太陽板控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 的實(shí)現(xiàn)過程。其可以準(zhǔn)確的定時(shí)，并送入液晶顯示。s working condition, thus controling the solar board rotating with the time, and presents a detailed analysis of its hardware and software’s implementation process. Its hardware circuit can be divided into six parts, the power source module, the keyboard module, the display module, the timing module, and the output module. The control module uses AT89S52 chip。 The timing module timing mainly by the timer which provides by the single chip microputer can timing accuratly , and sends the results to the liquid crystal display. Four relay39。 solar panels 。太陽能的利用有被動(dòng)式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本 [1]。 (1) 光—熱—電轉(zhuǎn)換方式：通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等 3 個(gè)國家 7 個(gè)公司的 10 家工廠手中，形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。 1994 年全世界太陽能電池的總產(chǎn)量只有 69MW，而 2022 年就接近 1200MW，在短短的10 年里就增長了 17 倍。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá) 15 年，最高可達(dá) 25 年。從性能價(jià)格比來講，單晶硅太陽能電池還略好?，F(xiàn)在各國研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：a) 硫化鎘太陽能電池 b) 砷化鎵太陽能電池 c) 銅銦硒太陽能電池 (新型多元帶隙梯度 Cu(In, Ga)Se2 薄膜太陽能電池) 。 太陽能電池板發(fā)展現(xiàn)狀 美國倫斯勒理工學(xué)院研究人員 2022 年開發(fā)出一種新型涂層，將其覆蓋在太陽能電池板上能使后者的陽光吸收率提高到 %，而普通太陽能電池板的陽光吸收率僅為 70%左右。自 1974年美國仙童公司第一片單片微型計(jì)算機(jī)芯片問世以來，在短短的三十年時(shí)間，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為計(jì)算機(jī)技術(shù)一個(gè)非常有前途的分支，它有自己的技術(shù)特征、規(guī)范、發(fā)展道路和應(yīng)用領(lǐng)域。目前單片機(jī)芯片系列、品種、規(guī)格繁多，先后經(jīng)歷 4 位機(jī)、8 位機(jī)、16 位機(jī)、新一代 8 位機(jī)、32 位機(jī)等幾個(gè)有代表性的發(fā)展階段。由于屬于芯片化的微型計(jì)算機(jī)，各功能部件在芯片中的布局和結(jié)構(gòu)達(dá)最優(yōu)化，工作亦相對(duì)穩(wěn)定。 設(shè)計(jì)任務(wù)前面已經(jīng)介紹了太陽能供電現(xiàn)在已經(jīng)是一種趨勢，而太陽能供電是用太陽板把接收到的太陽光光能轉(zhuǎn)化成電能送到蓄電池儲(chǔ)能供用戶使用。各模塊的功能獨(dú)立，可擴(kuò)充性強(qiáng)，具有再次開發(fā)的潛力 。缺點(diǎn)：FPGA 芯片比較昂貴，外圍電路連接比較復(fù)雜，用 FPGA 來控制電動(dòng)機(jī)，性價(jià)比不高。常用的定時(shí)模塊有晶體振蕩器和 555 定時(shí)器。故在本設(shè)計(jì)中的定時(shí)模塊就采用 52 單片機(jī)本身的定時(shí)器。其電路圖如下圖所示。這樣即美觀又降低了成本。獨(dú)立鍵式鍵盤是指直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。在矩陣式鍵盤中，每條水平線與垂直線的交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵開關(guān)加以連接。 輸出模塊 本設(shè)計(jì)主要是控制電動(dòng)機(jī)按要求轉(zhuǎn)動(dòng)，故還需要有電源輸出給電動(dòng)機(jī)供電。繼電器的吸合由單片機(jī)控制。存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及顯示的數(shù)據(jù)等。(3) 4 個(gè) 8 位并行 I／O（輸入輸出）接口 P0P3 口。(5) 5 個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。在單片機(jī)內(nèi)部，它是反相放大器的輸入端，該放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。若采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī)，該引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖；對(duì)于 CHMOS 單片機(jī)，此引腳應(yīng)懸空。當(dāng) VCC 下掉到低于規(guī)定的電平，而 VPD 在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)時(shí)，VPD 就向片內(nèi) RAM 提供備用電源，以保持片內(nèi) RAM 中的信息不丟失 [7]。但要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)會(huì)丟失一個(gè)脈沖。當(dāng)訪問外部PSEN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，則不會(huì)出現(xiàn) 信號(hào)。當(dāng) 輸入低電平時(shí)，CPU 僅訪問片外程序存EA儲(chǔ)器。? ~：P2 口是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向復(fù)用 I/O 端口。P3 口能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。復(fù)位電路應(yīng)具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位功能。如圖 5所示。如圖 6 所示，利用 ATC51 內(nèi)部的高增益反響放大器，在 XTAL1 與 XTAL2 引腳上外界定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。圖 5 單片機(jī)復(fù)位電路 圖 6 單片機(jī)晶振電路 顯示模塊設(shè)計(jì)前面已經(jīng)介紹了在本設(shè)計(jì)中采用 1602 液晶顯示時(shí)間，同時(shí)用三個(gè)按鍵來校對(duì)時(shí)間。但是單片機(jī)引腳的輸出電流太小，故將 管腳的輸出同 VCC 相與后輸出到液晶的背光控制引腳。因此這里需要一個(gè)繼電器，由單片機(jī)控制繼電器的吸合來控制電機(jī)電路的通斷。這里采用四個(gè)繼電器。圖中的 和 ，分別是單片機(jī)的兩個(gè)端口。表 2： 的真值表 初始值 初始值 輸出0 0 00 1 01 0 11 1 0由表可知 的表達(dá)式為： = 2. 確定解決該數(shù)學(xué)模型的算法。5. 分配內(nèi)存工作單元和寄存器，即安排數(shù)據(jù)存放和進(jìn)行運(yùn)算處理的地方。因此在主程序里面這需要執(zhí)行一個(gè)初始化函數(shù)，和不斷檢查按鍵動(dòng)作有無的函數(shù)。抖動(dòng)時(shí)間長短與按鍵的機(jī)械特性有關(guān)，一般為 5～10ms。所謂軟件消抖，就是在第一次檢測到有鍵按下時(shí)先不動(dòng)作，延時(shí)一段時(shí)間，再次檢測按鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)，則確認(rèn)真正有鍵按下。1. 定時(shí)器的設(shè)置及初值的計(jì)算此設(shè)計(jì)中用到的是定時(shí)器的定時(shí)功能，定時(shí)器有 4 種工作方式 [11]，我們利用方式 1。故 THx=（6553650000）/256；TLx=(655365000)%256。if(a==20){a=0。為了減少單片機(jī)在定時(shí)器 0 的讀取時(shí)間，定時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的定時(shí)器由單片機(jī)的定時(shí)器 1 定時(shí)。shi18){P21=~P21。TR1=1。P21=~P21。 //32s 后停止電機(jī)反轉(zhuǎn)temp4=TR1=0。在調(diào)試時(shí)出現(xiàn)以下現(xiàn)象。經(jīng)檢查單片機(jī) 、 管腳的輸出電流太小，解決方法是在其管教上接上 1K 的上拉電阻。經(jīng)修改后可知時(shí)間的誤差很小。本設(shè)計(jì)電路簡單，外觀美觀。但是可以通過本設(shè)計(jì)提供的兩個(gè)按鈕來調(diào)整太陽板的位置。學(xué)會(huì)軟件及硬件的調(diào)試，提高了設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)技能，更為日后從事電子電路設(shè)計(jì)、研制電子產(chǎn)品等職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)；其次是解決問題的方法和技巧，不僅要扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí)，還要將知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來，不能僅從理論的角度思考問題，對(duì)待問題要冷靜，要多方法處理，多角度分
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