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《“太陽能跟蹤系統(tǒng)追日裝置”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、“太陽能跟蹤系統(tǒng)追日裝置”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：本追日裝置是由STC51單片機(jī)、光敏三極管和云臺等組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，主要組成模塊有主控模塊、光能檢測模塊和云臺控制模塊。在日照環(huán)境下，通過光能檢測模塊比較各方位日照強(qiáng)度，控制云臺轉(zhuǎn)動，使光能檢測模塊正對光源，實(shí)現(xiàn)追日功能。本裝置具有高效、簡易的特點(diǎn)，能應(yīng)用于太陽能領(lǐng)域，以提高太陽能的轉(zhuǎn)換效率。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，感光模塊，云臺控制Thedesignandimplementationof“SolarTrackingSystem”ZhangzheWenyiYuhai(ScienceandTechn
2、ologyInnovationCenterofElectricianandElectron,HuaZhongUniversityofScienceandTechnology,WuHan430074)Abstract：TheSilversundevicewasmadefromSTC51MCU,PTZcomposedofphotosensitivetransistor,andclosed-loopcontrolsystem.Themaincomponentmodulesaremaincontrolmodule,lightdetectio
3、nmoduleandPTZcontrolmodule.Meanwhile,throughlightdetectionmoduletocomparesunshineintensityandcontrolPTZrotation,itcandevotetothedevicebeinginlinetothelight,whichreachestheeternalfunction.Thisdevicehashighefficiency,simplefeatures,whichcanbeappliedtosolarenergy,toenhanc
4、esolarenergyconversionefficiency.KeyWords：MicrocontrollerUnit,hotosensitive?module,PTZ一、總體方案設(shè)計(jì)與論證1.方案的設(shè)計(jì)與選擇方案一：設(shè)計(jì)一個二維電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置，通過單片機(jī)來控制兩個電機(jī)的轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)對任意方向的跟蹤。單片機(jī)通過記憶或者計(jì)算任何時刻的太陽的位置，然后控制電機(jī)轉(zhuǎn)動對準(zhǔn)太陽直射方向。單片機(jī)利用時鐘提供的日期和時間，計(jì)算出太陽的預(yù)期位置，與編碼器提供的當(dāng)前位置比較，輸出控制信號。驅(qū)動裝置根據(jù)單片機(jī)提供的信號轉(zhuǎn)動，同時通過編碼器將運(yùn)行速度或
5、位置增量反饋到單片機(jī)，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)good,noloosening.6.5.2DCSsidewiringtocompletetheenclosureandtheothersideafterthewiringiscompleted,DCSwithintheenclosurewhenthepowermoduleshouldbeloosenedorthepowergoesout.6.6lowvoltagecableterminalmaking6.6.1first。由于當(dāng)前位置是由增量式計(jì)算得到的，若當(dāng)前位置的計(jì)算出現(xiàn)偏差，則不能夠由反
6、饋得到校正，從而形成累積位置偏差。為此，必須通過傳感器監(jiān)視聚光鏡的位置是否與太陽偏離，當(dāng)偏離時啟動一個校正程序，達(dá)到消除當(dāng)前位置誤差的作用。此外還需要判斷天空直射輻射的強(qiáng)度，在直射輻射較弱時不啟動校正程序，從而避免多云天氣的盲目跟蹤。在中科院的一篇論文中我們看到此種方法。通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)該方案原理比較復(fù)雜。另外，對太陽方位的計(jì)算超出我們知識范疇。若采用這種方法，短時間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。方案二：設(shè)計(jì)一個感光面板，將面板固定在轉(zhuǎn)動平臺上，將光敏器件部署在面板的不同位置，通過各位置反饋的光強(qiáng)信號差異，獲得當(dāng)前陽光的方位信息。同時，使用單片機(jī)對
7、光強(qiáng)信號進(jìn)行采樣，采集結(jié)果通過一系列運(yùn)算后，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動控制信號，控制轉(zhuǎn)動平臺，進(jìn)而保證感光面板正對太陽直射的方向。實(shí)現(xiàn)這個方案，主要解決兩方面問題，一是光敏器件的選擇，二是轉(zhuǎn)動平臺的搭建。在光敏器件的選擇方面，我們嘗試了光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管，甚至考慮了用四象限探測儀。由于考慮到裝置的實(shí)用性和性價比，我們放棄了用四象限探測儀。通過設(shè)計(jì)了不同的光照實(shí)驗(yàn)，我們檢測不同光敏器件的感光效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在不同的光照下，光敏三級管的導(dǎo)通電流與光照強(qiáng)度呈線性關(guān)系。在光敏三極管射極外加電阻，經(jīng)過三級管放大的感應(yīng)電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺阌诤?/p>
8、續(xù)的信號采樣和信號處理。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)論證最終確定了光敏三極管的方案，具體選型為3DU33。在轉(zhuǎn)動平臺的搭建方面，我們考慮了自制轉(zhuǎn)動平臺和云臺。在實(shí)驗(yàn)測試中，由于受工藝、結(jié)構(gòu)和控制接口等多因素的制約，我們放棄了自制轉(zhuǎn)動平臺的方案，選擇了云臺
