物联网单片机智能家用光伏储能系统的设计与实现：一种全面的指南

摘要:人们的生活越来越离不开电，在居家生活或工作场所，人们可以用电缆供电。随着光伏发电技术投入到使用中而为家家户户提供更为充足而便宜的用电，而无法及时使用的电能就需要以储能装置作为辅助实现存储。基于此，本课题使用嵌入式技术，将STM32单片机、采样电路、显示模块组合在一起，设计了一款智能家用光伏储能系统。

根据欧姆定律，可以知道电压、电阻、电流的关系，以及延伸出的功率和做工的求解。本设计根据学过的电学知识，利用采样电阻电刷移动时造成的电阻变化而引起的电流、电压、内阻变化，经过单片机的采样电路以及模数转换，计算出电流、电压、内阻值，并根据公式得出功率值，在LCD1602液晶屏上显示，然后通过WiFi模块将电量数据发送到构建于云平台的服务器完成存储与显示，可通过对数据曲线的查看了解储能系统中数据变化趋势等。本设计需求明确，经过测试检测数值精确，实现了本课题的设计。

“智能家用光伏储能系统”是一款采用采样电阻、LCD液晶屏与单片机等模块以物联网技术的设计思想而融于一体实现家用光伏储能的智能系统。可通过对每一模块所实现的功能进行分析来确认其需求：

（1）数据采集、处理主控核心：智能家用光伏储能系统以STM32单片机来承担采样电阻相关数据的采集与处理并通过LCD1602和云平台服务器双重显示。

（2）采样电路：以一对采样电阻实现对储能系统的内阻变化的监测来反映出其整体性能，通过计算分析，能够算出储能系统的剩余容量。常用的测量内阻的方法由直流放电法和密度法，本设计基于电位器使用放电法测量，测量较为精准。

（3）数据显示模块单元：智能家用光伏储能系统中以LCD1602液晶屏实时显示经STM32单片机处理后的电流值、电压值和功率值等数据。

（4）上位机功能：智能家用光伏储能系统可在云平台服务器中完成相关数据的存储与显示，可通过数据曲线的变化来了解到储能系统中电能的变化趋势并做出应对。而数据的获取是由无线WiFi模块与STM32单片机交互后编译上传的。

作者：vx—soft_leader