陽光的有效跟蹤對于太陽灶有效利用太陽能具有重要意義。系統(tǒng)主要是通過控制器MSP430F1611對GPS模塊GR-87的經緯度等信息進行處理,獲得太陽高度角和方位角,與裝置上角度傳感器測得的高度角和方位角做比較,然后驅動步進電機帶動裝置垂直和水平方向運動,以實現(xiàn)對陽光的跟蹤功能。測試結果表明:設計的太陽灶模擬裝置實現(xiàn)了自動跟蹤太陽的功能,方位角跟蹤誤差小于3°,高度角跟蹤誤差小于1°。 

【文章來源】：現(xiàn)代信息科技. 2020,4(10)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

太陽灶模擬結構

如圖2所示太陽灶自動跟蹤系統(tǒng)主要由以下模塊組成:太陽灶模塊、控制器模塊、GPS模塊、光強檢測、電機驅動模塊、角度測量模塊、顯示模塊。在單片機正常工作下,單片機接收GPS輸出的時間、經緯度等信息計算太陽的高度角和方位角,通過角度傳感器及其采集模塊判斷裝置所處的高度角、方位角信息,單片機控制步進電機驅動太陽灶水平和垂直方向轉動,直至測量角度接近理論角度;同時對光強進行檢測,判斷是否進入休眠狀態(tài),當系統(tǒng)處于非休眠狀態(tài)下,控制太陽灶對太陽進行跟蹤。為了方便知道系統(tǒng)的狀態(tài),把相關的主要信息通過液晶顯示出來。各模塊的實現(xiàn)方式如下:

系統(tǒng)軟件采用模塊化設計的方法。模塊化是把各功能相對獨立的程序模塊作為子函數(shù),主程序是一個不斷循環(huán)的檢測結構。當系統(tǒng)上電自檢、初始化后,系統(tǒng)進入中斷控制,然后顯示數(shù)據,最后進入到死循環(huán)中,如圖3所示。在單片機正常工作下,接收GPS信息,轉換為時間、經緯度等信息,檢測是否進入休眠狀態(tài),通過ADC檢查高度角、方位角信息,然后利用液晶模塊把數(shù)據顯示出來。當系統(tǒng)處于非休眠狀態(tài)下,控制太陽灶對太陽進行跟蹤。當太陽灶完成對太陽的正確跟蹤后,單片機進入下一個循環(huán)執(zhí)行指令。跟蹤模塊軟件是本系統(tǒng)的核心模塊,其他模塊均被本模塊調用。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在設計兩個方向的跟蹤時,選擇首先調整高度角,然后調整方位角,如圖4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于單片機的跟蹤式太陽能追光控制系統(tǒng)[J]. 葉偉慧,廖才,石金強,陳國康,許迎彬.  智能計算機與應用. 2020(01)
[2]一種高精度太陽位置算法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭,申少青.  能源工程. 2010(02)
[3]基于單片機的GPS定位信息處理[J]. 趙志禮,孟慶輝,張松濤,楊云峰.  電子測試. 2009(10)



本文編號：3322562