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傾角傳感器在太陽能跟蹤系統(tǒng)中的應用研究

作者: 時間:2012-04-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

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2 檢測模塊設(shè)計
2.1 芯片的選取
本文中選擇了SCA60C單軸,是一種加速度計,內(nèi)部由一個硅微和信號處理芯片組成,采用SMD形式封裝,先測量地球引力在測量方向上的分量,再將其轉(zhuǎn)換為重力加速度與敏感軸之間的夾角,以此來測量支架的。該傳感器單極5 V供電,靈敏度為2V/g,測量范圍為-1~1 g(對應的傾角變化范圍為-90°~90°),電壓輸出范圍為0.5~4.5V。傾角與輸出電壓的對應計算公式為:
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式中:Offset為傾角傳感器處于相對水平位置時的輸出電壓;Sensitivily為傾角傳感器的靈敏度。
針對SCA60C單軸傾角傳感器的輸出特性,本文選用了STC12C5604AD單片機,是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期的新一代8051單片機,具有高速、低功耗、超強干擾的特性,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051,但速度快8~12倍。具有4路PWM、8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換,無需專用編程器與仿真器,通過串口(P3.0/P3.1)就可以直接下載程序,大大地節(jié)約了設(shè)計成本。
2.2 傾角檢測模塊設(shè)計
2.2.1 硬件電路設(shè)計
傾角傳感器模塊安裝在電池板的下表面,完成支架傾角的采集。工作狀態(tài)下,SCA60C的模擬電壓輸出信號輸入到單片機的A/D采集端口,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量信號通過串口與主控箱中的單片機通信,完成角度反饋,其硬件電路設(shè)計如圖3所示。

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2.2.2 軟件設(shè)計
單片機的8路A/D口需要通過對ADC_CONTR寄存器中CHS0\CHS1\CHS2三位的設(shè)置來選擇使用的模擬輸入通道,并且必須將其設(shè)置為開漏模式或高阻模式,即需要對P1M0(0~7),P1M1(0~7)中相應位進行設(shè)置,如本例中選擇P1.2為SCA60C的電壓信號采集端,為開漏模式,則設(shè)置為:
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