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文档简介

毕设名称：

基于GPS模块的太阳位置测定系统的设计姓名：李家庆学号：0800830213设计背景

太阳灶模型角度测量设计任务〔1〕编写算法，实现把GPS模块输出数据转换为经纬度、时间；〔2〕设计角度测量方法，测量出太阳灶的方位角、高度角；〔3〕通过算法，根据经纬度、时间计算出太阳方位角、高度角；〔4〕实时显示经纬度、时间、太阳方位角、高度角；〔5〕实现控制太阳灶自动跟踪太阳。

系统实现方案

GPS模块主动输出时间、经纬度等信息，单片机接收后，计算出太阳的高度角、方位角，控制太阳灶对太阳进行跟踪。本课题是基于GSP模块的太阳位置跟踪系统，通过利用GPS的信号，确定当地的经纬度和时间，采用一定的算法确定任意地点和时刻太阳的位置，通过单片机控制太阳灶装置的运动以实现跟踪。此外，系统还具备光强检测功能。当光强缺乏时，太阳灶能够进入休眠状态。系统功能介绍系统框图★太阳灶自动跟踪系统主要由六大块构成：太阳灶模块、控制器模块、GPS模块、光强检测模块、电机驱动模块、角度测量模块。模块介绍★光强检测模块：光强检测电路如以下图所示，通过12位ADC来测量光敏电阻分压大小，以此判断是否为阴天。判断为阴天的阀值可以通过电路板上的按键进行设置。模块介绍★角度测量模块：角度测量模块电路如以下图所示，通过12位ADC来测量电阻分压大小，以此判断角度大小。机械传动装置机械转动装置由两局部组成：★集热用的采光罩局部采光罩使用了圆弧形状的卫星锅镀以反光膜构成；★机械传动机构局部机械传动机构由步进电机、齿轮、支架、底座等构成。系统设计重点难点1、设计角度测量机械结构。2、编写算法把GPS模块输出协议转换为需要信息。3、理解如何通过时间、经纬度信息，利用已有的算法，计算出太阳位置，并用C语言描述出来。4、提高高度角〔水平方向〕、方位角〔垂直方向〕的跟踪精度。5、系统稳定工作。控制算法

本系统的控制用到了模糊算法。在两个方向上需要控制系统转动，一个是水平方向的方位角，另一个是垂直方向的仰角。

系统特性方位角跟踪误差小于正负3°；高度角跟踪精度小于正负1°；线性度为0.5275%；回差为0.896%；

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