STM32光伏逆变器数据采集远程传输系统的设计(2)
1.1 光伏逆变器发电数据远程传输系统的国内外研究现状
1.2 论文的研究目标和内容
本论文题目为光伏逆变器的数据远程传输系统的设计，所以本论文研究的问题分为以下两个方面：1 光伏逆变器的数据采集，2 采集到的数据的远程传输。在本论文中所涉及到的主要硬件有逆变器（用于读取光伏逆变器的三相电的电流电压值），STM32F103RBT6单片机（用于发送MODBUS指令以及接收来自外设的数据），SIM5320E（用于数据的远程传输）。对于光伏逆变器的数据采集，在本文中，负责光伏逆变器数据转换的器材为逆变器，该样机能够自动分析波形得到三相电的电流电压值并将其储存在寄存器中，然后采用MODBUS协议直接发送命令至样机请求读取三相电的电流电压值，然后将数据通过SIM5320E程传输。
论文共分为优尔章：
第一章介绍了光伏产业的现状，光伏逆变器数据采集及远程传输系统的国内外进展以及本论文的内容分布；
第二章介绍了本系统的整体结构；
第三章介绍了本系统所涉及的硬件及其连接；
第四章介绍了使用的软件开发环境，对主函数代码做了详细的介绍；
第五章主要涉及程序和实体的调试以及最终结果的展示；
第优尔章进行了课题的总结和展望。
2 系统总体结构
为了解决光伏电站多建于人烟稀少的地方，监控较为困难的问题，本论文设计了光伏逆变器的数据采集以及远程传输系统。该系统的设计结构如2.1。
2.1 系统总体结构
下面是对系统结构的具体分析：
1、 建立SIM5320E与单片机的硬件连接，通过RS232通讯电路完成；
2、 建立逆变器与单片机的硬件连接，通过RS485通讯电路完成；
3、 建立单片机与PC机的硬件连接，通过485串口转USB接口硬件完成；
4、 配置单片机的相应管脚使单片机能够发送无误的AT命令，接收无误的SIM5320E的响应，在发送相应的一系列的AT指令后，SIM5320E能够正常的建立与PC机的TCP通讯；
5、 配置单片机相应的管脚使单片机能够发送无误的MODBUS指令，接收无误的来自逆变器的响应数据；
6、 在单片机中对数据进行相应的处理之后经由RS232通讯电路发送给SIM5320E远程传输给PC机。
该系统具有能够不断地采集逆变器的三相电压电流值并将其远程传递给相应的PC机的特点，而且只需改变相应的MODBUS指令即可获得逆变器的不同的值，如直流侧的电压电流，功率，温度等。该系统达到了对光伏电站的远程监控的要求。
3 硬件及其连接
在本论文所设计系统中主要涉及到的硬件有单片机，RS232通讯电路，RS485通讯电路，逆变器，SIM5320E远程通讯模块以及PC机。
3.1 单片机介绍
在本论文的系统中所采用的单片机芯片型号为STM32F103RBT6，其内核为ARM公司研发的32位Cortex-M3 CPU,ST为生产厂家，第一部分STM32为产品系列名，第二部分F表示此芯片为FLASH产品，第三部分103表示为增强型产品，若为101即为基本型产品，第四部分R代表管脚的数目，R表示为64脚，第五部分B代表闪存存储器的容量，B表示为128K字节，第优尔部分T表示封装信息，T=LQFP，第七部分6代表工作温度范围，6表示为工业级，可工作在-40℃到+80℃。
之所以选择该款芯片作为系统的主芯片，主要有以下几个原因：
1、 其内核为ARM公司研发的32位的Cortex-M3 CPU，其采用哈佛结构，具有1到240个物理中断，8到256个中断优先级。在本论文中，向瑞谷10K样机和SIM5320E发送MODBUS指令和数据就是通过串口接收中断，然后进行处理来达到的，而Cortex-M3则达到了要求。