基于ATmega8的雙軸太陽跟蹤器設(shè)計
2 太陽跟蹤器軟件設(shè)計
該跟蹤器軟件采用ATmega8單片機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動軌跡跟蹤控制方式,進而驅(qū)動步進電機驅(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://www.biyoush.com/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,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。雖然太陽的位置時刻都在變化,但其運行具有嚴(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為時角。
太陽赤緯角與時角由本地時間確定,而對于確定的地點,本地的緯度角也是確定的,因此只要輸入當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)地理位置與時間信息就可確定此時刻的太陽位置。視日運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動軌跡跟蹤控制方式的優(yōu)點得到有效互補,但在抗風(fēng)和掉電保護等方面還需進一步研究。由于該太陽跟蹤器結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,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時精確跟蹤太陽的應(yīng)用領(lǐng)域。
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