隨著煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)礦石燃料資源的日益缺乏,尋找可持續(xù)利用的新型能源成為解決能源危機的唯一方法。太陽能作為一種無污染的新能源,以其取之不盡、用之不竭的優(yōu)勢被越來越多的人們所重視。而太陽能跟蹤系統(tǒng)也成為許多專家、學者們研究的重點。 然而傳統(tǒng)的太陽能跟蹤系統(tǒng)成本高、跟蹤精度低,需要人工定期校準,難以達到提高太陽能利用率的目的。本文在對目前國內外太陽能跟蹤系統(tǒng)原理研究的基礎上,設計了一種基于嵌入式的太陽能雙軸跟蹤系統(tǒng)。它采用視日運動軌跡跟蹤的控制方法對太陽進行跟蹤。本次設計以ARM為核心控制芯片,用雙軸舵機作為執(zhí)行機構,根據(jù)《中國天文年歷》中太陽表的太陽軌跡參數(shù)和當?shù)氐木暥取r間信息計算出太陽的高度角和方位角,并將其轉換成脈沖信號控制舵機旋轉,使太陽能光伏板正對太陽。本文以Qt為開發(fā)平臺,還設計了人機交互界面,在LCD觸摸屏上顯示當前的太陽高度角、方位角信息以及舵機當前的偏轉狀態(tài)。開發(fā)的上位機監(jiān)控軟件能方便工作人員查看當前太陽的具體位置以及當天舵機的偏轉過程。 經(jīng)過系統(tǒng)軟硬件的聯(lián)合調試,本文所設計的太陽能雙軸跟蹤系統(tǒng)的研究思路、控制方法、軟硬件設計是切實可行的。系統(tǒng)具有結構簡便、跟蹤精...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 太陽能跟蹤系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 常用太陽能跟蹤方法
        1.3.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內容
    1.5 本文組織結構
第二章 太陽運行軌跡的理論基礎與太陽位置的計算
    2.1 太陽運行軌跡的理論基礎
    2.2 現(xiàn)有太陽位置計算方法
    2.3 本文所采用的太陽位置計算方法
        2.3.1 本文數(shù)據(jù)來源
        2.3.2 太陽位置計算方法
    2.4 本章小結
第三章 系統(tǒng)的總體方案設計與嵌入式平臺搭建
    3.1 系統(tǒng)的總體設計方案
        3.1.1 跟蹤系統(tǒng)的組成
        3.1.2 硬件總體設計方案
        3.1.3 軟件總體設計方案
    3.2 嵌入式硬件平臺
        3.2.1 Tiny6410開發(fā)板資源
        3.2.2 雙軸舵機介紹
    3.3 嵌入式軟件平臺搭建
        3.3.1 虛擬機的介紹與安裝
        3.3.2 Linux平臺搭建
    3.4 本章小結
第四章 跟蹤系統(tǒng)的軟硬件設計
    4.1 Tiny6410的PWM輸出接口
    4.2 舵機控制原理介紹
    4.3 Qt軟件開發(fā)平臺的搭建
        4.3.1 Qt介紹
        4.3.2 移植Qt4.7到Tiny6410開發(fā)板
        4.3.3 安裝Linux下的Qt Creator
    4.4 數(shù)據(jù)庫的建立與連接
        4.4.1 SQLite數(shù)據(jù)庫
        4.4.2 SQLite數(shù)據(jù)庫的移植與測試
        4.4.3 數(shù)據(jù)庫的測試
    4.5 太陽位置計算程序的設計
    4.6 舵機的控制精度與PWM控制精度
    4.7 PWM控制程序設計
    4.8 人機交互界面設計
    4.9 本章小結
第五章 系統(tǒng)測試
    5.1 硬件測試
    5.2 數(shù)據(jù)分析
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文工作總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的軟著及取得的成果



本文編號：3939957