基于ARM S3C2440的太阳跟踪系统设计.doc
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1、基于ARM S3C2440的太阳跟踪系统设计基于计算机视觉原理,以ARM微控制器为核心构建嵌入式图像处理平台,实现了对太阳的实时跟踪。系统采用CMOS图像传感器采集太阳图像,通过微控制器计算太阳角度,通过串口控制转台,实现对太阳的高精度跟踪。同时,与视日运动规律相结合,保证系统的可靠性。试验表明,该系统在降低系统能耗的同时,能可靠有效地跟踪太阳运动。随着社会的发展和进步,环保节能已经成为人类可持续发展的必要条件。目前,再生能源的开发和利用越来越受到人们的关注。太阳能由于其普遍、无害、无限、长久等特点,成为最绿色、最理想、最可靠的替代能源。但太阳能同时存在分散,不稳定,效率低等特点,太阳能光伏系
2、统为解决这一问题提供了条件。就目前的太阳能光伏系统而言,如何最大限度提高太阳能的转换率,仍是国内外的研究热点。有研究表明,和始终朝南的固定表面相比,与太阳辐射方向始终保持垂直的表面对太阳能的利用率提高约33。太阳跟踪装置可以保证太阳辐射方向始终垂直于太阳能电池板平面,使接收到的太阳辐射大大增加,提高了太阳能的接受率与利用率,因而得到广泛的应用。太阳跟踪装置的分类方法有很多,按照跟踪方法,主要可分为视日运动跟踪和光电跟踪,视日运动跟踪又可分为单轴跟踪和双轴跟踪。光电跟踪装置有较高灵敏度,结构简单,能通过反馈消除累积误差,具有较大优势,但受环境影响很大。其关键部件是光电传感器,常用的是光敏电阻。由
3、于光敏电阻安装位置不连续和环境光散射等因素的影响,系统不能连续跟踪太阳,精度有限。视日运动跟踪能够全天候实时跟踪,但是存在累积误差。其中,单轴跟踪装置结构简单,但跟踪误差大;双轴跟踪装置算法复杂,跟踪难度较大,但跟踪精度较高。本文用基于32位ARM嵌入式微控制器S3C2440来构建太阳跟踪系统,采用CMOS图像传感器来感知太阳方位,并通过微控制器计算获取太阳跟踪误差,实现对太阳的高精度跟踪。加入视日运动规律,在跟踪目标丢失时,对系统进行重新定位。同时,该系统的结构简单轻便,功耗低,环境适应能力强,能应用于各种太阳能设备。1 硬件设计11 系统硬件结构系统以ARM微控制器作为主控制器,采用CMO
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