基于LabVIEW和单片机的太阳自动跟踪监控系统

更新时间：2020-02-09 15:09:11 大小：17M 上传用户：守着阳光1985 查看TA发布的资源 标签：labview 单片机 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

太阳能是一种非常具有开发潜力的能源，为了解决能源危机、实现能源的可持续发展，世界各国都在积极的开发利用太阳能资源。在可持续发展能源中，光伏系统倍受瞩目，并且发展迅猛。然而，我国的光伏系统的光伏跟踪技术比较落后，主要使用的是平板固定式发电系统，由于存在余弦效应，跟踪装置没有全天候跟踪太阳，光伏系统的光电转换效率较低。为了提高太阳能的利用率，本文开发了一套基于LabVIEW和单片机的太阳自动跟踪监控系统，该系统可以使太阳光线和太阳能电池板时刻保持垂直，同时结构简单、跟踪精度高，有很高的使用价值。

该系统以PC机为核心，通过LabVIEW作为上位机编程软件，在考虑天气的情况下，设计了一种太阳运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合的混合跟踪装置。本论文首先通过TSL2561判断天气的阴晴，在确定阴天、晴天、多云的天气情况下，跟踪系统采取相应的跟踪方式，并且两种跟踪方式可以根据天气的情况自行切换，在提高太阳能利用率的同时，也使得跟踪系统更加稳定。

根据太阳运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合的跟踪方法，设计了一套高度角和方位角跟踪的双轴跟踪系统。选择OSQ50-IT四象限光电二极管探测器来进行太阳方位的检测，使跟踪机构精确跟踪太阳，对该传感器的光斑尺寸、太阳的入射角、跟踪精度等参数进行了分析。基于上位机LabVIEW、下位机单片机的方式完成了太阳自动跟踪监控系统的硬件设计，主要包括:阴晴判断模块、太阳方位检测模块、上位机和下位机通讯模块、数据采集模块、高度角和方位角步进电机控制模块。完成了太阳自动跟踪监控系统的软件设计，主要包括:人机界面、主控制、上位机和下位机通讯、阴晴判断、光强采集、高度角和方位角步进电机控制、太阳运动轨迹跟踪、光电跟踪、限位开关和回基准位置程序设计。

最后，分别对太阳运动轨迹算法、TSL2561阴晴判断、太阳运动轨迹跟踪、光电跟踪、混合跟踪进行了实验，验证了太阳运动轨迹算法和阴晴判断的有效性和可行性，以及太阳运动轨迹跟踪和光电跟踪的稳定性和准确性。本课题设计的基于LabVIEW和单片机的太阳自动跟踪监控系统，实现了对太阳的自动跟踪，使太阳的入射光线和太阳能电池板基本保持垂直。