計要求，本設計由RS－232串行口來實現(xiàn)計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。

3.1 LabVIEW串口通訊前面板設計

LabVIEW監(jiān)控軟件的前面板界面設計如圖3：

圖3 LabVIEW前面板界面設計Fig.3 LabVIEW front plate interface design

圖4 一檔發(fā)動機制動的控制Fig.4 First shift engine brake control

3.2 LabVIEW串口通訊程序流程圖設計

LabVIEW串口通訊程序流程圖部分設計如圖4所示：

其處理過程為：開始執(zhí)行→接收數(shù)據(jù)（為字符串）→將字符串轉換成十進制數(shù)組→提取有用數(shù)據(jù)→將有用數(shù)據(jù)換算成方位值→顯示→保存記錄→結束。當然，還可以對數(shù)據(jù)進行其他操作，如清空，發(fā)送數(shù)據(jù)等。要想可執(zhí)行文件脫離開發(fā)平臺。還需要在“安裝”選項中選中“創(chuàng)立安裝”，選擇相應的生成目錄，點“建立”即可。

6 結論

本系統(tǒng)PC機采用虛擬儀器LabVIEW語言編程，程序結構清晰，前面板界面非常友好，使得操作者在使用該軟件時就像是在操作一臺實際的控制儀器一樣。測試結果表明數(shù)據(jù)的上傳準確無誤，系統(tǒng)功能獨立，配置合理，具有響應速度快，操作簡便，工作可靠等特點。

［1］ 陸均等.太陽能發(fā)電地面應用的前景及發(fā)展方向［N］.新能源.1995.17（2）：9－12.

［2］ 嚴一平，虛擬儀器設備的總線技術［N］.上海計量測試，2006.

［3］ LabVIEW 8.0User Manual，National Instruments Corporation，2006.

［4］ 陳鐵軍，謝春萍.PC機與RS485總線多機串行通信的軟硬件設計［C］.現(xiàn)代電子技術.2007，24（5）：102－104.