智能型太阳能跟踪系统设计开题报告

淮阴工业学院毕业设计报告学生的名字：刘辉学位：专家：自动化设计主题：智能太阳能量跟踪系统设计。硬件部分指导教师：王文杰2011年02月亮26日毕业设计(论文)的开头报告根据毕业设计(论文)的课题情况，根据调查的文献资料，每人制作一份2000字左右的文献综述文献综述1.1课题源和课题意义随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，太阳能这一清洁可再生能源受到很多国家的重视和利用。 我国是一个太阳能资源丰富的国家，分布范围广，利用太阳能资源，具有深刻的能源战略意义。能源不足问题是目前许多国家面临的最重要的问题，太阳能作为清洁无污染的能源具有巨大的开发前景。 从太阳能电池板的特性可知，其发电量与照射到其上的光的强度成正比，如果接受太阳的直射光，就能得到太阳的最大光的强度。 太阳能有密度低、间歇、光的方向和强度随时间变化等问题，传统的太阳能电池板大部分被固定设置，即电池板固定在某个位置，不随着太阳位置的变化而移动，对光电转换效率产生严重的影响，根据理论分析因此，利用太阳能自动跟踪装置是提高太阳能利用率的重要方法。 研究精密的太阳能跟踪装置，可以大幅度提高太阳能板的受热率，提高太阳能的利用效率，扩大太阳能的利用领域。 因此，本研究设计了一种追日性能好的太阳自动跟踪系统。该系统能提高照射能量密度，得到最多的光，提高太阳能发电系统的太阳能利用率，因此研究发展的重要性很大。本课题属于单片机开发系统的设计，通过完成本课题，在学生单片机开发的设计、制作、编程和调整方面接受训练，为今后的工作打下良好的基础。1.2课题在国内外的发展情况目前用太阳跟踪系统跟踪太阳的方法很多，但基于光电跟踪方式和视日运动轨迹跟踪方式和前者是闭环随机系统，后者是开环可编程系统2。(1)光电跟踪。 目前常用的光电跟踪有重力式、电磁式、电动式。 这些光跟踪装置利用诸如硅光电管之类的光传感器来检测太阳光。 在这些装置中，光电管的安装接近遮光板。 调整遮光板的位置，使遮光板照射到太阳、硅光电池的太阳的西边。毕业设计(论文)的开头报告移位时遮光板的影子偏移，光电管接受直射阳光输出一定值的微小电流，作为偏差信号用放大电路放大，用伺服机构调整角度，使跟踪装置朝向太阳完成跟踪。 光电跟踪灵敏度高，结构设计简单，但是由于天气的影响大，一段时间乌云遮住太阳的话，太阳光线不照射硅光电管，跟踪装置不照射太阳，有时会引起致动器的误动作3。(2)看日的运动轨迹进行追踪。 视日运动轨迹系统根据跟踪系统的轴数，分为一轴和两轴。(1)单轴跟踪。 单轴跟踪一般是倾斜地配置物体进行跟踪焦线的南北水平配置，东西跟踪焦线东西水平配置，南北跟踪。 这三种方式都是单轴旋转的南北方向或东西方向跟踪。 单轴跟踪的优点是结构简单，但由于入射光线不总是与主光轴平行，所以收集太阳能的效果不理想。(2)双轴跟踪。 如果能在太阳的高度和赤纬角的变化两方面追踪太阳的话，就能得到最多的太阳能，全追踪即两轴是基于这样的要求而设计的。 双轴跟踪分为极轴式全跟踪和高度角方位角式全跟踪两种方式。目前太阳自动跟踪技术虽然还不成熟，但有了很大的进步和发展。 不久的将来，将出现性能好、精度高、成本低的太阳自动跟踪装置。1.3调查资料对课题研究的启发调查各种资料，进一步加深了对本课题的理解。 由于太阳能密度低、间歇，存在光的方向和强度随时间变化等问题，因此提出合理的设计方案很重要。 本课题在设计方案的制定中，太阳的正确定位是主要难点，是最终设计成功的保障。 传感器的选定和结构设计关系到能否收集正确的数据。本课题在很大的实用意义上有太阳能发电，人类的未来是可以持续生存和发展的重要手段之一，因此在人类对太阳能利用的探索和研究变得更积极的同时，预言了太阳能发电在未来的社会中会发挥越来越重要的作用。毕业设计(论文)的开头报告参考文献：1郑守探，馀杰.太阳电源.郑州：河南人民出版社，1992(7)2李敏、刘京诚、刘俊等.新型太阳能自动跟踪装置J .电子零件，2008(5):170117083孙线、博剑斌、王扇.太阳自动跟踪器的研究J .机械设计和制造，2005(7): 1571594王德、王保利、焦翠坪、景崇友、太阳能跟踪系统设计.新能源主题电气技术2009年第8期5欧阳名三、馀世杰、沈玉梁.采用了单片机的太阳能电池最大功率点跟踪控制器.电子技术，2002(12):49516馀泽通、宋长源.硅光电池板自动跟踪太阳机械装置的设计J .新乡学院学报第2008 (3)款第：70至71段7王贞忠、汤洁.几种太阳位置计算方法的比较研究J .太阳能学报，2001，22 (4):12-178张鹏、王兴君、王松林.光线自动跟踪在太阳能发电系统中的应用J .现代电子技术，2007(14 )9雪建国.基于单片机的太阳能电池自动跟踪系统的设计J .长春师范学院学报(自然科学版)，2005.24(3):262 3010戴冕.基于新历元的高精度太阳坐标模型J .大连海事大学学报，1996，22 (2):2426毕业设计(论文)的开头报告2 .本课题需要研究或解决的问题和应该采用的研究手段(途径)2.1本课题要完成的任务本课题设计了智能太阳能跟踪系统的硬件，确定了系统的实现方案，并结合相应的系统原理的示意图，制作硬件结构框图的硬件电路图的设计，电路板的设计和制作，另一个同学制作的软件系统的设备系统主要实现的功能：通过检测系统的检测，将信号发送到单片机系统进行比较，驱动步进电机的旋转找到最佳位置，太阳总是保持直射阳光电池，根据太阳的位置自动跟踪，使太阳能电池的太阳能利用最大化。2.2本课题需要研究或解决的问题(1)提出合理的太阳跟踪方案(2)基于方案的系统的机械结构设计(3)如何实现系统对太阳的正确定位(4)检测电路中的传感器遮光板设计。2.3采用的研究手段图1的设计流程(1)如图1所示，首先收集相关期刊资料、图书资料，分析目前研究系统的优缺点，提出合理的方案，然后进行软件和硬件设计。 根据描绘的电路图，制作实物，实现运行调整。 如果不能满足课题的要求，调整应对措施和软件硬件。(2)设计过程中遇到的问题，要及时查阅资料，或咨询老师和同学。毕业设计(论文)的开头报告2.4课题整体的设计构想(1)系统结构如图1所示，整个系统由STC单片机、检测电路、信号放大电路、双向步进电机驱动电路、显示电路和外置键盘电路构成。图2的系统框图(2)单片机控制系统单片机控制系统以STC单片机为智能单元，接收从外部电路发送来的各种信息，发出指令来控制整个装置。(3)检测电路该电路由分布在太阳能电池板上下左右4处的受光电阻构成，产生四通信号。(4)信号放大转换电路检测电路产生的模拟信号非常微弱，不利于后续电路的处理，通过放大电路放大，发送到单片机进行A/D转换，单片机根据要求发出控制指令。(5)显示电路和外置键盘电路显示电路主要由液晶显示器组成，主要显示太阳能电池的电压大小，系统运行和调整很容易。 外置键盘由上下左右旋转键组成，它手动控制主光电池，用于快速定位系统。(6)步进电机驱动电路单片机输入到检测电路的四通检测信号的比较中，向步进电机输出正反信号，调节太阳能电池的水平位置和仰角。毕业设计(论文)的开头报告指导老师的意见：1 .对文献综述的评论：该学生在文献综述中简要阐述了新的清洁可再生能源的重要意义，在重点介绍提高照射能源密度、利用太阳能的重要性的基础上，介绍了几种常见的太阳能跟踪方案，同时简要论述了国内外太阳能利用和跟踪系统的发展在此基础上，在研究问题和手段的基础上，大致计划了在自己的课题中采用的方案。 发现这