【一款双轴太阳能跟踪控制系统设计12000字（论文）】

一款双轴太阳能跟踪控制系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u17354一款双轴太阳能跟踪控制系统设计 第4章系统软件设计4.1A/D模数转换4.1.1转换流程4.1.2转换过程分析ADC芯片工作过程：首先要输入一个3位的地址，当ALE=1时，把地址放入地址锁存器中，该地址被译码后将8个模拟输入之一输入到比较器中。START端口先接收一个上升沿将寄存器复位，再接收到下降沿后转换启动，此时EOC输出信号变低，表明转换正在进行。在完成A/D转换之后，EOC端升为高电平，表示A/D转换结束，且结果数据已被存入锁存器中，此信号可用作中断申请。OE端输入高电平，此时输出三状态门打开，转换结果的数字量可以输出到数据总线。4.2单片机驱动电机4.2.1驱动流程4.2.2驱动过程分析在A/D模数转换过程完成后，根据程序设定，将转换后的值传送给单片机，单片机接收并存储，在单片机接收到同一组的两个电压值后就进行作差比较，单片机在进行作差比较操作后会输出脉冲信号。此时步进电机驱动模块接收脉冲并处理脉冲信号，一个脉冲数传送给步进电机电机的正反转、转速以及步距角等信息，步进电机依据脉冲信号做出相应动作。4.3系统测试在进行系统测试时，我选择使用Proteus8.6作为该系统电路设计的仿真环境，在Proteus中将电路仿真出来并进行分析。4.3.1Proteus仿真软件Proteus是一款EDA工具软件，它可以做很多的仿真，例如：SPICE电路仿真和互动电路仿真，也可以在其中进行PCB自动或者人工布线及其原理布图等。Proteus可以提供非常丰富的资源，30多个元件库中包含了非常多的仿真元器件，也包含了交直流电压表、交直流电流表等仿真仪表，另外，Proteus也可以提供测试信号，即模拟信号和数字信号。在Proteus软件中进行单片机系统仿真设计变得愈来愈广泛，它的应用使得设计时间明显减少，系统测试成本缩减，而且设计也变得灵活。它将虚拟仿真技术和计算机多媒体技术结合运用，非常有利于培养我们的电路设计能力以及仿真软件的操作能力，极大提高了单片机系统设计效率。在本论文系统设计中正是利用了这一特点，简化了设计难度，减少了设计成本。4.3.2系统仿真测试在电路设计中，使用四个滑动变阻器代替了系统中四个不同位置的光信号采样电路，这样可以通过改变阻值来改变电压值，模数转换芯片选择了ADC0809，输入模拟电压值后通过该芯片进行模数转换操作，然后输出单片机系统可以识别的数字量并传送给单片机进行操作。单片机接收了数字量后根据程序去执行比较操作，得出结果并产生相对应脉冲传送给驱动器，驱动器响应脉冲控制电机进行一系列动作。结论社会发展不能止步，但不可再生能源日益枯竭，环境污染问题也急需解决，太阳能的迅速发展为改善目前的状况带来希望。太阳能的开发利用逐渐得到世界的关注并且也将成为往后社会发展的巨大推动力，各个国家和地区对于太阳能的发展奉献力量，太阳能技术日益成熟，对于太阳能跟踪装置的研究也有了很大的进步。但是依照目前的研究可知太阳能的利用率还处于较低水平，怎样去提高太阳能的利用率成为现在乃至未来很久各国研究人员需要研究的课题。通过查阅大量文献资料，在了解了太阳能跟踪装置的基本工作原理及其在国内外的发展后，本论文基于已有的一些太阳能跟踪装置基础之上，设计了一款基于单片机的双轴太阳能跟踪控制系统，该系统选择了单片机作为核心控制芯片进行设计，包括硬件设计和软件设计。在硬件设计中主要介绍了光信号采集、A/D模数转换、单片机控制及其电动机驱动，包谷光敏电阻的选择、模数转换芯片的选择、单片机型号的选择、步进电机及其驱动器的选择等。软件设计中主要是根据系统功能需求画出功能流程图，进行程序设计，本论文选择采用了C语言进行编写，并在Keil中进行编译修改。完成设计后在Proteus中进行电路连接并进行仿真。仿真显示，当同一组的电阻阻值不同时，控制器会发送脉冲给电机驱动器，由驱动器驱动所对应的步进电机进行转动。由仿真结果可知，本论文所设计的双轴太阳能跟踪控制系统，可以通过四个光敏电阻进行光信号采集，在进行信号放