主動式太陽能追日系統(tǒng)設(shè)計
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3．3 電機驅(qū)動電路
步進電機單靠交流供電或直流電源無法工作，必須與驅(qū)動電路同時使用才能發(fā)揮其功能，驅(qū)動器(驅(qū)動電路)由決定換向順序的控制電路(或稱為邏輯電路)與控制電機輸出功率的換相電路(或稱為功率電路)組成。
電機驅(qū)動電路是步進電機轉(zhuǎn)動的基礎(chǔ)，采用東芝公司的TB6560芯片作為步進電機的驅(qū)動芯片，該芯片可以設(shè)置細分數(shù)、輸出電流等參數(shù)。在該系統(tǒng)中，這些功能都通過跳線的形式來實現(xiàn)。驅(qū)動電路如圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/159420.htm
3．4 時鐘電路
時鐘電路可以向系統(tǒng)提供當前的日期和時間，使控制系統(tǒng)可以結(jié)合自身所處的地理位置，通過適當?shù)乃惴ㄓ嬎愠鰬撧D(zhuǎn)動的角度，從而獲得最佳的太陽照射。
時鐘電路采用具有涓細電流充電能力的低功耗實時時鐘芯片DS1302，芯片主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32．768 kHz晶振。芯片可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償?shù)榷喾N功能?？梢詾?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/追日系統(tǒng)">追日系統(tǒng)提供實時時間。時鐘電路如圖6所示。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4．1 系統(tǒng)工作流程
系統(tǒng)上電后，首先完成機械裝置(云臺)的回零，然后，根據(jù)管理員輸入的工作地點參數(shù)，實時采集時間，判斷天氣情況。若天氣為陰，隔1小時后重新檢測天氣；若天氣晴朗，則系統(tǒng)在當前時間基礎(chǔ)上再加15分鐘，判斷是否在設(shè)定的工作時間內(nèi)。若在設(shè)定工作時間內(nèi)，則計算太陽方位角和高度角，進而驅(qū)動電機完成任務(wù)；否則，重新采集時間。系統(tǒng)工作流程圖如圖7所示。
4．2 主動式太陽能追日系統(tǒng)編程
(1)編程環(huán)境
使用廣州雙龍電子有限公司的ICCAVR編譯環(huán)境，通過選擇對應的芯片、包含對應的頭文件、書寫正確的C程序來實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。
(2)燒寫單片機
連接JTAG后，通過點擊界面中的AVR按鈕，就可以進入燒寫界面。選擇需要燒寫的HEX文件后，即可開始燒寫，一般燒寫32 KB的文件需要10 s左右的時間。燒寫完成后，單片機會自動復位，開始運行程序。
結(jié)語
在ATmega32單片機硬件系統(tǒng)和追日系統(tǒng)云臺的基礎(chǔ)上，結(jié)合編制的程序，成功設(shè)計出了主動式太陽能追日系統(tǒng)。該系統(tǒng)達到了快速、準確、穩(wěn)定跟蹤太陽的效果，達到了預期的目標。此外，系統(tǒng)具有鍵盤輸入電路和LCD顯示界面，整個系統(tǒng)操作簡單、控制方便，大大提高了系統(tǒng)的自動化程度和實用性。
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