1. 研究目的与意义
本课题的现状及发展趋势:
现代工业的飞速发展让人们的生活质量有了极大的提高,但同时也导致了全球的能源危机与自然环境的过度污染。太阳能作为无污染的可再生能源受到了广泛的应用,但大多数情况下太阳能的利用率偏低,为了提高其利用率,本文设计了太阳能电池板自动追光系统。系统将单片机作为核心处理器,晴天时,系统运行通过比较四路光敏电阻采集的光强偏差识别方位,进而驱动步进电机进行调整。光电追踪方式的测试是通过比较固定式电池板与自跟踪式电池板的追光效果,发现自跟踪式电池板的追光效果更佳。太阳能电池板智能追光控制设计的发展现状及发展趋势有以下几个方面。
自动追光系统一直是国内外研究的热点问题。其中,西方国家对于自动追踪系统的研究情况如下:1997到2002年间,美国主要研发了四种自动追光系统。其中最早的系统是一款单轴的追光系统,它使太阳光追踪装置的工作效率提升了15%,同时它还具有体积轻便、易于安装等优点。其次是在加利福尼亚州诞生了一款加入了菲湿尔透镜的双轴自动追光系统。菲涅尔透镜是—种平面化的聚光镜,它具有重量轻,价格经济等优点,而且它可以对不同方向的入射光进行吸收,同时也能对散射光进行吸收。这样提高了硅光电池板单位面积上的接收效率,从而提高大阳能的利用效率再是joel.h.goodman研发的自动追光系统,它可以根据太阳的方位角对太阳进行由东至西的追踪。最后是arizona大学制作的自动追光系统,它是基于电机控制的设备,整体框架采用铝型材料,在减轻重量的同时仍能保证较高强度的工作质量,拥有宽阔的适用领域。
2. 研究内容和问题
研究内容:利用单片机作为核心控制芯片,实现光强度、温度、风速、湿度等环境参数的采集,太阳能的智能追踪。根据气象状况,智能切换到不同的跟踪模式。
解决的关键问题:wifi模块的驱动和数据通信,二自由度舵机的追光控制,实物的调试
3. 设计方案和技术路线
研究方法:
首先通过文献研究法,参考书籍文献和芯片的数据手册,设计出合理的原理图。然后采用实验法,对传感器模块进行安装调试和太阳能板的整定。最后,完善功能。
4. 研究的条件和基础
研究工作条件和基础
1.有原理图和pcb的设计经验
2.熟悉单片机的应用
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