太阳能自动跟踪系统设计(软件)伺服机构的设计与实现(软件部分)

阳能作为一种新型能源具有光线发生偏离时，控制部分发关键词太阳能；跟踪；光敏电阻；单片机；步进电机Abstractn西安科技大学研究生论文 4 -1--2-西安科技大学研究生论文 .4.3步进电机的选择21214.4.4驱动电路 22 西安科技大学研究生论文都物燃料的日渐枯竭和全球环境的不极开展新能源和可再生能源的研究]。在。欧亚大陆的东部，土地、自西至东，距离都在5000km以上，总面积km接收的太阳辐射能约为50×1018KJ，全国各地太阳年辐射总量达335~837KJ/cm2·A，中值为KJcmA青海、新疆、内蒙古南部、山-3--4-西安科技大学研究生论文、干燥器、采暖和制冷，温室与太为一种新能源，它与常规能源相比有三大优点[5]：太阳对地球气温升高，生态环境恶和财力，研究和开发新能源，如太阳能等。西安科技大学研究生论文这些燃料的燃烧构成改变气候的温室气体的最大排放源，按照可持续发展的目标模式，决不能单靠消耗矿物原料来维持日益增长的能源需求。因此越来越多的国家都在致力于对可再生能源的深度开发和广泛利用。其中具有独特优势的太阳能开发前景广阔。日本经济企的一个“人类面临的最大威胁”的高太阳能的利用率，而进行太阳意义。同时太阳能又是一种无污阳能的利用率，仍为国内外学者的研究热点。解决这一问题应从两个方面入手[10]，一是提高太阳能装置的能量转换率，二是提高种太阳能利用设备，如果它的集热太阳光，那么，它就可以在有限的精确的跟踪太阳可使接收器的接收效率大大提高，进而提高了太阳能装置的太阳能利用率，拓宽了太阳能的利用领域。太阳能的利用分为太阳光能年-5--6-西安科技大学研究生论文州正式投入运营。这家太阳可的竞争力将会大大增强。太阳能在能源发展中占有相当的优势，据美国博能电站。总之，大力发展太径。-7-西安科技大学研究生论文学者也相继开展了这方面是闭环的随机系统，后者是围、高精度跟踪。论文(3)分析传感器工作原理，分析该传感器大范围、高精度跟踪的可行性，还要设计光设计控制系统。)设计控制方案，步进电动机以及驱动电路。内外太阳能的利用现第二章,主要是对太阳自动追踪系统进行了总体设计，确定了系统的追踪方式。第三章,太阳自动追踪系统机械设计部分，主要是机械设计和计算，装配图及其零件第四章,自动跟踪系统总体结构,光电转换器,单片机及其外围电路,步进电动机以及驱动电路。第五章,课题总结及展望。西安科技大学研究生论文。这天球极轴存在的一个27度的夹角，引起，并继续减小，直到冬至，另一个变化周期开始[18]。成本等各个方面考虑，有以下几种-8--9-西安科技大学研究生论文支架固定安装在主轴上，接收器、马达2安装在支架上面(接收器发生偏移的时候，控制部分发出控制信号驱动；同时控制信号驱动马达对于方位角的跟踪，利用齿轮副传，使用功率较小的马达降低了其能，跟踪器跟踪的实现-10-西安科技大学研究生论文在紧凑的结构下得到很大的传动比，能使用功率很小的马达同时传递足够的动力，使用功，能防风防雨。结离时。控制部分发出控制信号驱动马达-11-西安科技大学研究生论文装离时。控制部分发出控制信号驱动马达性强，但也存在轨迹坐标计算没有地球运动密切相关，于是通过天文三角形之间的关系式可以得到太阳和观测者位置之间的关系[23]。的地理位置和标准时间来确定。在应用中，全球定位系统(GPS)可为系统提供精度很高的地理经纬度和当地时间，控制系统则根据提供的地理、时间参数来确定即时的太阳位置，以保证系统的准确定位和跟踪的高-12-西安科技大学研究生论文照太阳的地平坐标公式自动运算太阳的钟的角度变化发送驱动信号，实现跟踪止跟踪，按照原有跟踪路线返回量的增较严格的要求，而且与仪器的安敏电阻等。控制组件主要接受从R西安科技大学研究生论文在镜筒前，透镜安放电流不尽相同，将光电驱动电机无动作。V进行光强测量和判-13-西安科技大学研究生论文参数也有关系，不池只要能捕捉到透镜但当长时间出现云遮后或早晨太阳刚升起时,太阳光线与透镜光轴的夹角超过一定的角度范围，由于镜筒结构的限制，透镜聚焦的光斑无法被光电池捕捉到这时跟踪装置便无实由上述讨论可知[27]，开环的程序跟踪存在许多局限性，主要是在开始运行前需要精电机往复运行，造成了能源的浪动轨迹跟踪的基跟踪方案沿处的下方。如果太阳光垂直照-14-西安科技大学研究生论文所以它们的阻值相同，此时电动。能电池板有两个自由度。控制机构将分别对水平方向与垂直方向进行调整。单片机加电复电压信号进行判断，电压有增大-15--16-西安科技大学研究生论文步进电传感器光电转驱动感器，以及相应的：当阳光正对太阳能板时，光敏-17-西安科技大学研究生论文光电转换器接收太阳光，将光信号转换成电信号，单片机根据采集来的信号进行分析比较，得出结果最终控制步进电动机的转动与转向来达到太阳能电池面板始终垂直于入射器件选为光敏电阻。利用光敏电阻电阻分别放置于一块电池板东西方，两个光敏电阻接收到的光强度相为光敏电阻光强比较法。其优点在于控制较精确且电路比较容易实现。UUUU2，那么，总可以比较出结果；第二，这样-18-西安科技大学研究生论文止工作，由于时钟被西安科技大学研究生论文(2)XTAL2:接外部晶体的另一个引脚。在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡信号源源时，此引脚应悬浮不连接。3控制或与其它电源复位引脚RTS。RST：复位输入端。当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。在对Flash存贮器编程期间，该引脚也用于施加编程语序电源。据时，它是分时多路转换的地址(低8位)/数据总线，在作，它对整个单片机系统能否正及抗干扰等问题。电源功压器结构紧凑、坚固、抗震、防潮、阻燃，外型美观，使用方便，抗电强度，所以再利用全桥整流，电容滤-19-西安科技大学研究生论文步进电机其功用是将脉冲电信号变换相应的角位脉电号电动机就转动一个角度或前动机的发展，步进电动机的应用开辟了(1)反应式步进电动机又称为磁阻式步进电动机。它的转子是由软磁材料制成的，转子中没有绕组。它结构简单，成本低，步距角可以做得很小，但动态性能较差。身就是一个磁源。它的输出转移或直线位移，即给一个两者的优点，-20-西安科技大学研究生论文步进电机的步距角是由转子齿数和电机的相数所决定。典型的混合式步进电机是四相200步的电机，步距角为1.9选择步进电机时，步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度。电机的步距角应等于或小于此角度。，会丢失一步，则这一最大频率称为响应间的关系称为启动矩机身长输出轴转动惯量4A00N，故选用8700系列螺杆轴混合式步进电最高温度130°C，11)重量2.3Kg，12)绝缘电阻20-21--22-西安科技大学研究生论文步进器6)保护方式:过热保护,锁定自动半流；7)外形尺寸:126mm×73mm×32mm；8)重量∶<300g；9)运行环境:温度-15-40℃湿度<90%。IOPORTS1)VCC:供电电源12-40V注:切忌超过40V,以免损坏模块；2)GND:VCC对应地线；3)B西安科技大学研究生论文并且能够在关态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。封装外形封装外形图动势的二极管,它的输出端允许通过电流为200mA，饱和压降VCE约1V左右，耐压-23--24-西安科技大学研究生论文动ULN2003时，上拉2K的电阻较为合适，同时，COM引脚应该悬空或接电源。高速大功率驱动的系统。一块电池板东西方向边沿处的下方。如果太阳光垂直照射太阳能电池板时[33]，两个光敏电动机转动，直至且电路也比较容易实现。制主要由以下三部分来完成[34]:输出信号只与照射在两个光增加了装置的抗干扰能力。负脉冲信号，用反相单元为下一级态。由于继电器在实现逻辑过程中很好的实现了光电-25-西安科技大学研究生论文的全方位跟踪，晚上便自动新方向总是一致的．从而达到了跟踪31244踪模式。-26-西安科技大学研究生论文NNYYNN动机发出相应的命令，程序流程图-27-西安科技大学研究生论文于U2？NNYY西安科技大学研究生论文4.5.4程序设计-28-西安科技大学研究生论文#include<reg51.h>#include<stdio.h>sbitpPD_J[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};ngiCNCNTvoidinit(){DxTH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;}/*************驱动程序****************/voidPWM1(unsignedlongsign)//步进电机脉冲函数-29-西安科技大学研究生论文{转for(b=0;b<2;b++){{case0:i++;break;case1:i--;break;default:;}P0^0=D_J[i]&0x01;P0^1=D_J[i]>>1&0x01;P0^2=D_J[i]>>2&0x01;P0^3=D_J[i]>>3&0x01;}-30-西安科技大学研究生论文}voidPWM2(unsignedlongsign)//步进电机脉冲函数{转for(b=0;b<2;b++){{case0:i++;break;case1:i--;break;default:;}P2^3=D_J[i]&0x01;-31-西安科技大学研究生论文P2^2=D_J[i]>>1&0x01;P2^1=D_J[i]>>2&0x01;P2^0=D_J[i]>>3&0x01;}/**************延时程序*****************/voiddelay(unsignedintt){unsignedinti;while(t--)for(i=0;i<80;i++);}oidmain{while(1);}-32-西安科技大学研究生论文voidtimer0()interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;CNCNT;{CNCNT;{delay00);}{delay00);-33--34-西安科技大学研究生论文}}}单片机的自动控制系统，采用光(1)详细分析了国内外目前的太阳追踪方式，比较之后，选择了以单片机为控制核心ATC用4个光敏电(3)机械部分零件图，装配图的绘制，按照各部分电路的设计将电路元件焊接到电路(1)系统稳定性需要加强：复位电路有时会出现不能自动复位的情况，尽管这种情况(2)在功能上需要更加完善：本系统没有设置报警装置，如果系统发生故障，系统不能做出报警动作，这样也会影响系统的追踪质量。(3)在机械装置方面也存在问题：机械装置能够带动太阳板转动的角度是有限的，这样也制约了追踪的时间段。(4)阴天情况下不能准确追踪的问题。的研究热点。本人在经过西安科技大学研究生论文源的主体。因此，太阳自阳追踪系统还尚未成研究中来，性能好、精度高、低成-35--36-西安科技大学研究生论文以顺利的完成论文的最答辩了，自己想想求学期，随着论文的完成，终于因为论文是在王老师次次的教导中，使我在设计之外明白了做学态度。！谢谢王老师在我设计的过程中给与使我有了良好的法上的一个很大的突破。在以往-37-西安科技大学研究生论文总之，此次毕业设计的过程，我收获了很多，即为大学四年划上了一个完美的句号，的人生之路做好了一个很好的铺垫。[1]李申生．太阳能．北京人民教育出版社[M]，1988:12-14.[2]王炳忠．太阳能—未来能源之星．高教出版社[M]，1990:20-21.袁俊等．太阳能自动跟踪系统的探索与实验[J]．物理实验，2003，23(9)：45-48.[4]练亚纯．太阳能的利用．北京人民出版社[M]，1975:24-25.J32(6)：44-47．8-10.及提高其利用率的途径[J]．能源研究与利用，2004，(03):2-7.R设科技信息,2004，(04):51-52.[14]周惠．美国有关可再生能源和节能情况考察报告[R]．可再生能源，2007，25(1)，98-101.J28-30.[16]胡赛纯，汤青云．太阳能利用现状与趋势[J]．湖南城建高等专科学校学报，2003，(01)：08-12.[17]孙孝仁．太阳能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