基于ATmega8的雙軸太陽(yáng)跟蹤器設(shè)計(jì)
2 太陽(yáng)跟蹤器軟件設(shè)計(jì)
該跟蹤器軟件采用ATmega8單片機(jī)C語(yǔ)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(dòng)軌跡跟蹤子程序等。
2.1 太陽(yáng)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(cè)光電檢測(cè)模塊的信號(hào),判斷當(dāng)前工作在光電跟蹤還是視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤控制方式,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制太陽(yáng)能利用裝置始終正對(duì)太陽(yáng)。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(cè)模塊探測(cè)太陽(yáng)位置,通過(guò)ATmega8的ADCx引腳送入單片機(jī),經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換通過(guò)信號(hào)差值判斷太陽(yáng)能利用裝置是否正對(duì)太陽(yáng),直到調(diào)整太陽(yáng)能利用裝置對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),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(dòng)跟蹤子程序
所謂程序跟蹤就是跟蹤太陽(yáng)高度角和方位角。雖然太陽(yáng)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(yáng)的位置可由高度角α與方位角ψ來(lái)確定。
式中,δ為太陽(yáng)赤緯角;φ為當(dāng)?shù)氐木暥冉牵沪貫闀r(shí)角。
太陽(yáng)赤緯角與時(shí)角由本地時(shí)間確定,而對(duì)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(yáng)位置。視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤子程序流程如圖7所示。
3 結(jié)束語(yǔ)
該太陽(yáng)跟蹤器以ATmega8單片機(jī)為核心,外圍電路簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定可靠,跟蹤精度高,能自動(dòng)識(shí)別天氣狀況,使光電跟蹤和視日運(yùn)動(dòng)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(yáng)跟蹤器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,所以具有發(fā)展?jié)摿?,可廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能光伏(平板和聚光)發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能聚焦熱水器系統(tǒng)、太陽(yáng)能制氫、太陽(yáng)能集能器等那些需實(shí)時(shí)精確跟蹤太陽(yáng)的應(yīng)用領(lǐng)域。
評(píng)論