基于单片机的太阳跟随系统设计开题报告

 2024-06-28 17:30:59

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源危机的加剧和环境污染问题的日益突出,开发和利用清洁可再生能源已成为全球共识。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,具有清洁、安全、环保等优点,近年来受到世界各国的广泛关注。


太阳能的利用方式多种多样,其中太阳能光发电技术是利用太阳能的重要途径之一。

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2. 本选题国内外研究状况综述

太阳跟踪系统作为提高太阳能利用效率的关键技术之一,近年来在国内外得到广泛关注和研究。


1. 国内研究现状

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题研究的主要内容如下:
1.太阳跟踪系统原理分析:研究太阳高度角、方位角等参数的变化规律,分析不同跟踪方式的优缺点,选择合适的跟踪方式应用于本系统设计。


2.基于单片机的硬件电路设计:设计基于单片机的最小系统电路,选择合适的光线传感器,设计信号调理电路,实现对太阳位置信息的采集;选择合适的电机驱动芯片,设计电机驱动电路,实现对太阳能电池板的驱动控制。

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4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的方法,具体步骤如下:
1.理论分析阶段:-研究太阳跟踪系统的基本原理,包括太阳位置计算、跟踪方式选择、控制算法设计等,为系统设计提供理论基础。

-查阅相关文献,了解国内外太阳跟踪系统的研究现状和发展趋势,为课题研究提供参考。


2.仿真建模阶段:-利用Proteus、Multisim等电路仿真软件,对所设计的硬件电路进行仿真分析,验证电路设计的合理性和可行性。

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5. 研究的创新点

本课题将在以下方面进行创新性研究:
1.高精度、低成本的光线传感器融合算法:针对传统太阳跟踪系统中光线传感器精度不高或成本较高的問題,本课题将研究基于低成本光线传感器的多传感器融合算法,通过对多个传感器数据的融合处理,提高太阳位置测量的精度,降低系统成本。


2.自适应的跟踪控制算法:针对不同天气条件下太阳光照强度的变化,本课题将研究自适应的跟踪控制算法,根据光线传感器数据实时调整电机的转动速度和方向,提高系统的跟踪精度和响应速度。


3.低功耗系统设计:针对太阳跟踪系统长时间运行的能源消耗问题,本课题将采用低功耗单片机和传感器,并优化系统软件设计,降低系统功耗,延长系统工作时间。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

[1]刘畅,黄英. 基于STM32的双轴太阳跟踪系统设计[J]. 电子技术与软件工程,2020(15):105-107.

[2]张强,王晓辉,李明. 基于单片机的太阳能自动跟踪系统设计[J]. 电子技术与软件工程,2019(12):93-95.

[3]李华,张涛. 基于单片机控制的太阳自动跟踪系统[J]. 可再生能源,2018,36(10):1567-1572.

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