主動(dòng)式太陽能追日系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3．3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
步進(jìn)電機(jī)單靠交流供電或直流電源無法工作，必須與驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)使用才能發(fā)揮其功能，驅(qū)動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)電路)由決定換向順序的控制電路(或稱為邏輯電路)與控制電機(jī)輸出功率的換相電路(或稱為功率電路)組成。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基礎(chǔ)，采用東芝公司的TB6560芯片作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片可以設(shè)置細(xì)分?jǐn)?shù)、輸出電流等參數(shù)。在該系統(tǒng)中，這些功能都通過跳線的形式來實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)電路如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159420.htm
3．4 時(shí)鐘電路
時(shí)鐘電路可以向系統(tǒng)提供當(dāng)前的日期和時(shí)間，使控制系統(tǒng)可以結(jié)合自身所處的地理位置，通過適當(dāng)?shù)乃惴ㄓ?jì)算出應(yīng)該轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而獲得最佳的太陽照射。
時(shí)鐘電路采用具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302，芯片主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32．768 kHz晶振。芯片可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。可以為追日系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)時(shí)間。時(shí)鐘電路如圖6所示。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4．1 系統(tǒng)工作流程
系統(tǒng)上電后，首先完成機(jī)械裝置(云臺(tái))的回零，然后，根據(jù)管理員輸入的工作地點(diǎn)參數(shù)，實(shí)時(shí)采集時(shí)間，判斷天氣情況。若天氣為陰，隔1小時(shí)后重新檢測(cè)天氣；若天氣晴朗，則系統(tǒng)在當(dāng)前時(shí)間基礎(chǔ)上再加15分鐘，判斷是否在設(shè)定的工作時(shí)間內(nèi)。若在設(shè)定工作時(shí)間內(nèi)，則計(jì)算太陽方位角和高度角，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成任務(wù)；否則，重新采集時(shí)間。系統(tǒng)工作流程圖如圖7所示。
4．2 主動(dòng)式太陽能追日系統(tǒng)編程
(1)編程環(huán)境
使用廣州雙龍電子有限公司的ICCAVR編譯環(huán)境，通過選擇對(duì)應(yīng)的芯片、包含對(duì)應(yīng)的頭文件、書寫正確的C程序來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。
(2)燒寫單片機(jī)
連接JTAG后，通過點(diǎn)擊界面中的AVR按鈕，就可以進(jìn)入燒寫界面。選擇需要燒寫的HEX文件后，即可開始燒寫，一般燒寫32 KB的文件需要10 s左右的時(shí)間。燒寫完成后，單片機(jī)會(huì)自動(dòng)復(fù)位，開始運(yùn)行程序。
結(jié)語
在ATmega32單片機(jī)硬件系統(tǒng)和追日系統(tǒng)云臺(tái)的基礎(chǔ)上，結(jié)合編制的程序，成功設(shè)計(jì)出了主動(dòng)式太陽能追日系統(tǒng)。該系統(tǒng)達(dá)到了快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定跟蹤太陽的效果，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。此外，系統(tǒng)具有鍵盤輸入電路和LCD顯示界面，整個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、控制方便，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和實(shí)用性。
評(píng)論