太陽能跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)--課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-12 14:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 構(gòu)主要是驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)以及相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)。 5 驅(qū)動(dòng)模塊接受微控制器的輸出脈沖后，經(jīng)光電隔離后進(jìn)行放大循環(huán)輸出。步進(jìn)電機(jī)能夠直接進(jìn)行數(shù)字控制，將脈沖序列轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的角位移，即接受一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)過一個(gè)角位移。支撐結(jié)構(gòu)將步進(jìn)電機(jī)輸出的功率降速增距后，分別轉(zhuǎn)化為水平方向的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)和垂直方向的俯仰運(yùn)動(dòng)以跟隨太陽。 2 太陽能跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ARM處理器 本文選用微控制器 LPC2290。 LPC2290 是一個(gè)基于實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤 的 16/32 位 ARM7TDMIS(ARM 芯片 )CPU 的微控制器，對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制，可使用 16 位 Thumb 模式將代碼規(guī)模降低超過 30%而性能的損失卻很小。由于LPC2290 的 144 腳封裝、極低的功耗、 2 個(gè) 32 位定時(shí)器、 8 路 10 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (analogtodigital converter， ADC)、脈寬調(diào)制輸 出 (pulse width modulation， PWM)以及多達(dá) 9 個(gè)外部中斷使它們應(yīng)用得非常廣泛。并通過外部存儲(chǔ)器接口，可將存儲(chǔ)器配置成 4 組，每組容量高達(dá) 16 MB，共 64 MB。因此， LPC2290 高性能的 ARM7 CPU 內(nèi)核和豐富的片上外設(shè)，可使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化，并大幅降低系統(tǒng)成本。 液晶顯示模塊 液晶模塊選用 RT12864M，內(nèi)嵌 ST7920 中文字型點(diǎn)矩陣 LCD 驅(qū)動(dòng) /控制器，它可以顯示字母、數(shù)字符號(hào)、中文字型以及自定義圖形。特點(diǎn)是可以提供 3 種控制接口： 8 位并行微控制器接口、 4 位并行微控制器接口和串行接口。顯示 RAM、字符產(chǎn)生器、液晶驅(qū)動(dòng)和控制電路均包含在一個(gè)芯片內(nèi)，其中 LPC2290 與 RT12864M 的連接如圖 2 所示。 圖 2 LPC2290 和 RT12864M 的連接 存儲(chǔ)模塊 LPC2290 片內(nèi)有 16kB 的片內(nèi) SRAM，沒有可以利用的片內(nèi) ROM 或 FLASH 存儲(chǔ)器，程序掉電就會(huì)失去，不能固化。因此在系統(tǒng)內(nèi)擴(kuò)展了 2 MB的 FLASH 存儲(chǔ)器，型號(hào)為 SST39VF160，它是一個(gè) CMOS 多功能 FLASH(MPF)器件，由SST(siliconstorage technology inc.)公司特有的高性能 SuperFLASH 技術(shù)制造而成， SuperFLASH 技術(shù)提供了固定的擦除和編程時(shí)間，與擦除 /編程周期數(shù)無關(guān)。 6 圖 3 為 LPC2290 與 SST39VF160 的連接示意圖， SST39VF160 的片選信號(hào)為CS0，將其配置成 Bank0，其訪問的起始地址為 0x80000000，即 LPC2290 的 Bank0 存儲(chǔ)空間。 SST39VF160 是 16位總線接口， A0 腳空置，只使用 LPC2290 的地址總線 A1~A20。 圖 3 LPC2290 與 SST39VF160 的連接 光電檢測(cè)模塊 光電檢測(cè)模塊主要由一個(gè)四象限光敏二極管探測(cè)器組成。四象限光敏二極管 2CU301 是在同一芯片上制做 4 個(gè)二極管單片 (它們之間有十字溝槽間隔 )，光敏面如圖 4 所示。單元的性能參數(shù)基本相同，一致性較好。 4 個(gè)二極管單元相當(dāng)于直角坐標(biāo)系中的 4 個(gè)象限，每個(gè)象限的二極管有自己的輸出。當(dāng)照射在 4 個(gè)象
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