【正文】 的太陽高度角與方位角，自動運轉(zhuǎn)至理論的跟蹤位置，此時一般存有偏差，當手動按鈕微調(diào)使光斑處于圖像中心時，按下“校準”按鈕，文件內(nèi)保存校準后的基準比較值。以“方位+”按鈕為例，其ID號為：IDC_AZIMUTHP，程序響應過程如下：void CTimertestDlg::OnAzimuthp()//“方位+”按鈕按下時的消息響應函數(shù){SendAdjCommand(AZIMUTH_F)。Command[2]=(unsigned char)Addramp。Command[5]=(unsigned char)0。//PC機將控制字節(jié)打包后送單片機執(zhí)行}為了使控制平臺具有較好的人機交互界面，同時能夠方便的對太陽運行狀態(tài)及系統(tǒng)跟蹤誤差進行觀察，在控制平臺中增加顯示控件，使其實時將圖像傳感器采集到的太陽圖像動態(tài)的顯示出來。顯然靜態(tài)法無法滿足需要，本小節(jié)介紹如何將圖像傳感器采集的太陽圖像動態(tài)的顯示在控制平臺中。HBITMAP hbitmap。(hbitmap)。//獲取圖片格式CDC dcMem。pStaicGetClientRect(amp。dcMem,0,0,SRCCOPY)。Matlab是一個集科學計算、圖像處理、聲音處理于一體的高度集成系統(tǒng)，利用豐富的函數(shù)資源，以其強大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的工具箱使編程極為簡單，可大幅縮短應用程序開發(fā)周期，提高編程效率。圖48所示的是單片機部分跟蹤控制主程序模塊流程圖。經(jīng)過實驗測試,各項指標均達到了設計要求。經(jīng)Matlab計算,得到太陽光斑質(zhì)心坐標與圖像中心坐標的偏差,轉(zhuǎn)化為水平和俯仰的步進電機需調(diào)整的步數(shù),進而實時調(diào)整平面鏡跟蹤裝置,使太陽光斑始終在圖像中心位置。本文致力于太陽跟蹤控制器的研究與開發(fā)，取得了預期的效果。下一步的工作可以從以下幾個方面進行：選用細分精度更高的步進電機。本課題選用的是PC機作為主控制器。實現(xiàn)遠程控制。 孔令成。 2. 重慶大學光電工程學院, 重慶400044)[11] [M].陜西科學出版社,2001.[12] 高峰,孫成權(quán),[J].世界科技研究與發(fā)展,2001,23(4):3539.[13] [D].重慶大學,2008[14] 詹華,[J].能源工程, 2003(3):14.[15] [D].合肥工業(yè)大學,2006.[16] [J].能源研究與利用, 2004,79(3):89.[17] 賀曉雷,于賀軍,[J].太陽能學報, 2008,29(1):6972.[18] 王炳忠,[J].太陽能學報,2001, 22(4):413417.[19] 王國安,米鴻濤,[J].氣象與環(huán)境科學,2007,30:161163.[20] 王延杰,[J].光學精密工程, 1994,5(2):720[21] 李鑒慶,[J].計算機與現(xiàn)代化, 2001,6:1114.[22] 孫光靈,周慶松,[J].安徽理工大學學報(自然科學版),2005,25(1):3942.[23] 陳冬嵐,劉南京,[J].電氣技術(shù)與自動化,2003,2(1):7780.[24] ++串口通信典型應用實例編程實踐[M]．電子工業(yè)出版社, 2009,1:3038.[25] C++串口通信技術(shù)與工程實踐[M].人民郵電出版社出版,2008.[26] 李健,韓國棟, C++調(diào)用Matlab的方法[M].人民郵電出版社出版,2008. 2005.[27] 陶紅,++混合編程的實現(xiàn)[J].計算機工程與應用, 2000,36(10):100101.[28] ++混合程序設計[M].北京:北京航空航天大學出版社[29] Ashok Kumar Saxena and A VERSATILE MICROPROCESSOR BASED CONTROLLER FOR SOLAR TRACKING，Photovoltaic Laboratory ,Centre for Energy Studies Indian Institute of Technology , New Delhi (INDIA)[30] . Riawan and . Nayar, Senior Member, IEEE Analysis and Design of a Solar Charge Controller Using Cuk Converter，Department of Electrical and Computer Engineering Curtin University of Technology, Perth, WA 6845, Australia致 謝衷心感謝我的指導老師李冰老師，在本文的撰寫過程中，李冰老師作為我的指導老師，他治學嚴謹，學識淵博，視野廣闊，為我營造了一種良好的學術(shù)氛圍。在此特向李冰老師致以衷心的謝意！并感謝多年來傳授我知識的老師們，更要感謝那些對我學習上支持和鼓勵的人，同時感謝所有關(guān)心幫助過我的老師、同學。其嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風，倍感溫馨。 高精度太陽能跟蹤控制器設計與實現(xiàn) 自動化與儀器儀表，2012年03期[ 8] 杜云峰，基于單片機的太陽自動跟蹤系統(tǒng)的研究湖南文理學院電氣與信息工程學院，湖南常德415000；電子科技大學自動化工程學院，四川成都610054）[ 9] 劉京誠 , 任松林, 李敏 , 羅勇 , 楊慶峰，智能型雙軸太陽跟蹤控制系統(tǒng)的設計(1. 重慶大學光電技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點實驗室,重慶400044。若能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制，則更加人性化。智能化設計。為進一步提高系統(tǒng)控制精度，可以使用步進電動機開環(huán)控制的新技術(shù)之一的微步距控制技術(shù)，即用細分技術(shù)實現(xiàn)將步進電動機一個整步均分為若干個更細的微步，這樣可以大大提高步進電機步距細化，使整個控制系統(tǒng)更加精準。本課題研究的新型跟蹤方法，既提高了跟蹤精度，降低了成本，又使系統(tǒng)的可靠性大大提高。根據(jù)跟蹤系統(tǒng)總體方案的設計完成軟件部分設計，主要工作包括：采用VC編寫人機交互控制平臺、設計MATLAB算法進行圖像處理并獲取跟蹤偏差、基于MCC實現(xiàn)VC與MATLAB聯(lián)合編程。如果使用步進電動機的微步距控制技術(shù),即用細分技術(shù)實現(xiàn)將步進電動機一個整步均分為若干個更細的微步,可以使整個控制系統(tǒng)更加精準,可用來實現(xiàn)對各種點光源的檢測。圖48單片機部分程序流程圖結(jié) 論針對本課題研究了基于CMOS圖像傳感器的太陽能跟蹤控制器，該跟蹤控制器可以連續(xù)跟蹤太陽的角度變化,更準確實現(xiàn)對太陽運動的跟蹤。 單片機通信及控制部分太陽跟蹤控制器的軟件分為兩部分，一是上位機部分程序設計，前面已經(jīng)介紹，另一部分為控制器程序設計。poldBitmap)。()。//創(chuàng)建內(nèi)存DCCbitmap*poldBitmap=(CBitmap*)(hbmp)。(amp。//定義類pStaic=(CStatic*)GetDlgItem(IDC_IMAGE)。控制平臺中動態(tài)顯示太陽圖像的流程如圖46所示，其中顯示太陽圖像部分的流程圖如圖47所示。需要先在資源視圖中引入一張所要顯示的位圖。break。switch(CommandID){case AZIMUTH_F://“方位+”對應的CommandIDCommand[3]=(unsigned char)10。 //}其中SendAdjCommand(unsigned int CommandID)函數(shù)如下：圖45系統(tǒng)校準流程圖void CTimertestDlg::SendAdjCommand(unsigned int CommandID){Command[0]=(unsigned char)0xAA。該文件在程序初始化時調(diào)用，用來消除跟蹤裝置本身存在的誤差。其中四個方位按鈕控制步進電機在對應方向上的單步運行，同時程序保存調(diào)整后的相關(guān)參數(shù)，跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)誤差時可以手動調(diào)整此部分消除偏差。系統(tǒng)在初次安裝或更換位置時需要運行太陽位置按鈕和校準按鈕實現(xiàn)系統(tǒng)的校準。串口的打開、關(guān)閉、讀取和寫入所用的函數(shù)與操作文件的函數(shù)完全一樣。同時Windows禁止應用程序直接和硬件交互，程序員只能通過Windows提供的驅(qū)動程序管理硬件。}。Command[5]=(unsigned char)(uH_Stepamp。Command[3]=(unsigned char)(uA_Stepamp。Command[0]=(unsigned char)0xAA。nHeight0+=fInteger。fInteger)。 //計算方位電機運行步數(shù)modf(fA_Step,amp。獲取步進電機運行步數(shù)及保存步進電機已經(jīng)運行步數(shù)的部分代碼如下：void CTimertestDlg::GetParam(){double fA_Step,fH_Step,fInteger。Sun Position函數(shù)的返回值為太陽的高度角與方位角。圖42 “設置”按鈕對話框太陽角度計算模塊主要由Sun Position函數(shù)完成。主函數(shù)的實現(xiàn)流程如圖41所示。上位機工作環(huán)境為Windows XP，使用軟件Microsoft Visual C++ 。在與單片機連接時接線非常簡單。采用限位開關(guān)來實現(xiàn)，限位開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器,它的作用原理與按鈕類似，其電路圖如圖35所示。電機設定為4細分，176。若通電方向順序按A A，BB BB， AA AA，AA，BB BB，BB，AA ,BB8個狀態(tài)周而復始進行變化，電機順時針轉(zhuǎn)動；電機每轉(zhuǎn)動一步，為45 度，8個脈沖電機轉(zhuǎn)一周。步進電機一定時，供給驅(qū)動器的電壓值對電機性能影響較大，電壓越高，步進電機轉(zhuǎn)速越高、加速度越大；在驅(qū)動器上一般設有相電流調(diào)節(jié)開關(guān)，相電流設的越大，步進電機轉(zhuǎn)速越高、力矩越大。圖33 步進電機控制系統(tǒng)以兩相步進電機為例，當給驅(qū)動器一個脈沖信號和一個正方向信號時，驅(qū)動器經(jīng)過環(huán)形分配器和功率放大后，給電機繞組通電的順序為A，B, A， B其四個狀態(tài)周而復始進行變化，電機順時針轉(zhuǎn)動；若方向信號變?yōu)樨摃r，通電時序就變?yōu)锳， B，A，B,電機就逆時針轉(zhuǎn)動。圖31太陽跟蹤控制器硬件結(jié)構(gòu)框圖控制器電路原理如圖32所示：控制器電路中微處理器選用89系列中高性價比和低功耗的89C51；圖32控制器電路步進電機驅(qū)動器采用L298N來實現(xiàn)，L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。太陽光斑質(zhì)心在第III象限程序執(zhí)行結(jié)果如下：（a）原始圖像 (b)二值化圖像 （c）原始圖像加質(zhì)心標記圖210太陽光斑質(zhì)心在第III象限圖210為太陽光斑在第III象限，光斑圖像坐標(151，