基于dsPIC单片机的太阳能跟踪控制器的设计

摘要

太阳能是一种洁净无污染的可再生能源，取之不尽，用之不竭，越来越受到人们的广泛关注，但就现有的太阳能装置而言，已经投入使用的太阳能发电装置中太阳能的利用效率较低，如何最大限度地提高太阳能的利用率，仍是国内外学者的研究热点。
　　在前人研究的基础上，设计了基于dsPIC单片机的太阳能跟踪控制器，控制器采用视日轨迹跟踪中的高度-方位角跟踪为主要跟踪方式，光传感器跟踪中的比较控制式为辅助跟踪方式，结合了光传感式的追踪精确和视日轨迹式的程序可控等优点，能够满足阵列化布局要求，并实现全自动无人值守。
　　通过对太阳跟踪控制器的功能需求分析，论文完成了跟踪控制器的硬件电路和软件模块设计。硬件电路设计主要内容包括：dsPIC30F4012的外围接口电路、电机驱动电路、反馈脉冲检测电路、光强检测电路、风速和温湿度检测电路。软件模块设计主要内容包括：主控制程序模块、视日轨迹跟踪模块、光传感器误差纠正模块和夜返模块的软件设计。在实验室条件下进行了跟踪试验，并对实验中出现的问题提出了改进方案。
　　本文设计的太阳能跟踪控制器成本低，能满足阵列化布局要求，全自动无人值守，跟踪精度高，机械结构简单，可应用于大型发电厂、机关、小区等场所。

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Contents

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 课题研究的意义

1.4 本文的主要工作

2 太阳能跟踪技术的研究

2.1 太阳运动规律

2.2 太阳能跟踪方法

2.3 本章小结

3 太阳能跟踪控制器的总体方案设计

3.1 太阳能跟踪控制器的功能需求分析和方案设计

3.2 太阳能跟踪控制器结构框图设计

3.3 太阳能跟踪控制器功能模块设计

3.4 本章小结

4 太阳能跟踪控制器硬件电路设计

4.1 太阳能跟踪控制器硬件框图设计

4.2 太阳能跟踪控制器硬件接口电路设计

4.3 本章小结

5 太阳能跟踪控制器的软件设计与系统调试

5.1 控制器软件设计

5.2 控制器调试及改进

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 展望

参考文献

致谢