導讀:該文是關于電機太陽論文范文，為你的論文寫作提供相關論文資料參考。

(南京工程學院自動化學院 江蘇南京 211167)

摘 要:本系統以Atmega32為核心,通過GPS獲取當地的經緯度,DS1302獲取實時時鐘,計算出實時的太陽高度角及方位角,并以此來控制兩個方向的步進電機,實現主動式追日的目的.此外,在陰天時能停止對太陽收集裝置的角度校正,減少了能量的損耗.

關鍵詞:太陽能 主動式跟蹤 單片機

中圖分類號:TK513文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)09(c)-0146-01

世界能源日趨枯竭,可再生能源的開發和利用前景廣闊,全方位、高效率地利用太陽能是相關人士追求的目標.目前,太陽能的利用存在以下問題:第一,太陽能雖然資源豐富,但能量分散,集中在某點的能量較少,同時太陽能的方向性決定了較長時間內不可能在固定方向一直獲取較大的能量,第二,太陽能受環境條件的制約,只有在白天太陽光線較好的情況下,第三,太陽能電池板的轉換效率不高,而且目前很多太陽能電池板陣列基本上都是固定的,沒有充分利用太陽能資源,因此研究主動式追日系統,顯得十分重要.

本文提出了一種基于Atmega32單片機的主動式追日系統,借助GPS和時鐘模塊,獲取當地時鐘和緯度,經主芯片Atmega32的實時計算產生相應的脈沖來驅動步進電機,從而使太陽能收集裝置能夠隨太陽位置的變化而轉動,提高了對太陽的利用率.

1. 系統總體設計方案

此系統的總體設計方案如圖1所示,以Atmega32單片機為核心,由7個模塊共同作用,完成主動式追日的設計.

在安裝時,通過GPS模塊獲取當地的經緯度,用論文范文輸入到單片機中,并通過DS1302串行時鐘,每隔一段時間獲取確切時間,再根據相關算法,計算出太陽的高度角和方位角,通過此時刻與上一時刻得到的兩者的差值,得到步進電機應轉過的角度,通過TB650驅動電機轉動.此外,在電路中,還增加了亮度感測模塊和行程開關,當亮度一值比較低時,則不進行電機驅動運動,行程開關,能夠保護系統不超程,兩者都能很好地減少能量損耗.

2. 各模塊分析

2..1 時間的獲取

此系統中,選取的是DS1302串行時鐘芯片,它具有高性能、低功耗等特性,此實時時鐘可以提供秒、分、時、日、星期、月和年,一個月小與31天時可以自動調整,且具有閏年補償功能,工作電壓寬達2.55.5V,此系統中選取的是5V的電壓供電.

太陽能電機:我愛發明，自制光盤高速電機

2..2 太陽位置的確定

太陽每天東升西落,站在地球表面的人會觀測到太陽很有規律的在天球上運動,可以通過太陽高度角(h⊙)和太陽方位角(A)來表明太陽在天球上的位置,目前也有相應的公式和參數計算.

式中:δ為太陽赤緯角,φ為當地的地理緯度,τ為當時的太陽時角.

此次的驅動芯片選取的是東芝最新的步進電機驅動器芯片TB6560AHQ,通過采用BICD工藝將低電阻與高許可損耗封裝相結合,使其與其它同類產品相比能夠極大減少熱量的產生,還能支持使用時鐘輸入控制的無微控制器應用環境下的微步驅動.它采用的是雙全橋Mo論文范文et驅動,耐壓值40v,峰值電流能達到3.5V,通過M0、M1的控制可實現整步、1／2細分、1／8細分、l／16細分運行方式的選擇,這些方式的選取,采用的是跳線的方法.

2..4 機械裝置

在系統中,有兩個步進電機,一個控制水平方向,一個控制垂直方向,通過時間、經緯的讀取,轉換成對驅動器的控制,從而控制兩個步進電機,使其緊隨太陽轉動.這兩個步進電機的運轉,與采光情況,行程開關也密切相關.

2..4.1 采光單元

采光單元由光電傳感器構成,每隔一段時間采樣一次,若連續幾次采樣,都得到低電平,則表示光線一直很弱,則表示陰天,電機步工作,加大延時時間,隔了幾次采樣周期后,獲取當時所在時間,通過運算,得到相應的電機轉動角度,則運轉電機,達到相應位置時,再次采樣,若還未低電平,則停轉,否則,按照正常情況運行.

2..4.2 行程開關

夜間,沒有陽光,則需使電機停止工作,但又要在第二天的早晨,電機又能回歸到起始位置,于是在兩個步進電機的運轉起始位和終點位都安放了行程開關,當電機運轉到終止位時,行程開關會給單片機一個低電平信號,則開始連續向反方向運行,直到單片機受到起始位行程開關提供的低電平信號,此時,表示電機已經回歸到最初狀態,則電機停轉.

2..5 LED顯示單元

LED顯示相當于一個人機界面,在其上可顯示選擇設置項,比如時間,位置,速度,顯示,回零等設置項,當用論文范文選中其中任意一個時,可進行相關設置.

3. 結語

該研究表明,可通過實時計算獲取電機應轉的角度,來驅動電機運轉,使太陽能收集裝置能夠隨太陽位置的變化而轉動,但也發現了設計時的不足,不能知曉電機是否轉到命令位,故以后還需在此基礎上增加一個閉環電路,通過蝸桿傳動,將轉過的角度,轉換成位移,以此來確定電機是否按照命令執行.

參考文獻

[1]林俊銘,論文范文,等.太陽能追日系統之研究[J].江蘇:昆山科技大學電機系,2006(2):20-21.

[2]薛建國,基于單片機的太陽能電池自動跟蹤系統的設計[J].長春師范學院學報:自然科學版,2005,24(3):26-30.

電機太陽范文

太陽能電機參考文獻總結:

大學碩士與本科電機太陽畢業論文開題報告范文和相關優秀學術職稱論文參考文獻資料下載，關于免費教你怎么寫電機太陽方面論文范文。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于单片机的自动追日系统设计_电机太阳论文,关于基于Atmega32的主动式太阳能追日系统相关参考文献资料-免费论文范文...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。