太阳能电池板自动跟踪系统的研究与设计

发布时间：2017-07-30 06:23

  本文关键词：太阳能电池板自动跟踪系统的研究与设计

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【摘要】：能源短缺已成为制约一个国家全面发展的重要问题,太阳能作为新兴能源可有效解决能源短缺问题,并在极大程度上改善环境污染,具有极大的研发前景。相对传统的化石燃料,我国的太阳能资源也非常丰富,充分利用太阳能资源,有着深远的能源战略意义。太阳能开发面临着诸多的挑战,太阳能电池板对太阳能采集效率的提高是充分利用太阳能的关键。为最大限度地采集太阳能,太阳能电池板应能接受太阳光线的直射,由此得到太阳最大光照强度。本文设计的太阳能跟踪系统可以对太阳全方位跟踪,具有两个自由度的跟踪能力。经过黑夜或阴天后,只要太阳一出即可跟踪,工作可靠稳定。通过AT89S52芯片对桥式电路检测到的结果进行一系列的逻辑运算后,进而控制实时调整高度角和方位角的步进电机,从而实现对太阳全方位跟踪。当水平方向上的2路光敏电阻测量数值相对接近,同时竖直方向上的2路光敏电阻测量数值也相对接近时,说明此时太阳能板已经正对太阳光。该系统不仅能自动根据太阳光方向来调整太阳能电池板方向,结构简单、成本低,而且设置了手动跟踪按键,防止在光电检测模块出现故障时,能够手动跟踪,有效地提高了太阳能的利用率,有较好的推广应用价值。
【关键词】：太阳能 自动跟踪 AT89S52 步进电机
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 能源与保护8-9
• 1.2 国内外太阳能应用的现状9-10
• 1.3 本文所做的工作10-12
• 第二章 太阳能追踪的原理12-24
• 2.1 传统太阳能跟踪装置的工作原理12-14
• 2.1.1 单轴跟踪系统12-13
• 2.1.2 双轴跟踪系统13-14
• 2.2 太阳的运行轨迹算法14-16
• 2.2.1 赤道坐标系14-15
• 2.2.2 地平坐标系15-16
• 2.3 太阳能跟踪技术应用16-22
• 2.3.1 控放式跟踪17-18
• 2.3.2 时钟式跟踪18
• 2.3.3 光电式跟踪18-21
• 2.3.4 压差式太阳跟踪21-22
• 2.3.5 用于天文观测和气象台的太阳跟踪装置22
• 2.4 太阳能跟踪系统的追踪原理22
• 2.5 本章小结22-24
• 第三章 光敏电阻传感器的研究与设计24-32
• 3.1 太阳光照强度24-26
• 3.2 太阳光能量跟踪方式的概述26-27
• 3.3 光敏电阻的光强传感器的设计27-31
• 3.3.1 光敏电阻传感器前置电路研究27-29
• 3.3.2 光敏电阻传感器的放大模块设计29-30
• 3.3.3 光敏电阻传感器滤波模块设计30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 太阳能自动跟踪系统的硬件电路设计32-42
• 4.1 太阳能自动跟踪系统的总体结构32
• 4.2 单片机模块32-35
• 4.3 电源模块电路35
• 4.4 A/D数据转换模块35-38
• 4.5 步进电机模块38-40
• 4.5.1 步进电机的控制原理38
• 4.5.2 步进电机的特点38-39
• 4.5.3 步进电机的驱动方法及主要参数39
• 4.5.4 8BYJ-48型号步进电机注意事项39-40
• 4.5.5 步进电机的驱动电路40
• 4.6 键盘电路40-41
• 4.7 本章小结41-42
• 第五章 太阳能自动跟踪系统的软件设计42-52
• 5.1 主程序的设计42
• 5.2 A/D转换程序的设计42-46
• 5.3 光敏电阻数据处理程序设计46-47
• 5.4 追踪的程序设计47-48
• 5.5 系统的程序仿真设计48-50
• 5.6 本章小结50-52
• 第六章 硬件电路抗干扰设计与系统的调试52-57
• 6.1 硬件电路抗干扰设计52
• 6.2 硬件电路的实现52-53
• 6.3 硬件电路整体调试53-54
• 6.4 系统整体测试54-56
• 6.5 本章小结56-57
• 结论57-58
• 参考文献58-61
• 附录A 主程序源文件61-64
• 致谢64-65

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 胡振华;基于单片机AT89S52的智能岩体声发射监测仪的设计[D];武汉科技大学;2008年

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本文编号：592859