發(fā)布時間：2020-12-29 13:09

　　從十九世紀(jì)末開始,人類社會進(jìn)入了大發(fā)展的階段,伴隨而來的是對能源的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長,到目前為止對能源的需求仍是與日俱增,可利用的化石能源已經(jīng)變的相對匱乏,能源危機(jī)成為了人們頭上不斷敲響的警鐘�；谶@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)太陽能資源極為豐富,其特點(diǎn)是光照時間長且強(qiáng)度大,特別適合太陽能的開發(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)合的太陽能跟蹤系統(tǒng),使太陽能被更高效的吸收和利用。結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)太陽能技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ),本文采用的是視日運(yùn)動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),來進(jìn)一步提高其跟蹤精度。整個系統(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開發(fā)軟件對FPGA的時鐘輸出模塊、AD采集驅(qū)動模塊、太陽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... 

【文章來源】：青海師范大學(xué)青海省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 本文的組織與結(jié)構(gòu)
第二章 太陽能跟蹤、FPGA和虛擬儀器介紹
    2.1 太陽能跟蹤理論介紹
        2.1.1 太陽能電池原理
        2.1.2 太陽能跟蹤的必要性
    2.2 太陽能跟蹤方法及裝置
        2.2.1 太陽能跟蹤方法
        2.2.2 太陽能跟蹤裝置
    2.3 FPGA發(fā)展介紹
    2.4 LABVIEW虛擬儀器介紹
第三章 太陽能跟蹤系統(tǒng)的總設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺
        3.1.1 FPGA系統(tǒng)開發(fā)過程
        3.1.2 硬件開發(fā)語言簡介
    3.2 LABVIEW程序開發(fā)過程
    3.3 太陽能跟蹤系統(tǒng)設(shè)計總方案
        3.3.1 太陽能跟蹤方法的選擇
        3.3.2 LABVIEW上位機(jī)功能設(shè)計
第四章 太陽能跟蹤系統(tǒng)的FPGA系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 FPGA最小系統(tǒng)設(shè)計
        4.1.1 FPGA芯片簡介
        4.1.2 電源電路
        4.1.3 時鐘和復(fù)位電路
        4.1.4 下載配置電路
        4.1.5 SDRAN存儲電路
    4.2 FPGA外圍電路設(shè)計
        4.2.1 串口電路設(shè)計
        4.2.2 A/D轉(zhuǎn)換電路
    4.3 跟蹤系統(tǒng)模塊設(shè)計
        4.3.1 時鐘輸出模塊
        4.3.2 AD數(shù)據(jù)采集驅(qū)動模塊
        4.3.3 太陽能跟蹤模塊
        4.3.4 UART串口通訊模塊
    4.4 光電傳感器設(shè)計
第五章 LABVIEW上位機(jī)的設(shè)計
    5.1 LABVIEW上位機(jī)前面板設(shè)計
        5.1.1 波形顯示和文本界面設(shè)計
        5.1.2 文件保存界面
        5.1.3 串口通訊界面設(shè)計
    5.2 LABVIEW上位機(jī)程序控制框圖設(shè)計
        5.2.1 波形數(shù)值顯示程序框圖設(shè)計
        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
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]太陽能電池研究進(jìn)展[J]. 張秀清,李艷紅,張超.  中國材料進(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.  中國工業(yè)經(jīng)濟(jì). 2013 (01)
[6]我國大氣顆粒物來源及特征分析[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比分析[J]. 余雷,王軍,王新,張耀明.  太陽能學(xué)報. 2011(03)
[8]中國酸雨研究現(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]我國太陽能資源的利用現(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. 2010(03)

博士論文
[1]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
[2]太陽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)計及實(shí)現(xiàn)[D]. 王磊.太原理工大學(xué) 2010
[2]太陽自動追蹤系統(tǒng)的研究[D]. 趙麗偉.吉林大學(xué) 2007
[3]基于LabVIEW的Windows通用測控平臺的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 閆明.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：2945694