太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤設(shè)計(jì)_圖文

1、摘 要 通過分析全國(guó)日照時(shí)數(shù)表得出:開環(huán)系統(tǒng)在太陽(yáng)能光伏工程中效率不高而并不適合采用。為合理地利用太陽(yáng)能,提高其跟蹤效率而采用混合控制系統(tǒng)。文中著重分析了雙軸跟蹤的原理,提出了手動(dòng)式方位角跟蹤和自動(dòng)式八方位高度角跟蹤,引出了分級(jí)接收跟蹤原理,設(shè)計(jì)了軟件流程并和一套任意方位跟蹤系統(tǒng)。運(yùn)行結(jié)果表明,該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光任意方位檢測(cè)并迅速跟蹤,有效降低系統(tǒng)運(yùn)行功耗,減少機(jī)械結(jié)構(gòu)損耗,跟蹤精度可調(diào),可望在太陽(yáng)能光伏工程中獲得應(yīng)用。并促進(jìn)太陽(yáng)光的接收效率?！娟P(guān)鍵詞】 太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)；時(shí)空控制；光強(qiáng)控制；跟蹤傳感器AbstractThe open system is not suitable for ado

2、ption in solar photovoltaic engineering because of its inefficiency through analyzing the national sunshine duration table.Using the mixture control system can enhance its track efficiency and make full use of solar energy reasonably.The paper analyzed the two axle track principle emphatically,then

3、proposed the manual azimuth tracking and the automatic altitude angle tracking of 8 positions,educed hierarchical receive track principle,designed the software flow and a suit of arbitrariness azimuth track system.Running results indicated that the system can accomplish solar arbitrariness azimuth d

4、etection and tracking rapidly,fall running power consume efficiently,reduce consume of mechanical structure,and have adjustable tracking precision.It may obtain applications in solar photovoltaic engineering.【Key words】 solar Automatic tracking system；time and space control；light intensity control；s

5、olar tracking sensor目 錄第一章 引言 11.1 綜述 11.2 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)現(xiàn)狀 11.3我國(guó)光伏太陽(yáng)能發(fā)電前景 2第二章 自動(dòng)跟蹤器的結(jié)構(gòu)與原理 4第三章 機(jī)械控制部分 73.1 主要結(jié)構(gòu) 73.2機(jī)械系統(tǒng)的組成 83.3機(jī)械系統(tǒng)的安裝 8第四章 電子控制部分 114.1電路主要組成部分 114.2軟件設(shè)計(jì) 11附錄 13參考文獻(xiàn) 16致 謝 18第一章 引言1.1 綜述隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出，太陽(yáng)能這個(gè)清潔的可再生能源，已受到許多國(guó)家的高度重視和利用。我國(guó)是一個(gè)太陽(yáng)能資源較為豐富的國(guó)家，且分布范圍較廣，因此充分利用太陽(yáng)能資源，有著

6、深遠(yuǎn)的能源戰(zhàn)略意義。由太陽(yáng)能電池板的特性可知，它的發(fā)電量與照射到它上面的光照強(qiáng)度成正比，而接受太陽(yáng)的直射光，可以得到太陽(yáng)的最大光照強(qiáng)度。試驗(yàn)證明，采用相同功率的太陽(yáng)電池板，自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電設(shè)備要比定式光伏發(fā)電設(shè)備提高發(fā)電量至少在25%以上，成本下降20 。由于太陽(yáng)的位置每時(shí)每刻都在變化，若想在太陽(yáng)能電池板上得到最大輸出功率，就必須要太陽(yáng)能電池板隨時(shí)跟隨太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，才能保證太陽(yáng)光始終垂直照射到太陽(yáng)能電池板上。為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光始終垂直照射到太陽(yáng)能電池板上這一目的，就需要用太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)。發(fā)展該系統(tǒng)有助于太陽(yáng)能的充分利用，符合我國(guó)構(gòu)建和諧社會(huì)，發(fā)展集約型社會(huì)的根本要求。1.2 太陽(yáng)能自

7、動(dòng)跟蹤系統(tǒng)現(xiàn)狀 目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)的跟蹤器基本有兩大類：一類是純機(jī)械式的跟蹤器；一類是機(jī)電一體化的跟蹤器。壓力差式跟蹤器的原理是：當(dāng)入射太陽(yáng)光發(fā)生偏斜時(shí)，密閉容器的兩側(cè)受光面積不同，會(huì)產(chǎn)生壓力差，在壓力的作用下，使裝跟蹤器重新對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)。根據(jù)密閉容器內(nèi)所裝介質(zhì)的不同，可分為重力差式，氣壓差式，和液壓式。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作費(fèi)用低，純機(jī)械控制，不需電子控制部分及外接電源。但是，該機(jī)構(gòu)只能用于單軸跟蹤，精度很低 1。時(shí)鐘式跟蹤器是一種主動(dòng)式的跟蹤器，有單軸和雙軸兩種形式。其控制方法是定時(shí)法：根據(jù)太陽(yáng)在天空中每分鐘的運(yùn)動(dòng)角度，計(jì)算出太陽(yáng)光接收器每分鐘應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而確定出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得太陽(yáng)光接收器根

8、據(jù)太陽(yáng)的位置而相應(yīng)變動(dòng)。其特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，但由于時(shí)鐘累積誤差不斷增加，系統(tǒng)的跟蹤精度很低；同時(shí)需外接電源，日夜不停的運(yùn)轉(zhuǎn)，浪費(fèi)能源 1。控放式太陽(yáng)能跟蹤器在太陽(yáng)能接收器的西側(cè)放置一偏重，作為太陽(yáng)光接收器向西的轉(zhuǎn)動(dòng)力，并利用控放式自動(dòng)跟隨裝置對(duì)此動(dòng)力的釋放加以控制，慢慢釋放此轉(zhuǎn)動(dòng)力，使太陽(yáng)光接收器向西偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)成本低廉，純機(jī)械控制，不需電子控制部分及外接電源。但是該機(jī)構(gòu)不能自動(dòng)復(fù)位，不能滿足晝夜更替之后的跟蹤需求，除非另外加復(fù)位機(jī)構(gòu)；而且該跟蹤器只能用于單軸跟蹤，精度低 2。1.3 我國(guó)光伏太陽(yáng)能發(fā)電前景我國(guó)于1958年開始研制太陽(yáng)能電池1959年第一塊有實(shí)用價(jià)值的太陽(yáng)電池誕生，1971年

9、3月首次應(yīng)用太陽(yáng)電池作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的電源，開始了太陽(yáng)電池的空間應(yīng)用。1973年3月首次在燈浮標(biāo)上進(jìn)行應(yīng)用太陽(yáng)電池供電的試驗(yàn)，開始了太陽(yáng)電池的地面應(yīng)用 3。至今我國(guó)的光伏太陽(yáng)能取得了巨大的發(fā)展。原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在20002015年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要點(diǎn)中就實(shí)現(xiàn)“建立太陽(yáng)電池與應(yīng)用系統(tǒng)生產(chǎn)體系，降低產(chǎn)品成本”時(shí)提出，集中力量在現(xiàn)有太陽(yáng)電池生產(chǎn)和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，適應(yīng)國(guó)際光電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)，開拓市場(chǎng)，打破年產(chǎn)量徘徊在2MW左右的局面。通過國(guó)家重點(diǎn)扶持、推動(dòng)第二代太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化，形成器件配套齊全的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)。2015年全國(guó)太陽(yáng)電池發(fā)電系統(tǒng)市場(chǎng)擁有量將達(dá)到320MW。通過生產(chǎn)

10、規(guī)模的擴(kuò)大，降低太陽(yáng)電池生產(chǎn)成本，從而推動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展，形成良性循環(huán)。在太陽(yáng)電池市場(chǎng)中通信及工業(yè)光伏系統(tǒng)將從目前的40%50%。到2015年中國(guó)將開始大規(guī)模發(fā)展并網(wǎng)式屋頂光伏系統(tǒng) 4。表1-1 我國(guó)太陽(yáng)能全年日照分布統(tǒng)計(jì)表第二章 自動(dòng)跟蹤器的結(jié)構(gòu)與原理根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行的規(guī)律，任意時(shí)刻太陽(yáng)赤緯角和太陽(yáng)時(shí)角都可以通過天文公式計(jì)算得到。在天體幾何學(xué)中，由太陽(yáng)赤緯角和太陽(yáng)時(shí)角及觀察點(diǎn)的地理位置等參數(shù)，太陽(yáng)在天空中的軌跡可以被精確地計(jì)算得到。由計(jì)算得到的太陽(yáng)位置，利用邏輯控制元件，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，使太陽(yáng)光伏陣列準(zhǔn)確地朝向太陽(yáng)光入射的方向，這種太陽(yáng)跟蹤方法就稱為太陽(yáng)位置計(jì)算式跟蹤 5。目前，太陽(yáng)位置式跟蹤方式常

11、用的邏輯控制元件主要有單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、可編程序邏輯控制器（PLC）及PC機(jī) ?；赑C機(jī)的太陽(yáng)位置式跟蹤方法，其成本相對(duì)于其他幾種實(shí)現(xiàn)方式較為昂貴，但是由于PC機(jī)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及計(jì)算能力，可以用來(lái)完成較為復(fù)雜的運(yùn)算，所以在對(duì)計(jì)算精度要求較高的場(chǎng)合，一般采用它來(lái)進(jìn)行控制，如天文臺(tái)和氣象臺(tái)對(duì)太陽(yáng)的觀測(cè)。另外在大規(guī)模的太陽(yáng)光伏電站中，也可以使用PC機(jī)對(duì)太陽(yáng)光伏陣列實(shí)現(xiàn)集中控制，可以收到控制精度高、平均成本低的效果。對(duì)于單臺(tái)或少數(shù)的太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)，前幾種控制器使用較多，相對(duì)而言，單片機(jī)系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比，因此目前使用最為普遍 6,7,8。本文采用了基于太陽(yáng)位置計(jì)算的主動(dòng)式控制方案

12、。與一般的主動(dòng)式控制方案不同，為了提高跟蹤系統(tǒng)的可靠性與精確度，并降低跟蹤控制系統(tǒng)的控制復(fù)雜度，使用了旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)太陽(yáng)光伏陣列的位置進(jìn)行反饋，對(duì)光伏陣列實(shí)行閉環(huán)控制；為了識(shí)別陰雨等天氣，適應(yīng)不同的天氣狀況，使用了光敏二極管檢測(cè)外界太陽(yáng)光照射強(qiáng)度，并結(jié)合時(shí)間等參數(shù)，生成跟蹤控制系統(tǒng)開關(guān)機(jī)信號(hào)。本文所研究的太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)工作原理如圖2-1 6所示 。圖2-1太陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)原理首先，利用光敏傳感器檢測(cè)周圍環(huán)境中太陽(yáng)光的輻射強(qiáng)度，當(dāng)其輻射強(qiáng)度能夠使系統(tǒng)中所配備的光伏逆變器開機(jī)工作時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。然后，根據(jù)天文時(shí)間，光伏系統(tǒng)所在地經(jīng)度、緯度等參數(shù)，利用天文公式，計(jì)算光伏發(fā)電系

13、統(tǒng)安裝地的太陽(yáng)位置，并在地平坐標(biāo)系中，以太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)方位角表示出來(lái)。通過位置傳感器檢測(cè)光伏陣列當(dāng)前所處的位置，并與數(shù)字處理器計(jì)算出的太陽(yáng)位置相比較，如圖2-2 6所示，角即為二者的差值，大于系統(tǒng)中所設(shè)定的閾值時(shí)，起動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，使電池板向太陽(yáng)光入射方向旋轉(zhuǎn)，直到太陽(yáng)光能夠直射照射光伏陣列表面。圖2-2跟蹤系統(tǒng)示意圖除主控功能外，跟蹤系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了自我保護(hù)功能，當(dāng)軟件控制系統(tǒng)發(fā)生故障，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)失去控制時(shí)，起動(dòng)后難以再通過軟件使其停止，如果此種情況出現(xiàn)而且得不到處理，光伏陣列的機(jī)械結(jié)構(gòu)和太陽(yáng)電池板將面臨損壞的危險(xiǎn)，為防止此種情況的出現(xiàn)，本系統(tǒng)配置了限位開關(guān)，如圖2-2a.b所示（圖中僅

14、為向下的位置保護(hù)限位開關(guān)9，在太陽(yáng)電池板轉(zhuǎn)動(dòng)越限后，光伏方陣安裝框架將觸發(fā)限位開關(guān)，限位開關(guān)控制的繼電器將切斷驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電源，達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)安全的目的 10。當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)天氣時(shí)，控制器將使太陽(yáng)光伏陣列復(fù)位，以減小其迎風(fēng)面積，使其處于安全狀態(tài)。電網(wǎng)停電時(shí)，為防止停電期間出現(xiàn)大風(fēng)天氣，需立即將太陽(yáng)光伏陣列復(fù)位，另外由于本系統(tǒng)為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，電網(wǎng)停電時(shí)，跟蹤系統(tǒng)所配備的小并網(wǎng)逆變器無(wú)法并網(wǎng)發(fā)電，會(huì)自動(dòng)停機(jī)，繼續(xù)對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤已毫無(wú)意義，所以將太陽(yáng)光伏陣列復(fù)位 11,12 。第三章 機(jī)械控制部分3.1 主要結(jié)構(gòu) 探測(cè)頭是太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)的光信號(hào)接收器,靈敏度的高低直接影響跟蹤精度。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)研究,選用質(zhì)量

15、輕、美觀、耐腐蝕的鋁合金材料擾電接收管經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算、定位、以保證其檢測(cè)靈敏度。跟蹤控制器是跟蹤系統(tǒng)的核心,因而也就是專題攻關(guān)的工作重點(diǎn),經(jīng)過研究和優(yōu)化設(shè)計(jì),應(yīng)用集成LM339芯片,采用模擬差壓比較原理以及89C51單片機(jī)研制的控制器具有跟蹤精度高、范圍寬、自動(dòng)返回及自動(dòng)定位功能,限位裝置具有東、西、上、下、中、后五個(gè)方位的極限限位功能。采用雙重限位控制結(jié)構(gòu),即控制信號(hào)限位和驅(qū)動(dòng)電機(jī)限位,保證設(shè)備可靠工作。圖3-1 LM339集成電路圖3-2 89C51中心控制電路示意圖機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是跟蹤的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它不但承受裝置的重量、風(fēng)力,還在室外工作,而且直接影響整機(jī)精度。經(jīng)過研究,水平傳動(dòng)和仰角傳動(dòng)采

16、用TG-24ZYJ 1-3W 12,低噪音,永磁直流諧波減速電機(jī),以保證機(jī)械精度和傳動(dòng)效率。3.2 機(jī)械系統(tǒng)的組成機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分由兩個(gè)電機(jī)、兩根筒柱(一根支撐筒柱和一根跟蹤筒柱、一個(gè)有機(jī)玻璃盒子、兩個(gè)電機(jī)鉆頭夾、三個(gè)鎖定夾。太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)角自東向西勻速變化,好比24h一周的時(shí)鐘,而太陽(yáng)的赤緯角變化非常緩慢,全年僅變化正負(fù)23度17分,基于上述特點(diǎn),故采用永磁直流諧波減速電機(jī) 13。電機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)的核心部件,它有以下特點(diǎn):積累誤差小。永磁直流諧波減速電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一次是1分鐘13轉(zhuǎn)是一定的,因此跟蹤的快慢可以取決于輸入電壓的高與低,使得轉(zhuǎn)速跟蹤太陽(yáng)更精確。干擾能力強(qiáng):永磁直流諧波減速電機(jī)不僅不干擾單片機(jī)

17、的正常運(yùn)行,它還具有抗風(fēng)、自鎖特性,因此這種電機(jī)的跟蹤裝置不受氣候的影響,可24小時(shí)全天候跟蹤。耗電率小、電機(jī)噪音低、造價(jià)低廉等特點(diǎn)。3.3 機(jī)械系統(tǒng)的安裝鋁筒管的鋼度比較小,所以安裝電機(jī)比較方便,但在外力作用下很容易變形,為了克服這個(gè)缺點(diǎn)使電機(jī)的固定整齊美觀,應(yīng)用兩個(gè)鎖定夾鎖定成型后,再把另一端固定在有機(jī)玻璃盒子上且用三角形狀的有機(jī)玻璃固定。由于一年四季、早晚和中午環(huán)陽(yáng)光的強(qiáng)弱變化范圍都很大,要想準(zhǔn)確跟蹤到太陽(yáng)中心點(diǎn)必須能夠全方位地跟蹤到太陽(yáng)。固定和擺放好電機(jī)后,最重要地是電機(jī)的平衡。由于一只電機(jī)頭上固定了另一只電機(jī),它所承受的力也相當(dāng)增大的電機(jī)頭的受力,形成了電機(jī)頭要滑行一段小距離的慣性,

18、造成了跟蹤系統(tǒng)對(duì)不準(zhǔn)太陽(yáng)出現(xiàn)嚴(yán)重誤差且容易損壞電機(jī)。因此必須在另一頭加上同等的重量,使其達(dá)到電機(jī)的平衡。固定安裝的太陽(yáng)能電池板和采用了太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板在相同條件下對(duì)太陽(yáng)能的接受率,實(shí)踐結(jié)果表明,采用太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板的受率提高了約40%。圖3-3所示為優(yōu)化后雙軸跟蹤系統(tǒng)主傳動(dòng)及電動(dòng)推桿結(jié)構(gòu)。其中，圖3-3（a） 14所示為雙軸主傳動(dòng)原理，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器，減速器帶動(dòng)蝸桿，蝸桿帶動(dòng)蝸輪實(shí)現(xiàn)光伏組件東西向水平旋轉(zhuǎn)，跟蹤太陽(yáng)方位角 。圖3-3（b14所示為電動(dòng)推桿傳動(dòng)原理，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過齒輪減速帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿帶動(dòng)絲母，絲母帶動(dòng)頂桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，頂桿推拉光伏組件支架實(shí)

19、現(xiàn)光伏組件跟蹤太陽(yáng)高度角。圖3-3雙軸跟蹤系統(tǒng)主傳動(dòng)及電動(dòng)推桿結(jié)構(gòu)示意圖第四章 電子控制部分設(shè)計(jì)出電路圖,收集所需元器件,用萬(wàn)能板焊接出來(lái)。進(jìn)行硬件的調(diào)試。當(dāng)上方光敏電阻有光源照射時(shí)經(jīng)過LM339的第一個(gè)電壓比較器(4、5腳輸入,由2腳輸出得到一個(gè)低電平(可以通過調(diào)節(jié)R4可調(diào)電位器調(diào)節(jié)光源的靈敏度,然后經(jīng)過89C51單片機(jī)P10 (1腳進(jìn)行內(nèi)部軟件處理,處理后由單片機(jī)39腳、38腳輸出高電平分別控制D7 (LED燈、D5全亮,一路經(jīng)過三極管(Q4推動(dòng)單聯(lián)繼電器(K4表示電機(jī)電源開啟,另一路經(jīng)過三極管(Q3推動(dòng)雙聯(lián)繼電器(K3表示電機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)下方光敏電阻有光源照射時(shí)經(jīng)過LM339的第一個(gè)電壓比較

20、器(6、7腳輸入,由1腳輸出得到一個(gè)低電平(可以通過調(diào)節(jié)R4可調(diào)電位器調(diào)節(jié)光源的靈敏度,然后經(jīng)過89C51單片機(jī)P11 (2腳進(jìn)行內(nèi)部軟件處理,處理后由單片機(jī)39腳輸出高電平38腳輸出低電平分別控制D7(LED燈亮、D5不亮,一路經(jīng)過三極管(Q4推動(dòng)單聯(lián)繼電器(K4表示電機(jī)電源開啟,另一路經(jīng)過三極管(Q3沒有推動(dòng)雙聯(lián)繼電器(K3表示電機(jī)反轉(zhuǎn)。同理可得到左右、中后光敏電阻工作過程 15。4.1電路主要組成部分電路組成主要包括以下幾個(gè)部分 。1.檢測(cè)電路:主要用于光源的強(qiáng)弱,核心是光敏電阻。2.電源:主要用于各芯片及外圍元件的供電。3.比較電路:主要用于光源信號(hào)的電壓比較,核心是LM339。4.處

21、理電路:主要用于信號(hào)的處理和發(fā)出命令,核心是89C51。5.控制電路:主要用于控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn),核心是繼電器 16,17。4.2軟件設(shè)計(jì)首先至單片機(jī)P00P03 (即36、37、38、39腳為低電平輸出到繼電器,然后先檢測(cè)上傳感器有無(wú)光信號(hào)輸入89C51 (1腳,如果有信號(hào)(即低電平輸入,電動(dòng)機(jī)向上轉(zhuǎn),再順序檢測(cè)中傳感器有無(wú)信號(hào)輸入89C51 (5腳,如果有信號(hào)(即低電平輸入,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),繼續(xù)檢測(cè)下傳感器。如果中傳感器無(wú)信號(hào)(5腳輸入(即高電平,電動(dòng)機(jī)繼續(xù)向上轉(zhuǎn)。前者上傳感器(1腳無(wú)信號(hào)(即高電平輸入,向下傳感器檢測(cè)信號(hào)。以此類推,下傳感器、左傳感器、右傳感器、最后檢測(cè)到后傳感器,電機(jī)返轉(zhuǎn)且

22、延時(shí)55秒后再返回檢測(cè)上傳感器,不斷循環(huán) 17。4.3單片機(jī)的程序執(zhí)行過程開機(jī)時(shí),程序計(jì)數(shù)器PC變成0000H。然后單片機(jī)在時(shí)序電路作用下自動(dòng)進(jìn)入執(zhí)行過程。執(zhí)行過程實(shí)際上就是單片機(jī)取指(取出存儲(chǔ)器中事先存放的指令階段和執(zhí)指(分析執(zhí)行指令階段這兩個(gè)階段的循環(huán)過程。1.程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容(這時(shí)是0000H送到地址寄存器。2.程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容自動(dòng)加1 (變?yōu)?001H。3.地址寄存器中內(nèi)容(0000H通過內(nèi)容地址總線送到存儲(chǔ)器,經(jīng)存儲(chǔ)器中地址譯碼器,使地址為0000H的單元被選中。4.CPU使讀控制線有效。5.被選中存儲(chǔ)器單元的內(nèi)容(此時(shí)應(yīng)為74H送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上,因?yàn)槭侨≈鸽A段,該內(nèi)容通過數(shù)據(jù)總線

23、被送到指令寄存器。至此,取指階段完成,進(jìn)入執(zhí)指階段。當(dāng)機(jī)器進(jìn)入執(zhí)指階段后,由于本次進(jìn)入指令寄存器中的內(nèi)容是74H (操作碼,經(jīng)譯碼器譯碼后機(jī)器就會(huì)知道該指令是要將一個(gè)數(shù)送到A累加器,而該數(shù)是在這代碼的下一個(gè)存儲(chǔ)單元。所以執(zhí)行該指令還必須把數(shù)(E0H從存儲(chǔ)器中取出送到CPU。即還要到存儲(chǔ)器中取第二個(gè)字節(jié),其過程與取指階段很相似,至此,一條指令執(zhí)行完畢。機(jī)器中PC=0002H(PC在CPU每次向存儲(chǔ)器取指或取數(shù)時(shí)都自動(dòng)加1,機(jī)器又進(jìn)入下一個(gè)取指階段。這一過程一直重復(fù)下去,直到收到循環(huán)等待指令才暫停。CPU就是這樣一條一條執(zhí)行指令,完成程序所規(guī)定的功能 18,19,20,21。附錄一 光伏系統(tǒng)的方位

24、及電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)真值光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率一直是制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一，提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率主要有增加太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率、提高逆變器的變換效率與增大太陽(yáng)輻射的利用率三種途徑。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，要想進(jìn)一步提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，勢(shì)必增加光伏電池的成本；逆變器的轉(zhuǎn)換效率也已達(dá)到45%以上，很難再有大的提高；而跟蹤系統(tǒng)能夠保證太陽(yáng)入射光線始終與光伏電池陣列保持最佳的角度，提高太陽(yáng)光照輻射量，從而提高光電轉(zhuǎn)化效率。在該種日照條件下，機(jī)械系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，真值如表附-2所示 21。附表-1中國(guó)主要的光伏太陽(yáng)能電池的實(shí)驗(yàn)室功率和尺寸附表-2電機(jī)運(yùn)動(dòng)真值表二 LM339電壓比較器的特點(diǎn)和一些參數(shù)LM339芯片內(nèi)部

25、裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，是很常見的集成電路。利用lm339可以方便的組成各種電壓比較器電路和振蕩器電路。1）電壓失調(diào)小，一般是2mV；2）共模范圍非常大，為0v到電源電壓減1.5v；3）他對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制很寬；4）LM339 vcc電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為1V-18V；5）輸出端電位可靈活方便地選用。6）差動(dòng)輸入電壓范圍很大，甚至能等于vcc；三 89c51單片機(jī)主要特性1）與MCS-51 兼容；2）4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器；3）壽命：1000寫/擦循環(huán)；4）數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年；5）全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz；6）三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定；7）128*8位內(nèi)部RAM

26、；8）32可編程I/O線；9）兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；10）5個(gè)中斷源；11）可編程串行通道；12）低功耗的閑置和掉電模式；13）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；參考文獻(xiàn)1 國(guó)家發(fā)改委能源研究所王長(zhǎng)貴等.中國(guó)太陽(yáng)光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)展望.2 陳維,李戩洪.太陽(yáng)能利用中的跟蹤控制方式的研究J.新能源及工藝,2003,(3:18-21.3 王長(zhǎng)貴,喜文華,張煥芬等.中國(guó)能源的開發(fā)和利用M.能源出版社,1986:1-4.5 王春雷.五點(diǎn)法自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)裝置J.太陽(yáng)能學(xué)報(bào),2005,(5:30-31.6 趙建根,高永全.五象限法太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤儀J.應(yīng)用光學(xué),2001,22(1:30-33.7 侯長(zhǎng)來(lái).一種太陽(yáng)自

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