基于ATmega8的雙軸太陽跟蹤器設(shè)計(jì)
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2 太陽跟蹤器軟件設(shè)計(jì)
該跟蹤器軟件采用ATmega8單片機(jī)C語言，選用ICCAVR編譯器，主要包括主程序、光電跟蹤子程序、視日運(yùn)動軌跡跟蹤子程序等。
2．1 太陽跟蹤主程序
主程序初始化單片機(jī)相關(guān)功能模塊，巡回檢測光電檢測模塊的信號，判斷當(dāng)前工作在光電跟蹤還是視日運(yùn)動軌跡跟蹤控制方式，進(jìn)而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制太陽能利用裝置始終正對太陽。其主程序流程如圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/173362.htm
2．2 光電跟蹤子程序
光電檢測模塊探測太陽位置，通過ATmega8的ADCx引腳送入單片機(jī)，經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換通過信號差值判斷太陽能利用裝置是否正對太陽，直到調(diào)整太陽能利用裝置對準(zhǔn)太陽，然后再返回主程序。光電跟蹤子程序流程如圖6所示。
2．3 視日運(yùn)動跟蹤子程序
所謂程序跟蹤就是跟蹤太陽高度角和方位角。雖然太陽的位置時(shí)刻都在變化，但其運(yùn)行具有嚴(yán)格的規(guī)律性，在地平坐標(biāo)中，太陽的位置可由高度角α與方位角ψ來確定。
式中，δ為太陽赤緯角；φ為當(dāng)?shù)氐木暥冉?；ω為時(shí)角。
太陽赤緯角與時(shí)角由本地時(shí)間確定，而對于確定的地點(diǎn)，本地的緯度角也是確定的，因此只要輸入當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)地理位置與時(shí)間信息就可確定此時(shí)刻的太陽位置。視日運(yùn)動軌跡跟蹤子程序流程如圖7所示。
3 結(jié)束語
該太陽跟蹤器以ATmega8單片機(jī)為核心，外圍電路簡單，性能穩(wěn)定可靠，跟蹤精度高，能自動識別天氣狀況，使光電跟蹤和視日運(yùn)動軌跡跟蹤控制方式的優(yōu)點(diǎn)得到有效互補(bǔ)，但在抗風(fēng)和掉電保護(hù)等方面還需進(jìn)一步研究。由于該太陽跟蹤器結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，所以具有發(fā)展?jié)摿Γ蓮V泛應(yīng)用于太陽灶、太陽能光伏(平板和聚光)發(fā)電系統(tǒng)、太陽能聚焦熱水器系統(tǒng)、太陽能制氫、太陽能集能器等那些需實(shí)時(shí)精確跟蹤太陽的應(yīng)用領(lǐng)域。
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