1. 研究目的与意义
光伏能源是一种发电新能源,具有高清洁度、高再生的特点,在能源紧张的当代其应用价值极高。
光伏能源发电主要利用光伏设备来实现,但在初期应用过程中,人们发现,太阳光的移动会决定光伏设备的发电效率,即太阳光直射光伏设备时,发电效率将达到最高。
为了保障光伏发电效率,本设计提出了一种基于单片机的太阳能智能追光系统设计,通过对太阳光的实时追踪实现太阳始终直射采集装置。
2. 课题关键问题和重难点
太阳能追光系统实物是以单片机为核心元件,对单片机进行相关程序编写,从而实现使采集装置能够正对光照。
实物初步设计为通过获取受到光照强度不同的四个方向固定的光敏电阻的阻值的变化,通过舵机旋转调节角度使得光敏电阻阻值达到预期目标,即此时采集装置处于正对光照方向。
太阳能追光系统项目实现难点在于首先需要对所选器件包括光敏电阻,步进电机等进行了解学习,对电路图进行搭建,对器件性能与如何实现需要深入学习。
3. 国内外研究现状(文献综述)
基于单片机的太阳能智能追光系统设计摘要:当前能源危机和环境污染的日益加重,各个国家在新能源研究和开发方面的投入也越来越多。
其中太阳跟踪技术是提高太阳能利用效率的一种新技术和发展方向。
本设计使用高速、低功耗、超强抗干扰的新一代STC12C5A60S2单片机,内部自集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),比传统8051速度快8-12倍,适用于针对强干扰场合的电机控制。
4. 研究方案
硬件设计部分我们采用了四象限法放置的光敏电阻采集光信号, 将幅值不同的电压信号传送到STC89C51单片机中, 然后输出PWM波驱动舵机转动, 一直到光敏电阻产生相同的光照强度。
软件设计部分我们利用keil 4进行编程, 实现尽可能准确的使接收设备正对光源。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 深入理解太阳能追光系统的设计方法;第 5 周 设计硬件电路;第 6 周 元件选型以及电路制作;第 7 周 ~10周完成软件编写以及硬件电路板的调试;第11周 进行毕业设计说明书写作,写业务总结,接收验收成果,接受答辩资格审查;第13周 评阅教师评阅论文;第14周 准备参加答辩。
在提前查阅报告时,尝试通过仿真软件进行硬件电路图的设计与程序编写修正。
在仿真过程实现预期目标后进行实物硬件电路板的搭建,与对照实物电路板对相关程序进行调试修改,在完成实物后对相关功能进行再一步优化与创新。
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