太阳能光伏发电光源跟踪控制系统 -硬件部分

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1、西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文)题目:太阳能光伏发电光源跟踪控制系统——硬件部分系(部):电子信息系专业:电气工程及其自动化班级:B学生:黄精学号:B指导教师:师公社2011年05月西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文)题目:太阳能光伏发电光源跟踪控制系统——硬件部分系(部):电子信息系专业:电气工程及其自动化班级:B学生:黄精学号:B指导教师:师公社2011年05月西安工业大学毕业设计(论文)任务书院(系)电信学院专业电气工程及其自动化班姓名黄精学号B1.毕业设计(论文

2、)题目:太阳能光伏发电光源跟踪控制系统——硬件部分2.题目背景和意义:随着现代社会的发展及资源的匮乏,目前人们对太阳能、风能等绿色洁净能源的渴求日趋强烈。在计算机、光电子、电力电子等制造及应用技术日趋成熟的今天,此亦成为广大科学工作者关注及研究的热点。本设计基于典型的光电传感器检测、放大等环节,借助于计算机处理及控制,通过电力电子及运动控制技术,实现太阳能光伏发电系统光电池阵列对太阳的实时最佳跟踪,从而获得最大电能输出。3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标):自主设计一个典型单片机系统,含

3、以下部分及功能:I.典型51内核的单片机系统(推荐采用Silabs公司的C8051F系列)。II.光电传感器检测、放大等环节。III.10-12位的光电池阵列朝向(电压)信号检测(推荐内置结构)。IV.电机随动跟踪驱动电路(PWM直流调速或步进控制)。V.常规可靠性设计。4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点):毕业设计(论文)工作10年10月20日起至11年5月28日止毕业设计(论文)进行地点:未央校区教D楼217室作为毕业设计,应完成以下工作:I.熟练掌握专业电工、电子(模、数)技

4、术。II.掌握光伏发电光源跟踪控制系统结构、工作原理等专业技术。III.熟练掌握MCS-51系列单片机工作原理及应用技术。(3月上旬前)IV.系统硬件设计。V.借助PROTEL技术,绘出系统SCH、PCB图。(3月下旬前)VI.搭出系统硬件电路,在完成系统通电调试的基础上,进行系统联机调试。(4月下旬前)VII.写出毕业论文(电子版)。(5月上旬前)VI5.毕业设计(论文)的工作量要求:I.论文(字数):2-3万字II.外文翻译(字数):5000字以上①实验(时数)*或实习(天数):20天②图纸(

5、幅面和张数)*:SCH、PCB图(A4图幅4份以上)③其他要求:参考文献(篇数):15篇以上(含3篇以上外文)指导教师签名:年月日学生签名:年月日系(教研室)主任审批:年月日说明:1本表一式二份,一份由学生装订入附件册,一份教师自留。2带*项可根据学科特点选填。毕I-2VI太阳能光伏发电光源跟踪控制系统——硬件部分摘要随着现代社会的发展及资源的匮乏,目前人们对太阳能、风能等绿色洁净能源的渴求日趋强烈。在计算机、光电子、电力电子等制造及应用技术日趋成熟的今天,此亦成为广大科学工作者关注及研究的热点。

6、在太阳能利用方面,理论分析表明:跟踪式太阳能发电装置与定点式太阳能发电装置相比,其能量的接收率可提高35%,而目前太阳能利用转化率约为10%~20%。因此,在对目前国内外太阳跟踪器原理研究的基础上,本文设计了一种按仰角(太阳高度)和方位角(太阳方位)分别控制调节的太阳跟踪控制系统。通过采用MCU计算发出脉冲,控制步进电机的转动角度,实现对太阳光的自动跟踪,使跟踪装置始终处于与发光源垂直的最佳位置。其结构简单、成本低廉且跟踪精度高,可广泛用于西部等偏远地区的能源供应系统——太阳能发电系统,具有一定的

7、实用价值。本课题设计的太阳能自动跟踪与控制系统主要由四大部分构成:传感器、控制器、机械跟踪平台、通信模块。传感器由独立的四片光电池组成,用于大范围跟踪太阳光;通信模块则采用RS-485串行协议通信;控制器硬件以单片机C8051F330为核心,完成了控制器的硬件电路设计和制作;系统的硬件电路包括模拟输入电路,电机驱动电路,电源电路等。关键词:太阳能;自动跟踪;传感器;单片机;RS-485;步进电机VISolarphotovoltaicenergysourcestrackingcontrolsyste

8、m——ThehardwarepartAbstractWiththedevelopmentofmodernsocietyandthelackofresources.Peopleonsolar,windandothergreencleanenergydemandarebecomingintense.Intoday,computer,optical-electronic,powerelectronicsandothermanufacturingandapplicationtechnolo

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