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1、基于TMS320F2812的双轴太阳跟踪系统【摘要】随着社会经济的发展，能源的需求量日益增加，以化石能源为基础的能源结构越来越不适应可持续发展的需要，人类面临能源严重短缺和燃烧化石能源造成的环境问题。由此，太阳能应用逐渐成为新能源技术的研究热点。针对太阳能存在着光能密度低、间歇性、空间分布不断变化的特点，本设计采用TMS320F2812系统，实现模拟双轴太阳自动跟踪系统，达到最大限度地利用太阳能的目的。关键词：DSP太阳跟踪步进电机双轴大风保护Dual-axissolartrackingsystembasedonTMS320F2812【Abstract】Withthesocial
2、andeconomicdevelopment,energydemandisincreasing,theenergystructurebasedonfossilfuelsbecomeincreasinglyunsuitedtotheneedsofsustainabledevelopment,humanityfacesaseriousshortageofenergyandtheburningoffossilfuelscausedbyenvironmentalissues.Asaresult,solarenergyapplicationshasgraduallybecometheres
3、earchfocusofthenewenergytechnologies.Forsolarenergydensityislow,intermittentspatialdistributionofthechangingnature, ThisdesignUSEStheTMS320F2812system,therealizationofautomatictrackingsystem/thesun,achievemaximumutilizationofsolarenergypurposesKeywords:DSPsun-trackingsteppermotorbiaxiaWindspr
4、otection55目录前言4第1章系统方案论证51.1本设计需要完成的具体任务51.2控制器的论证与选择51.3电源模块的论证与选择51.4电机驱动模块选择6第2章系统原理及理论计算72.1视日运动跟踪72.1.1 极轴式跟踪72.1.2地平坐标系72.2光电跟踪82.3TMS320F2812的AD校正8第3章硬件电路103.1电源模块103.2步进电机驱动模块103.3光敏信号监测模块113.4大风保护模块113.5芯片简介123.5.1TMS320F2812123.5.2L298N12第4章软件设计134.1总体设计思路134.2定时器程序设计144.3AD采样程序设计14
5、4.4三角函数程序设计144.5按键程序设计144.6视日运行轨迹跟踪模块设计154.7光电跟踪模块设计164.8外设中断处理步骤17第5章设计过程中遇到的问题185.1硬件设计185.2软件调试18第6章数据测试及分析206.1太阳位置测试206.2日出日落时间测试206.3真、平太阳时测试226.4光敏电阻分压经AD转换后数据随太阳光线强弱的变化23结束语24致谢25引用文献2655附录271.系统原理图272.系统PCB图283.主要程序：2955前言太阳能作为一种可再生能源,取之不尽、用之不竭,具有清洁、安全、寿命长的优点,但也存在太阳光的密度低、空间分布不断变化、辐照时
6、间间歇性等缺点,给太阳能的收集带来了一定困难。全方位、高效率地利用太阳能是科学届关注的技术问题，太阳自动跟踪技术是高效利用太阳能的基础和前题。国外研究表明:单轴太阳能追踪系统比固定式系统能增加25%的功率输出，而双轴太阳能追踪系统比固定式系统能增加41%的功率输出[1],因此进行实时太阳跟踪是很有必要的。太阳光跟踪装置可以使太阳光线始终与接收面保持垂直,使接收器的热效率大大提高,进而提高了太阳能利用率,拓宽太阳能的利用领域。采用自动控制装置对太阳的跟踪,在提高太阳能的利用率的同时也产生了一个问题,那就是装置本身的能耗。如果装置的能耗大于或等于采用了跟踪太阳后所提高的那部分能量,那
7、么装置本身就变得毫无意义。事实上,这也是大家明知跟踪太阳可以提高太阳能利用率,但到目前仍没有相应的装置进入实用阶段的主要原因。本系统正是在微功耗的问题上进行了精心的设计,使其能耗大大小于所提高的太阳能的转换部分使其进入实用领域成为可能。本设计采用传统的视日运动跟踪法与光电跟踪法相结合,利用TI公司提供的DSP开发环境CodeComposerStudio,设计完成了基于TMS320F2812的太阳能自动跟踪系统,以实现对太阳的全天候、全自动、实时控制。55第1章系统方案论证1.1本
