基于Atmega16的太阳运动模拟平台的设计与开发

发布时间：2018-01-04 03:25

本文关键词：基于Atmega16的太阳运动模拟平台的设计与开发　出处：《太原科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前,光伏发电成为国内外竞相开发的重点,使得关于太阳跟踪的研究热潮不减,但在检测太阳跟踪器的精度方面却没有一个统一标尺。为了给太阳跟踪系统提供一个可重复实验的平台,进而提高太阳能的利用效率,本文设计一套太阳运动模拟平台。该平台采用地平坐标系,将太阳位置分解为高度角和方位角,搭建一套二维系统。该系统采用Atmega16作为控制器控制步进电机来模拟太阳运行轨迹,能够在上位机上演示出来,从而实现对太阳运行位置的全面预测和重现。课题在太阳运行理论的基础上,通过对太阳运行轨迹进行分析,将太阳位置分解为高度角和方位角,通过对三个不同地区在同一天的太阳运行轨迹进行分析,得出不同地区在同一时间段的太阳运行速度是不同的结论。硬件设计主要包括实验平台的搭建和硬件电路的设计。根据系统要求设计实验平台,选择元器件搭建太阳运动模拟平台;电路主要包括控制器的选择和外围电路的设计。软件设计主要包括下位机控制程序设计和上位机控制界面设计。下位机控制程序设计主要描述单片机的控制设计思路,通过对电机调速实现模拟光源每小时以不同的速度运动,设计出程序流程图;在上位机上,设计的控制界面能够与下位机通讯,上传数据能够在界面上显示出方位角和高度角曲线,并将数据保存。最后,通过实物调试,平台能够实现所要求的功能,完全可以使模拟光源按照预计的轨迹运动,说明设计的平台是可靠的。通过比较上位机获得的数据与理论值,计算误差在允许范围内,说明设计的实验平台可以满足系统要求。
[Abstract]:In order to provide a platform for the solar tracking system to simulate the running track of the sun , a set of two - dimensional system is designed . The system uses Atmega16 as the controller to control stepping motor to simulate the running track of the sun . The software design mainly includes the control program design of the controller and the design of the peripheral circuit .

【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615

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