基于单片机的太阳能电池板追踪系统设计论文答辩模板

基于单片机的太阳能电池板追踪系统设计指导老师：杨俊起答辩人：沈红举学号：311208002622班级：12-2班系统总体设计系统软件设计系统硬件设计系统设计主要内容系统总体设计单轴追踪系统单轴，即一个转动轴，一般采用倾斜布置东西跟踪、焦线东西水平布置南北跟踪、焦线南北水平布置东西跟踪。特点：结构简单，收集太阳的效率低。双轴追踪系统双轴，即两个转动轴，两转动轴相互垂直布置。特点：结构比单轴复杂，但是能够同时在高度角和方位角上跟踪太阳，收集太阳的效率高。根据以上分析，决定采用双轴追踪系统。•定时转动法简单地说就是先由大量的公式算出来电池板当地各个时刻太阳所在方位，计算出每隔一段时间电池板相对于前一时刻需要转动的方位角和高度角，再存储在控制器中，然后通过软件编程控制执行机构在相应的时刻做出动作。特点：算法复杂、开环控制无反馈、精确度不高、代价高。•压差法依靠密闭容器两边受热不均导致的压力差来驱动系统的调节。特点：对容器材料、密封性要求高，反应时间长，不能实时跟踪太阳，效率低。•阴影法光敏电阻检测法，利用遮挡板将电池板上多个光敏电阻分割在不同区域，从而导致当太阳光线与太阳能电池板所在平面不垂直时，光敏电阻有的处于光照区，有的处于阴影区，因此就会产生两边电路中的电压差，这些差异信息经过单片机处理后就会驱动电动机的转动，调节电池板所对方位。跟踪方案设计系统硬件设计单片机A/D转换电路光照强度采集电机驱动电路步进电机电池板图1系统硬件总体设计图光照强度采集电路设计•如图所示是光照强度采集电路，当太阳光从电池板右侧斜射过来时，根据光敏电阻的电阻随光照强度增加而减小的原理可知D7电阻减小，D6电阻增大，所以此时分在R4上的电压小于R5上的电压。所以此时AIN2处电压值大于AIN3处电压值，经PCF8591模数转换之后，当两者的差别大于一定的数值之后，单片机就会发出指令使步进电机动作，使电池板向右转动。AIN01AIN12AIN23AIN34A05A16A27VSS8SDA9SCL10OSC11EXT12AGND13VREF14AOUT15VDD16U3PCF8591VCCAIN0AIN1AIN2AIN3光照强度采集R210KR310KR410KR510KVCC12345P7AIN0AIN1AIN2AIN3AD_SCLAD_SDA右边D5D6D8D7上边下边左边12345P8电机驱动硬件设计•步进电机驱动芯片我们选择的是ULN2803，步进电机1步进电机2IN11IN22IN33IN44IN55IN66IN77GND9VCC10OUT811OUT712OUT613OUT514OUT415OUT316IN88OUT217OUT118U1ULN2803VCCIN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7IN812345P312345P4VCCVCC步进电机驱动系统软件设计•软件设计总体流程图奇次偶次电机驱动子程序开始初始化AD电压采样子程序电机驱动子程序结束按键子程序模数转换子程序切换键按下几次？光电检测子程序•请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。电机驱动子程序YYNN开始U1U2且U2-U110或者上转按键按下？上转U1U2且U1-U210或者下转按键按下？下转返回主程序结论与分析•请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。谢谢！