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基于单片机的双轴光伏寻日系统设计

2013-9-22 14:04| 发布者: echo| 查看: 2606| 评论: 0|来自: 中国光伏测试网

摘要: 能源是促进经济发展和社会进步的原动力,从工业革命以来,人类所使用的主要能源为石化能源,然而其蕴藏量有限,大量的使用会造成全球环境生态和气候产生很大的变化,而太阳能是一种取之不尽、用之不竭并且无污染的清 ...
       双轴跟踪传感器控制电路也包括两个电压比较器,光敏电阻RT1、RT2是一种电阻值随着光照强度发生变化的的电阻,当阳光直射时,两个光敏电阻的阻值相同,运算放大器LM358的同相输入端和反相输入端的电压差为0,此时单片机上无输入;若阳光不处于直射位置,则两个光敏电阻RT1和RT2的阻值不相同,LM358的两端会产生电压差,由于运算放大器处于开环状态,因此会给单片机发出控制指令0或1,从而控制电机向某一方向旋转。其基本原理如图3所示。


       2)风速传感器
       风速传感器用于检测当前风速,当在台风天气中,风速超过预设值时,控制系统使太阳能电池板处于水平位置,从而减小受风面积,避免太阳能装置因风力过大而受损。风速传感器的型号为FC-2A3,输出为0~5 V的电压,测量风速范围0~30 m/s。传感器的信号经过A/D转换后送入单片机,A/D转换器选用TLC0831,是8位逐次逼近电压型A/D转换器,支持单信道输入串口输出,极性设置固定,不需寻址,其内部有一采样数据比较器将输入的摸拟信号微分比较后转换为数字信号。模拟电压采用差分输入方式有利于抑制共摸信号,减少或消除转换的偏移误差。电压基准输入可调,使小范围摸拟电压信号转化时的分辨率更高。由标准移位寄存器或徽处理器将时间变化的数字信号分配到串口输出,当IN-接地时为单端工作,此时IN+为输入,也可将信号差分后输入到N+与N-之间,此时器件处于双端工作状态。其电路设计如图4所示。
 
       2.2 电机驱动电路设计
       在本寻日系统中,驱动俯仰机构和水平机构转动的电机为24 V直流永磁电动机,太阳能电池板水平方向和俯仰角的调整,需要驱动电机能够具有2个相反的运动方向,在本系统电路中,通过继电器改变电流的方向,从而使电机能够反向转动,为了控制好电池板的调整速度,机构中加上了减速装置,其电气图如图5和图6所示。 

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