光伏板自动除尘设计

摘要太阳能是一种绿色能源。光伏组件是进行太阳光能转化为电能的核心部件。源自空气的微米级灰尘颗粒物会吸附在光伏组件通光玻璃表面形成阻光灰尘覆盖层，影响光能转化。测试表明:4g/m2的灰尘堆积使得光伏组件电能输出效率锐降60%。更有甚者，鸟类粪便、树叶、动物攀爬痕迹等大块不透光的污染物覆盖会产生热斑效应，导致光伏组件局域高温直至烧毁报废。因此，设计光伏板的自动除尘系统是必要和必须的。本文设计了一种以STM32为主控芯片，搭配温湿度传感器模块、蜂鸣器模块、STM32芯片模块、OLED显示屏模块、喷水继电器模块、步进电机模块、人体感应模块、蓝牙通信模块构成光伏板自动除尘系统。设计样机测试结果表明:该装置设计合理，动作准确，技术上可行、可靠，具有应用推广价值。关键词：光伏板;自动除尘;STM32单片机ABSTRACTSolarenergyisagreenenergysource.Photovoltaicmodulesarethecorecomponentofconvertingsolarenergyintoelectricity.Micron-leveldustparticlesderivedfromtheairwilladsorbontheopticalglasssurfaceofthephotovoltaicmoduletoformalightresistancedustcoverlayer,affectingthelightenergyconversion.Thetestshowedthatthedustaccumulationof4g/m2reducedthepoweroutputefficiencyofphotovoltaicmodulesby60%.What'smore,largeopaquepollutantssuchasbirdfeces,leavesandanimalclimbingtraceswillproducehotspoteffect,leadingtolocalhightemperatureofphotovoltaicmodulesuntiltheyareburnedandscrapped.Therefore,itisnecessaryandnecessarytodesignanautomaticdustremovalsystemforphotovoltaicpanels.Inthispaper,aSTM32maincontrolchipisdesigned,withtemperatureandhumiditysensormodule,buzzermodule,STN32chipmodule,OLEDdisplaymodule,waterjetrelaymodule,steppingmotormodule,humanbodymoduleinductionmodule,Bluetoothcommunicationmodule.Thetestresultsofthedesignprototypeshowthatthedeviceisreasonabledesign,accurateaction,technicallyfeasibleandreliable,andhasapplicationvalue.Keywords:Photovoltaicpanel;Automaticdustremoval;STM32目录第1章绪论 第1章绪论1.1研究目的及意义随着近几年国内外技术的进步，太阳能发电单位能量的成本已经显著下降到可以和常规的水电火电相比拟的水平。因此太阳能利用的经济价值在于规模化并入公用大电网，并网技术与相关政策是一个热点。经济效应的角度看，随着近几年国内外技术的进步，太阳能发电单位能量的成本已经显著下降到可以和常规的水电火电相比拟的水平。因此太阳能利用的经济价值在于规模化并入公用大电网，并网技术与相关政策是一个热点。根据我国能源和电力发展的要求，大规模太阳能发电将在21世纪上半叶发展到容量亿千瓦的规模，太阳能在其他领域也会有突破性进展。在已有的技术基础上，太阳能在今后要有长足发展，就必须认真考虑两方面的问题:一是积极组织科研人员攻克难关，走因地制宜发展太阳能产业的道路，大力降低太阳能产品的生产成本，使曲高和寡的太阳能发电、高价的太阳能产品，能够被老百姓认可，让他们买得起、用得起;二是加大政策倾斜力度，对于使用高价的太阳能产品和太阳能电力的企业和城乡居民，国家应给予适当补助，并在税收﹑投资、基金项目等方面予以支持[1]。相信我国在太阳能开发和利用上会和其他清洁能源一样，有广阔的发展前景和美好的未来。1.2国内外研究现状2018年，郭枭、澈力格尔、韩雪、田瑞在《考虑光伏组件发电性能的自动除尘系统运行时间优化》文中，光伏组件自动除尘装置的设计的意义在于，实现产品的自动化，从真正的意义上解决自动除尘的目的，即在一个最佳的时机，最佳的状态对光伏组件进行除尘，并且在除尘的过程中无需人工的干预[2]。2019年，李江华在《光伏组件自动除尘装置优化研究》文中介绍了，研究取得了一些进展，但大部分仍处于实验室研究阶段，要么以损失通光量为代价，要么化学稳定性不够，环境耐受性差，无法在露天环境下长久保持优良性质[3]。也有研究者和企业在光伏组件上外置机械结构来“清扫”灰尘。2020年，巫江在《光伏组件自动除尘装置设计》文中就提到，光伏组件的除尘技术主要分为三大类，第一类为人工利用工具对光伏组件的表面进行定期的清洗，现在大部分地区的光伏电站都采用此方法，但是在执行此方法的同时带来了很大的一笔人工费用[4]。2020年\t"/zn/Detail/index/GARJ2020/_blank"HiroyukiKawamoto在《Improveddetachableelectrodynamiccleaningsystemfordustremovalfromsoiledphotovoltaicpanels》文中抽象改进了一种利用电动力的可拆卸式清洁装置，用于清洁由于光伏(PV)板表面吸湿而难以粘附的灰尘颗粒[19]。该装置包括连接在塑料框架中的平行屏电极。当对平行屏电极(其下半部分设置在污损的PV板上)施加高交流电压时，产生的电动力作用于下电极下方的颗粒。由于电动力的作用，粒子在电极之间产生了一个触发器运动，还有一些粒子穿过上屏电极的开口，由于引力而沿着倾斜的面板向下坠落。因此，沉积在面板上的灰尘被清洁。以前，已经证明，通过施加低频高压，可以有效地从倾斜面板的表面去除灰尘。然而，对于强固定在面板上的颗粒，其性能较低。本文提出了三种提高粉尘颗粒清理效果的对策：调整操作方案、改进电极配置和利用气流。这种改进的技术有望实现在沙漠中建造的大型光伏发电站的高效运行；亮点改进了一种利用电动力的可拆卸清洁装置，用于清洁光伏电池板表面的灰尘。由于强固定在电池板上的胶结颗粒性能较低，提出了3种应对措施。操作方案的调整、电极配置的改进和气流的利用。这项技术有望实现在沙漠中建造的高效光伏发电站[19]。2022年AsohDerekAjesam和AwangumNoelNkwa在《Low-CostAutomatedPVPanelDustCleaningSystemforRuralCommunities》文中介绍了光伏板上的灰尘积聚会降低光伏板的性能；导致功率输出降低,从而导致每生成千瓦的成本高[20]。自20世纪40年代以来,针对光伏电池板上灰尘积累的严重程度的研究一直在进行,但所提出的解决方案往往会增加光伏系统的成本,无论是从规模过大还是从清洁系统。因此,这项工作的目标是设计和实现一个低成本、负担得起的自动化光伏电池板除尘系统,用于撒哈拉以南非洲(SSA)的农村社区；财政资源有限,在满足生计活动方面捉襟见肘。提供了一个原型系统的完整设计和实现细节,以便在可持续能源需求的光伏系统上易于复制和资本化。该系统基于对光相关电阻的创新使用来检测灰尘[21]。系统在运行模式下的测试和观察显示出令人满意的性能；由于清除了研究中使用的光伏面板上的灰尘,测量参数量化了33.76%的功率输出。1.3章节安排及内容第1章将深入探讨研究的目标、重要性、国内外研究的最新发展情况，并对章节进行详细阐述。第2章将深入探讨系统的总体设计，包括设计方案、功能要求和单片机的选择，以满足用户的需求。第3章将深入探讨系统的硬件设计，包括各个组成部分的细节，并给出相关的原理图。第4章将深入探讨系统的整体架构，并详细阐述每个模块的软件设计方法。第5章将深入探讨系统完成后的实际功能，并进行详细的测试。

第2章系统总体结构2.1设计方案本文设计了一种以STM32为主控芯片的光伏板自动除尘系统。该设计搭配温湿度传感器模块、蜂鸣器模块、STM32芯片模块、OLED显示屏模块、喷水继电器模块、步进电机模块、人体感应模块、蓝牙通信模块构成光伏板自动除尘系统。样机测试结果表明:该装置设计合理，动作准确，技术上可行、可靠，具有应用推广价值。图2.1结构框图2.2单片机型号选择方案一：51单片机是最常用的8位数字单片机，它的构造简洁易懂，可以集中管理总线专用寄存器，并且具备多种逻辑位操作能力和丰富多彩的面向控制指令体系，这使得初研究者们能够轻松上手掌握，最先由Intel出品，是一款非常受欢迎的数字单片机。“经典‎”是当今最先进的单片机之一，并且将会对未来产品提供重要支持。51单片机从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，处理对象不是字或字节而是位。这款寄存器具有强大的功用，它能够完成片内的各种操作，如输入、置位、清零、检查等，而且能够完成复杂的位逻辑计算，应用来说十分方便，效果十分出色。尽管I/O脚的应用简单，但是在处理较大电平时，它的输出能力不足，这是51系列单片机的一大缺陷。此外，它的速度也很慢，尤其是双数据指针。51的保护能力极其有限，极有可能导致芯片损毁。方案二：ST公司的STM32系列单片机是专为需求效率高、廉价、低耗电量的嵌入式应用领域而设计的，它拥有ARMCortex-M内核，同时具有一流的外设：1μs的双12位ADC，4兆位/秒的UART，每秒可达1μ的微米级别。STM32系统微控制器，拥有18兆位/秒的功率和出色的集成化度，当中包含最新的互连型系统，并且推出了多款相关应用软件和设计技术，当中包含意法半导体免费供应的应用软件库，加上第三方技术供应商的大力支持，使得它们在效率和集成化度方面表现出色。意法半导体还在大力研发一款全新的评估板，它提出了STM32F105和STM32F107互连型系统的样片，当中‎stm‎32的运算速度比51单片机快数十倍，而且外设接口功能更是超越了51。所以本设计选择使用STM32单片机。图2.2STM32Fl03C8T6引脚图2.3通讯模块选型方案一：ZigBee作为一项先进的远程监视、控制系统及传感器网络技术，具有极强的稳定性、节能、安全、可靠等优势，因此，它成为了一个理想的、具有成本优势的、具有普遍适用性的、能够提供快捷、稳定的、节能的、具有普遍适用性的WiFi解决方案。“ZigBee模块”》的研发重点放在ZigBee芯片的应用，它的功能可以支持2.4GHZ的频段，而欧洲的868MHZ、北美的915MHZ，这些ZigBee模块均符合IEEE802.15.4的国际规范，因此，“ZigBee模块”》的研发可以满足不同领域的需求，涉及消费类电子产品、能源管理与绩效、医疗、家居智能化、电讯业务、建筑智能化乃至工业生产智能化等。Zigbee是一种革命性的、具有极高性能、可靠性高、可扩展性强、可靠性高、可靠性高、可靠性强等特点的无线传输协议，其原理可以追溯至蜜蜂群体，当他们探测到花粉位置，就会以ZigZag形舞蹈形式向其他成员发出警报，从而实现远程数据交流。这种新兴的、高效的、简单易用的、高频的近距离WiFi通讯技术，旨在实现节能、高效的应用。采用PCBA板作为蓝牙模块，可以实现远程、高效、安全的无线连接，其中包括蓝牙数据模块、蓝牙语音模块以及其他相关模块，它们可以实现远程、高效、安全的无线连接。通常，模块都拥有半成品的特征，它们经过了对芯片的精心设计，从而大大提高了其后续的应用效率。方案二：在蓝牙模块中，主机可以接收来自从机的指令，并且会自动建立连接；而从机则需要等待其他机器的连接，才能开始使用；此外，还可以在主机和从机之间进行切换，使得它们成为一个整体。HC-05和HC-06的蓝牙模块有着显著的差异，其中包括：HC-05蓝牙模块通常被设计成主从双重功能，既可以作为主机，也可以作为从机，满足多种应用需求。HC-06可以分为两种类型：一种是具备完整的主从功能的混合型；另一种则仅具备单一的主从功能。本设计选择一般都是主从一体机的HC-05模块。图2.3蓝牙模块实物图第3章系统的硬件部分设计3.1系统总体设计本文设计了一种以STM32Fl03C8T6为主控芯片的光伏板自动除尘设计。光伏组件灰尘效应严重影响电能输出效率，为了实现灰尘的自动清除，借助设计软件，设计了一种光伏组件自动除尘装置。该系统应完成的主要功能有:1.可手动开/关除尘功能；2.接收上位机指令完成除尘功能；3.监测周围有人存在时，蜂鸣器长响示警，3S后自动除尘；4.监测周围无人时，自动除尘；5.喷水继电器开启；6.当无人状态下系统到达间隔除尘时间，步进电机转动一周；总体原理图如下所示：图3.1总体原理图3.2系统的主要功能模块设计3.2.1温湿度测量模块设计在本系统的设计中，传感器有温度传感器和湿度传感器,所以需要对两种类型的传感器进行选择。温湿度传感器是一种装有湿敏和热敏元件，能够用来测量温度和湿度的传感器装置，有的带有现场显示，有的不带有现场显示。DHT11温湿度传感器因其小巧的体积、稳定的性能等特点，被广泛应用于生产、生活等多种场景。该传感器拥有经过精心调整的温湿度复合传感器，其特殊的数字模块技术以及温湿度传感技术，使其能够提供更加稳定的测量结果，从而满足用户的需求。DHT11传感器拥有卓越的品质、快速响应、出色的抗干扰能力和出色的性价比，它们经过了严格的湿度测试，尺寸紧凑，功率消失，是应对复杂环境的理想之选。该温湿度传感器具有高精确度，可测定±5%RH的湿度，±2℃的温度，可测定范围为5~95%RH的湿度，以及-20~+60℃的范围，如图3.2温湿度传感器。图3.2DHT11温湿度传感器原理图3.2.2蜂鸣器模块设计蜂鸣器是一种将电信号转换为声音信号的器件，常用来产生设备的按键音、报警音等提示信号蜂鸣器按驱动方式可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器有源蜂鸣器：内部自带振荡源，将正负极接上直流电压即可持续发声，频率固定无源蜂鸣器：内部不带振荡源，需要控制器提供振荡脉冲才可发声，调整提供振荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音蜂鸣器有正负极，顶部印有+号的为正极，若蜂鸣器引脚没剪，则长的为正极，单片机引脚不能直接蜂鸣器，加NPN型三极管进行驱动，因为单片机的引脚驱动能力有限，蜂鸣器的功率比较大，所以需要通过三极管来驱动，R1为限流电阻，单片机引脚如果给高电平，则三极管导通，VCC便给蜂鸣器供电，如果给低电平，则三极管断开，PNP型三极管同理，只不过是单片机引脚输出低电平导通，输出高电平断开。蜂鸣器模组原理图如下图。图3.3蜂鸣器模组原理图3.2.3人体感应模块设计人体感应模块是一种先进的数字智能自动控制系统，它采用了先进的被动式人体红外线技术，具有极高的灵敏度和可靠性，可以有效地支持各种自动感应电器设备。主要参数如下：工作电压：DC2.7-12V；静态功耗：＜0.1mA；延时时间:2秒；封锁时间:2秒；触发方式:可重复；感应范围:≤100度锥角,3-5米；（需根据具体的透镜）工作温度:-20-+60℃PCB外形尺寸:10mm*8mm模块透镜：小透镜抗干扰性增强， 内部采 用数字‎信号处‎理，直‎接高低‎电平输 ‎出。可反复接触模式：传感模组在侦测到人类进行活动后，将在一段时间内，提供高电平，直到人离开后，提供电平将变成低电平，以此来保持感知范围内的稳定性。这种方法可以有效地监测到人类的行为，并在一段时间内保持高电平，以便及时发现并及时采取行动，以确保安全。从本次行动结束之日起，将开始计算出一个特定的延迟期限。如下图原理图。图3.4人体感应原理图3.2.4HC-05蓝牙通信模块设计TXD是发送端，它可以用来传输数据，而要实现正常的通信，就必须连接到另一台设备的RXD。RXD：接收端，也就是自身的端口，在进行正常的通信时，必须连接到另一台设备的TXD。在正常通信中，TXD将与设备的RXD保持稳定的连接。在真正的通讯中，RXD接受来自任何机器的TXD，这正是所谓的自收自发。也就是说，自行接受自已发出的信息，即自身的TXD直接连接到RXD，这是最快最有效的测试手段，可以用来检测自我的发出和接受是否顺利。在发生任何问题之前，应进行一次全面的检查，以判断是否存在产品缺陷。TTL电平是一种正逻辑的信号系统，它通常以二进制的形式存储，其中+5V代表逻辑“1”，0V代表逻辑“0”，它们之间的关系可以通过正逻辑的方式来确定。RS232电平可以从-12V调整至-3V，这个电平与逻辑“0”相同；而从+3V调整至+12V，则与逻辑““1””相同，属于负逻辑。HC-05作为核心模块，它提供了多种端口，当中包含VCC、GND、TXD、RXD、KEY引脚还有蓝牙连接状态引脚（STATE），它可以在没有连线时产生较低的输入，而在连线了以后，则会产生较高的输入。led显示出当前的蓝牙状态，快闪代表未连通，缓闪代表正在AT模式，而双闪则意味着蓝牙已经成功地被激活，且可以访问相应的端口。为了避免反接，在底部安装了一个3.3VLDO的二极管，并且将输入电压限制在3.6~6V之间，在没有进行配合的情况下，电流大概为30mA，而在进行了配合之后，大概为10mA。这款产品的接口电压为3.3V，它既适用于51、AVR、PIC、ARM、MSP430等多种单片机，又适用于5V的单片机，而且它既不必通过MAX232，又不必通过其他方式进行通信！在CLASS2功率等级的空旷地上，有效的距离可以达到10米，但这并不意味着这一距离的连接质量就一定会达到最佳水平。当采用全双工串口时，无需熟悉各种蓝牙技术，可支援8位数据位、1位停止位，并且可进行奇偶校验，这是最常见的通讯形式，而且可支援多种规格。可以通过拉高34脚进入AT命令模式设置参数和查询信息这款小巧的（3.57cm*1.52cm）贴片，由工厂精心制作，确保了贴片的高品质。外壳采用透明热缩管，既可以防止灰尘，又具备良好的防静电性能。使用AT命令，您可以轻松地将系统切换到主机或从机模式，并且可以将指定的设备连接到系统上。该设备能够提供4800bps至1382400bps的高精度波特率。原理图如下图。图3.5HC-05蓝牙通信原理图3.2.5步进电机模块设计步进电机能够通过调节电脉动的次序、频次和数量来完成对物体的朝向、速度和角度的调节，这种开环控制元件能够将电脉冲信号转变为角移动或线移动，从而达到物体的准确运动。通过采用螺纹丝杆和齿轮箱等传统的直接操纵设备，我们能够满足对于高度复杂和精确的线性操作的需求。当没有过大的负荷时，电动机的运行状态取决于脉冲信号的强度，这取决于信号的强度以及信号的次序，并且与外部环境无关。步进驱动器一旦发出脉冲信号，便会驱动步进电机以一种特殊的轨迹运动，这种轨迹被命名为“步距角”。通过调节脉冲数量，可以实现精细控制，从而实现角位移量，从而实现精确定位。利用精确设定的脉冲频率，我们能够有效地改变电机运行的速度，并且还能够实现对其进行精确的调节。步进电机运行的速度越快，所能输出的转矩越小，容易造成失步(内部齿轮打滑)。步进电机运行的速度越快慢，转矩就越大越稳。步进电机的磁极数量规格和接线规格很多，为简化问题，我们这里就先只以四相步进电机为例进行讨论。所谓四相，就是说电机内部有4对磁极，此外还有一个公共端(COM)接电源，另外的A、B、C、D是四相的接头。而四相电机的可以向外引出六条接线(两条COM共同接入VCC)，也可以引出五条线，如下图所示，所以我们在购买时会看到有六线四相制和五线四相制的步进电机。其中A、B、C、D四相接头是需要连接到单片机IO端，通过一定方式改变四相接口的通电状态来控制电机正反转动。原理图如下图。图3.6步进电机原理图3.2.6OLED显示模块设计OLED屏幕被认为是一种具有革命性的显示技术，因其具有出色的发光能力、出色的亮度、出色的对比度、极低的能量消耗，而且屏幕的尺寸极小，仅128×64，这样的设计不仅提供了出色的视觉体验，而且还具有极佳的便携性。当前，OLED屏幕的接口主要有两种：IIC和SPI，它们之间的通信协议存在着显著的差异。IIC是一种半双工同部的通讯技术，它可以将微控制器与它的周边环境相结合，使得它的使用更加便捷、高效。它的优势体现在它的接口位置紧凑，可以节省大部分的电路板空间，同时也可以节省芯片的管脚，从而大大降低了相关的网络维护费用。本设计选择了OLED屏幕和IIC接口，实时显示除尘设计中的一些参数，原理如下图图3.7OLED显示屏原理图3.2.7喷水继电器模块设计在这个设计中，我们采用1路继电器，它将多组继电器进行整体集成，实现了多功能的操作。这样做不仅可以有效地利用现有的空间，还可以简化中间的连接步骤，从而大大提升生产效率。当继电器运行时，电磁铁会被激活，将D与E连接，从而实现整个操作过程的闭锁。当电磁铁被断开，它的磁力会被释放出来，从而使得衔铁被拉出，从而使得整个系统的运行受到影响。这样，继电器便成为了一种可以实现这种功能的重要设备，它可以以较小的电压实现较大的功率，并且可以实现远程操纵。原理如下图。图3.8喷水继电器原理图第4章系统的软件设计4.1软件主流程图当全部系统软件通电时，下位机默认间隔时间进行自动除尘，检测到有人时蜂鸣器长响3秒后再除尘。上位机可对间隔时间等信息进行设置，接收到除尘启动信息后，喷水继电器进行工作、步进电机自转一周。系统整体流程表如下图所示。图4.1整体流程图

4.2温湿度采集模块的软件设计当总线空余情况为高电平时，服务器将总线降低，等候DHT11响应。当单片机初始化完成后，DHT11温湿度传感器会对周围的温度和湿度进行采集并形成一个参数来表示温度及湿度，若此数据在设定的范围内，则触发接下来的翻蛋操作；若不在范围内，则可选择改变周围环境后重新采集。时序图如下图所示。图4.2DHT11时序图4.3显示模块软件的设计在设计中需要显示当前环境的温度和湿度信息。系统使用液晶显示数据,STM32单片机初始化完成后显示屏会自动写控制字，控制字为单片机中获得的数据，随后显示出来。如图为显示模块流程图。图4.3OLED屏幕子程序流程图4.4蜂鸣器模块的软件设计蜂鸣器模块负责发出警告，当人体感应监测到有人时，蜂鸣器长响3秒，若人体感应器未监测到人则蜂鸣器不工作。蜂鸣器流程图如下。图4.4蜂鸣器流程图

4.5人体感应模块的软件设计当单片机初始化完成后，人体感应器会采集数据监测是否有人，如果有人则触发接下来的蜂鸣器长响，如果没人则不触发继续采集数据。流程图如下。图4.5人体感应模块流程图4.6步进电机的软件设计步进电机接收到间隔工作的信号或上位机的启动信号，进行启动自转一周，如无信号则继续采集数据。实现其功能的流程图如下所示。图4.6步进电机流程图4.7蓝牙模块的软件设计上位机通过蓝牙模块与下位机连接，数据通过蓝牙模块传输到下位机，使设计完成一系列的指令动作，实现其功能的流程图如下。图4.7蓝牙模块流程图4.8喷水继电器的软件设计喷水继电器采集信息，接收到除尘指令开始工作，如若未接收到指令继续采集数据，实现其功能流程图如下。图4.8喷水继电器流程图第5章系统测试5.1系统实物图图5.1系统完整实物图5.2自动模式除尘测试（1）在自动模式下人体感应模块会监测是否有人并在下位机的显示屏上显示。图5.2有人状态显示器当人体感应模块监测到周围是无人状态下系统到达设置的间隔除尘时间进行正常喷水除尘，此时喷水继电器自转一周。图5.3无人状态显示器 ‎如果人体感应模块监测 ‎到周围是有人状态下系统到达设置的 ‎间隔除 ‎尘时间 ‎，蜂鸣 ‎器会长 ‎响3秒提醒周围人注意 ‎后再进 ‎行除尘 ‎。图5.4显示器图5.5步进电机5.3手动模式除尘测试（1）上位机通过蓝牙连接至下位机，手机APP进行数据显示。图5.6上位机与下位机连接（2）上位机可显示是否有人警告，可通过上位机设置时间、间隔时间、工作状态（手动或自动）以及除尘开关。图5.7上位机（3）设置除尘开关为0时，下位机立刻开始除尘。图5.8上位机第6章总结与展望尽管调试过程中遇到了一些挑战，但在老师的指导下，我最终成功地发现了问题，并且采取了有效的措施来纠正设计中的缺陷，从而使系统软件的运行更加高效。这些措施主要涉及到以下几个方面：经过功率模块模拟仿真，我们发现调试输出值与设计要求存在较大差距。经过仔细检查，我们发现电路板焊接存在一些技术缺陷，因此需要进行重新焊接。通过使用仿真软件，我们发现了一些错误的代码。经过调整，我们发现，在启动程序流程时，单片机并未正常复位。为了获得更准确的结果，我们在程序流程中添加了复位程序。在进行模拟测试时，我们发现端口号P0存在逻辑错误。虽然这并不会对最终的输出造成影响，但是在实际的印刷制版过程中，它确实会对电源电路造成损害。经过调查，我们发现，当数据信息发送错误代码时，我们无法区分忙碌状态。经过对忙碌情况的详细分析，系统软件运行状态良好，而且数据信息口也没有出现任何逻辑错误。光伏组件表面灰尘覆盖层的及时清理对于光伏组件，正常功能的保持是必要和必须的。本文设计了一种以STM32为主控芯片的光伏板自动除尘设计。实现了灰尘的自动清除，借助设计软件，设计了一种光伏组件自动除尘装置。装置具有低耗、无水、无清洁剂和无二次污染等特点。样机测试结果表明:该装置设计合理，动作准确，技术上可行、可靠，具有应用推广价值。本设计采用气动除尘的方法，有效地解决了现有太阳能电池板除尘方式浪费水资源、装置复杂、较难维护的问题。本产品仅使用太阳辐射能作为装置运行的动力，不消耗其他额外能源，通过相变材料在昼夜条件下的特性差异，能够很好地对太阳能电池板表面进行清洁。本产品设计独特，运行效率高，易于维护，市场前景广阔，在技术成熟的情况下可大规模生产、应用和推广。随着光伏产业的不断发展壮大和节能减排战略的贯彻，本产品将迎来更多的契机，必定会有更好的市场前景。参考文献[1]巫江.光伏组件自动除尘装置设计[P].重庆理工大学2020.[2]郭枭;澈力格尔;韩雪;田瑞.考虑光伏组件发电性能的自动除尘系统运行时间优化[J],农业工程学报.2018.[3]李江华.光伏组件自动除尘装置优化研究[J],重庆理工大学.2019.[4]雷志奇.太阳能电池组件自动除尘装置探讨与分析.能源与节能,2022.[5]王子文.倾斜壁面自动除尘机的设计与实现[P].宁夏大学,2020.[6]巫江;龚恒翔;朱新才;李江华.光伏组件自动除尘装置设计与研究[C].重庆理工大学学报(自然科学),2021.[7]刘蔚然.电子器件的自动除尘设备设计[J].刘蔚然,2022.[8]孙凤玲.布袋式自动除尘系统的设计与调试[P].集成电路应用,2020,.[9]李冬梅.20MWp并网光伏电站的分析及其组件除尘装置的设计[J].昆明理工大学.2019[10]袁舒欣;唐亚鸣;常永超.一种自动除尘系统控制模块的设计[M].机械设计与制造工程.2020[11]王捷,林余杰,吴成坚,杨斌浩.碳中和背景下太阳能光伏产业现状及发展[J].储能科学与技术,2022,11(02):731-732.[12]张哲旸,巨星,潘信宇,杨宇,徐超,杜小泽.太阳能光伏–光热复合发电技术及其商业化应用[J].发电技术,2020,41(03):220-230.[13]赵璞,林文,姜天润,马腾云.基于专利分析的我国太阳能光伏领域核心技术识别及演化研究[J].科技管理研究,2022,42(02):184-191.[15]李英峰,张涛,张衡,崔鹏,付在国,高中亮,耿奇,柳志晗,朱群志,李和兴,李美成.太阳能光伏光热高效综合利用技术[J].发电技术,2022,43(03):373-391.[16]丁丽萍,帅传敏,李文静,闫琼,郭晴.基于SEM的公众太阳能光伏发电认知和采纳意愿的实证研究[J].资源科学,2015,37(07):1414-1423.[17]王明菊,王辉.太阳能光伏发电技术现状与发展探讨[J].能源与节能,2021(07):37-38+49.DOI:10.16643/ki.14-1360/td.2021.07.014.[18]武光,欧阳桃花,姚唐.战略性新兴产业情境下的企业商业模式动态转换:基于太阳能光伏企业案例[J].管理评论,2015,27(11):217-230.DOI:10.14120/11-5057/f.2015.11.021.[19]\t"/zn/Detail/index/GARJ2020/_blank"HiroyukiKawamoto.Improveddetachableelectrodynamiccleaningsystemfordustremovalfromsoiledphotovoltaicpanels[J]，\t"/zn/Detail/index/GARJ2020/_blank"JournalofElectrostatics，Volume107,2020[20]\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_3/_blank"AsohDerekAjesam;\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_3/_blank"AwangumNoelNkwa.Low-CostAutomatedPVPanelDustCleaningSystemforRuralCommunities[J],\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_3/_blank"SmartGridandRenewableEnergy,Volume13,Issue08.2022.PP173-199[21]\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"MaghrabieHusseinM.;\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"MohamedA.S.A.PerformanceenhancementofPVpanelsusingphasechangematerial(PCM):Anexperimentalimplementation[J]，\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"CaseStudiesinThermalEngineering，Volume42,2023.[22]\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"ShafieeMojtaba;\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"FiroozzadehMohammad.Theeffectofaluminumfinsandairblowingontheelectricalefficiencyofphotovoltaicpanels;environmentalevaluation[J],\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"ChemicalEngineeringCommunicationsVolume210,Issue5.2023.PP801-813\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"[23]\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"AbdelsalamEmad;\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"AlnawafahHamza.EfficiencyImprovementofPhotovoltaicPanels:ANovelIntegrationApproachwithCoolingTower[J],\t"/zn/Detail/index/GARJ2021_4/_blank"EnergiesVolume16,Issue3.2023.PP1070-1070附录源代码#include"include.h"u16STMFLASH_BUF[STM_SECTOR_SIZE/2];//最多是2K字节/************************************************************//读取指定地址的半字(16位数据)//faddr:读地址(此地址必须为2的倍数!!)//返回值:对应数据************************************************************/u16STMFLASH_ReadHalfWord(u32faddr){ return*(vu16*)faddr;}#ifSTM32_FLASH_WREN //如果使能了写/************************************************************//不检查的写入//WriteAddr:起始地址//pBuffer:数据指针//NumToWrite:半字(16位)数************************************************************/voidSTMFLASH_Write_NoCheck(u32WriteAddr,u16*pBuffer,u16NumToWrite){ u16i; 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