太阳能电池板自动追踪系统的设计

太阳能电池板自动追踪系统结构设计目录1.课程项目任务书 22.项目选题构思 32.1选题的背景依据 32.2方案的分析 32.3项目规划 33.项目整体设计 44.项目运行 44.1三维设计图 44.2实物设计 74.3整体调试 75．总结与体会 7 1.课程项目任务书本学期开展可编程控制系统设计与实现课程项目，是为了培养学生运用专业知识解决实际应用的能力，进一步加强一般控制系统的安装调试技能训练，引导学生进行项目任务要求分析及项目实施工作方法选择，建立创新意识、激发其对专业学习兴趣和热情，培养学生团队的工作作风。项目选题太阳能电池板自动追踪系统结构设计项目任务及要求项目任务：为了节能减排使太阳能的利用率达到最大化3.整合工程制图基础与CAD、机械结构基础、电机控制和solidworks等相关课程，深化并提高；4学习三维造型设计仿真、绘图软件的知识。5.完成太阳能电池板自动追光系统结构和控制设计，实现电池板的自动追光功能。6.响应国家自动化的号召。要求：1、工程制图和识图能力；2、三维建模和仿真能力；3、电机选型和控制能力；4.整合结构和协调能力5、结构装配和调试能力项目考核方式1.过程考核（40%）：包括工作态度、沟通能力、团队合作2.项目实施（30%）：包括知识应用、技能应用、解决问题3.项目答辩（30%）：包括项目贡献、表达能力、作品评价项目设计计划2022.5.7-2022.5.20项目选题及申报；2022.5.21-2022.5.28项目前期分析及资料收集；2022.5.29-2022.6.10项目硬件系统的构建；2022.6.11-2022.6.15项目软件系统的构建；2022.6.16-2022.6.20项目现场安装及调试；2022.6.21-2022.6.21项目结项汇报及答辩；2022.2022.6.22-2022.6.24项目相关文件资料整理归档2.项目选题构思2.1选题的背景依据目前对于能源大多行业还在使用传统的煤炭，电能等，而现在据国务院印发的“十四五”节能减排综合工作方案的通知可以明确看出未来的能源市场会被新型的绿色能源所据，太阳能无疑是非常好的选择，但是现在的太阳能收集装置大多都是靠着大的占地面积才能收集到能源，因为太阳会随着时间偏移，使得收集能量的效率大幅降低，这对于将太阳能运用到生活中无疑是不小的缺陷，同时在操作太阳能板块时操作不规范将会导致不小的能量损失，而本次项目的设计灵感无疑是由此产生的。2.2方案的分析我们先设计电路，进行仿真，然后再使用三维软件搭建结构。我们在实物的顶端全方面安装的光敏电阻，连接到arduion主板，在电脑上使用的arduion软件进行编程，同时配对适应的步进电机，光敏电阻发出信号至主板，主板根据编程带动步进电机，使太阳能板可以精准的收集太阳能，同时因为可运动的结构使得需要的占地面积得到减少，可以大幅度的提高能力的收集率。2.3项目规划项目认识随着时代的发展，人们越来越意识到环保的重要性，加上对于能源的需求，新能源太阳能无疑是大家的宠儿，本设备可以使太阳能得到最大化使用项目要点1.根据要求分析追光系统的原理2.硬件设计：可3D打印出或购买原部件，根据Arduino来接线3.软件设计：编写Arduion程序4.联机调试：硬件连线、软件编译调试；项目计划日期工作内容2022.5.7-2022.5.20确定初步方案2022.5.20-2022.6.1完成电路设计以及三维设计图2022.6.1-2022.6.10完成硬件部分的搭建，以及电路的实体测试2022.6.10-2022.6.16完成软件的编程2022.6.16-2022.6.29项目的现场在、安装以及调试3.项目整体设计本设计采用ArduinoNono来实现控制，用光敏电阻传递信号，本项目用到了两个步进电机，一个来控制控制横向运动，一个控制纵向运动。利用光敏电阻接收信号，根据光敏电阻的信号。4.项目运行4.1三维设计图机械三维装配图如图4.1-4.2所示。图4.1电池板自动追踪系统装配图视角一图4.2电池板自动追踪系统装配图视角二4.2实物设计依托三维设计，采购相关实物和零部件，然后根据三维图纸组装调试，具体组装后的结果如图4.3所示。图4.3电池板自动追踪系统实物装配效果图4.3整体调试调试步骤按照硬件接线图连接。2)编程：编写吊瓶自动转换机的Arduino程序。3)将Arduino程序运用到实际的操作结构中4)打开电源测试是否有预期的功能，如有错误，检查硬件接线和程序，直到调试成功为止。5)调试完成后，关闭电脑，拆下连接线，整理并放回原处，做好设备整理和清洁工作。调试要点1)将设计好的程序写入arduion软件后，首先要做的就是仔细检查程序，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室用手机光模拟太阳模拟调试。5．总结与体会在整个学期项目中，我们有得汗水，有辛勤，有收获。我们把在课堂上所学到的理论知识运用到了实践中，是我们更加熟练度掌握这项知识，我们用电气工厂技术这门课的知识搭建了我们的电路，用solidworks中所学的知识搭建三维模型，为后续实物的建造减少了时间，真正开启了学以致用之门，并极大了增强了自信心。其实一开始决定参加大赛，我们一直不知道创新什么，后面在老师指点下看到了新能源太阳能，我们就明确了目标，在一开始的时候，我们什么都不会，在叶宏老师的指导下，我们逐渐的学习如何去做，在此期间我们也吃过很多亏，例如虽然电路做了仿真调试，但是现实中因为电压不够稳定，接线等原因一再短路。也因为对搭建结构没有足够经验，也没有做好提前的了解，以至