基于嵌入式的分布式太陽(yáng)能照明系統(tǒng)

【摘要】：智能化、分布式太陽(yáng)能照明系統(tǒng)是當(dāng)前提倡環(huán)保、節(jié)能大背景下的一項(xiàng)重要應(yīng)用技術(shù)。基于嵌入式的分布式太陽(yáng)能照明系統(tǒng)融合了嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性得到大幅度提高,更具有實(shí)用價(jià)值。 本文以NXP公司生產(chǎn)的Contex M0LPC11C14為核心控制器,結(jié)合目前應(yīng)用越來越廣泛的LED照明,設(shè)計(jì)了基于分布式的太陽(yáng)能照明控制系統(tǒng)。為提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率,設(shè)計(jì)了角度跟蹤電路,利用太陽(yáng)能對(duì)蓄電池充電,為L(zhǎng)ED照明電路提供電源,并利用PID控制提高了系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。加入了市電互補(bǔ)電路,防止長(zhǎng)期無(wú)光照條件下儲(chǔ)能不足時(shí),LED無(wú)法正常工作。利用周立功公司生產(chǎn)的CTM1050T設(shè)計(jì)了CAN總線接口,可以完成CAN總線數(shù)據(jù)收發(fā),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程控制。 在硬件設(shè)計(jì)中盡量采用近期上市的新型集成IC,電路設(shè)計(jì)得到簡(jiǎn)化,性能優(yōu)良,大大減少了系統(tǒng)電路體積、功耗及成本,且具有較好的擴(kuò)展性。軟件設(shè)計(jì)采用的算法簡(jiǎn)單可靠,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。 本文設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能照明系統(tǒng),理論與實(shí)踐相結(jié)合,硬件與軟件相結(jié)合,原理與實(shí)用技術(shù)相結(jié)合。制作的測(cè)試樣機(jī)工作穩(wěn)定可靠,基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 【關(guān)鍵詞】：嵌入式 太陽(yáng)能照明 LPC11C14 角度跟蹤 市電互補(bǔ)
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM923.4;TP368.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 課題研究背景及意義7-8
• 1.2 太陽(yáng)能照明的研究現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 太陽(yáng)能的控制器8-9
• 1.2.2 太陽(yáng)能的跟蹤控制9-10
• 1.2.3 太陽(yáng)能的分布式控制10-11
• 1.2.4 太陽(yáng)能、市電互補(bǔ)供電11-13
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及任務(wù)13-15
• 第二章 嵌入式微控制器15-22
• 2.1 LPC11C14簡(jiǎn)介15-16
• 2.2 LPC11C14開發(fā)平臺(tái)16-18
• 2.2.1 Tiny M016-17
• 2.2.2 TKStudio IDE17-18
• 2.3 LPC11C14最小系統(tǒng)18-22
• 2.3.1 電源系統(tǒng)18-19
• 2.3.2 時(shí)鐘電路19-20
• 2.3.3 復(fù)位電路20
• 2.3.4 調(diào)試接口20-21
• 2.3.5 完整最小系統(tǒng)21-22
• 第三章 硬件結(jié)構(gòu)22-36
• 3.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
• 3.2 角度跟蹤電路23-25
• 3.2.1 角度跟蹤原理23
• 3.2.2 信號(hào)采集放大電路23-24
• 3.2.3 步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路24-25
• 3.3 充電電路25-30
• 3.3.1 蓄電池的充電26-27
• 3.3.2 UC3906簡(jiǎn)介27-29
• 3.3.3 充電電路設(shè)計(jì)29-30
• 3.4 供電結(jié)構(gòu)30-33
• 3.4.1 供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)31
• 3.4.2 太陽(yáng)能、市電互補(bǔ)照明控制31-32
• 3.4.3 12V直流電源32-33
• 3.4.4 5V和3.3V直流電源33
• 3.5 CAN總線接口33-36
• 第四章 軟件流程與控制算法36-55
• 4.1 系統(tǒng)控制流程36-37
• 4.1.1 軟件設(shè)計(jì)功能36
• 4.1.2 軟件流程36-37
• 4.2 角度跟蹤算法37-47
• 4.2.1 A/D轉(zhuǎn)換37-41
• 4.2.2 PID控制算法41-44
• 4.2.3 步進(jìn)電機(jī)控制44-47
• 4.3 電源控制47-50
• 4.4 CAN總線數(shù)據(jù)收發(fā)50-55
• 第五章 總結(jié)55-56
• 5.1 本文獲得的成果和創(chuàng)新55
• 5.2 進(jìn)一步工作55-56
• 參考文獻(xiàn)56-57
• 致謝57-59
• 附錄A 最小系統(tǒng)完整原理圖59-60
• 附錄B 硬件電路電路圖60-61

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