從十九世紀(jì)末開(kāi)始,人類社會(huì)進(jìn)入了大發(fā)展的階段,伴隨而來(lái)的是對(duì)能源的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng),到目前為止對(duì)能源的需求仍是與日俱增,可利用的化石能源已經(jīng)變的相對(duì)匱乏,能源危機(jī)成為了人們頭上不斷敲響的警鐘。基于這種能源的危機(jī),尋求可替代的新能源成為當(dāng)務(wù)之急,太陽(yáng)能作為一種可持續(xù)和純綠色的新能源脫穎而出,成為了一大新熱點(diǎn)。而西部地區(qū)太陽(yáng)能資源極為豐富,其特點(diǎn)是光照時(shí)間長(zhǎng)且強(qiáng)度大,特別適合太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用。在此基礎(chǔ)上本文提出了一種以FPGA和LABVIEW虛擬儀器相結(jié)合的太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng),使太陽(yáng)能被更高效的吸收和利用。結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ),本文采用的是視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤結(jié)合的跟蹤方式,并且運(yùn)用了雙軸跟蹤技術(shù),來(lái)進(jìn)一步提高其跟蹤精度。整個(gè)系統(tǒng)可以分為兩部分,一部分是以FPGA為核心的下位機(jī)部分,該部分主要有由光電傳感器、FPGA核心板和串口組成的,利用QuartusⅡ開(kāi)發(fā)軟件對(duì)FPGA的時(shí)鐘輸出模塊、AD采集驅(qū)動(dòng)模塊、太陽(yáng)能跟蹤模塊和串口通訊模塊進(jìn)行了仿真分析。另一部分是基于LABVIEW虛擬儀器的上位機(jī)部分,該部分主要由數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)顯示界面、文件保存界面和串口通訊界面組成,并利用虛擬... 

【文章來(lái)源】：青海師范大學(xué)青海省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文的組織與結(jié)構(gòu)
第二章 太陽(yáng)能跟蹤、FPGA和虛擬儀器介紹
    2.1 太陽(yáng)能跟蹤理論介紹
        2.1.1 太陽(yáng)能電池原理
        2.1.2 太陽(yáng)能跟蹤的必要性
    2.2 太陽(yáng)能跟蹤方法及裝置
        2.2.1 太陽(yáng)能跟蹤方法
        2.2.2 太陽(yáng)能跟蹤裝置
    2.3 FPGA發(fā)展介紹
    2.4 LABVIEW虛擬儀器介紹
第三章 太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)
        3.1.1 FPGA系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程
        3.1.2 硬件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言簡(jiǎn)介
    3.2 LABVIEW程序開(kāi)發(fā)過(guò)程
    3.3 太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)總方案
        3.3.1 太陽(yáng)能跟蹤方法的選擇
        3.3.2 LABVIEW上位機(jī)功能設(shè)計(jì)
第四章 太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 FPGA最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.1.1 FPGA芯片簡(jiǎn)介
        4.1.2 電源電路
        4.1.3 時(shí)鐘和復(fù)位電路
        4.1.4 下載配置電路
        4.1.5 SDRAN存儲(chǔ)電路
    4.2 FPGA外圍電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 串口電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 A/D轉(zhuǎn)換電路
    4.3 跟蹤系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
        4.3.1 時(shí)鐘輸出模塊
        4.3.2 AD數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)模塊
        4.3.3 太陽(yáng)能跟蹤模塊
        4.3.4 UART串口通訊模塊
    4.4 光電傳感器設(shè)計(jì)
第五章 LABVIEW上位機(jī)的設(shè)計(jì)
    5.1 LABVIEW上位機(jī)前面板設(shè)計(jì)
        5.1.1 波形顯示和文本界面設(shè)計(jì)
        5.1.2 文件保存界面
        5.1.3 串口通訊界面設(shè)計(jì)
    5.2 LABVIEW上位機(jī)程序控制框圖設(shè)計(jì)
        5.2.1 波形數(shù)值顯示程序框圖設(shè)計(jì)
        5.2.2 文件保存程序框圖
        5.2.3 串口通訊程序框圖設(shè)計(jì)
第六章 仿真分析
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間發(fā)表論文清單


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展[J]. 張秀清,李艷紅,張超.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2014(07)
[2]氣候變化科學(xué)與人類可持續(xù)發(fā)展[J]. 秦大河.  地理科學(xué)進(jìn)展. 2014(07)
[3]中國(guó)霧霾特殊形成機(jī)理研究[J]. 顧為東.  宏觀經(jīng)濟(jì)研究. 2014(06)
[4]Cyclone Ⅳ系列FPGA的配置方式及其工程應(yīng)用[J]. 趙勇,孟李林,李小龍.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2013(19)
[5]“第三次工業(yè)革命”與中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整——技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)變的視角[J]. 黃群慧,賀俊.  中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì). 2013 (01)
[6]我國(guó)大氣顆粒物來(lái)源及特征分析[J]. 胡敏,唐倩,彭劍飛,王鍔一,王淑蘭,柴發(fā)合.  環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2011(05)
[7]關(guān)于不同單軸跟蹤方式的對(duì)比分析[J]. 余雷,王軍,王新,張耀明.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]中國(guó)酸雨研究現(xiàn)狀[J]. 張新民,柴發(fā)合,王淑蘭,孫新章,韓梅.  環(huán)境科學(xué)研究. 2010(05)
[9]我國(guó)太陽(yáng)能資源的利用現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 王崢,任毅.  資源與產(chǎn)業(yè). 2010(02)
[10]FPGA器件設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 楊海鋼,孫嘉斌,王慰.  電子與信息學(xué)報(bào). 2010(03)

博士論文
[1]中國(guó)新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
[2]太陽(yáng)能利用中的熱物理基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王剛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于LabVIEW的虛擬實(shí)驗(yàn)室與傳感器虛擬儀器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 王磊.太原理工大學(xué) 2010
[2]太陽(yáng)自動(dòng)追蹤系統(tǒng)的研究[D]. 趙麗偉.吉林大學(xué) 2007
[3]基于LabVIEW的Windows通用測(cè)控平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 閆明.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2945694