光伏电子产品的设计与制作-电子课件项目5-光伏逐日系统的设计与制作.pptx

光伏电子产品的设计与制作机械工业出版社新能源专业系列教材

项目5光伏逐日系统的设计与制作

目录任务5.1认识光伏逐日系统任务5.2硬件电路设计任务5.3软件控制电路设计任务5.4光伏逐日系统的制作

任务5.1认识光伏逐日系统任务目标（1）掌握光伏逐日系统的构成。（2）能说明光伏逐日系统各部分的作用。

任务5.1认识光伏逐日系统光伏逐日系统实现对模拟光源的自动跟踪控制。通过太阳能电池板或光敏传感器模块两种检测方式来比较各个方位的日照强度，控制舵机的转动，使光能检测模块正对光源，从而实现逐日的功能。光伏逐日系统整体结构主要由光敏传感器、舵机、逐日控制板、底座等组成。

任务5.1认识光伏逐日系统5.1.1光敏传感器光敏传感器上面有电池片、挡光板、光敏传感器模块（光敏电阻采集模块）。有两种方法来判断其是否正对光源即四个方位的传感器接收的辐照相同，一是通过四个太阳能电池片输出的电流大小进行判断，二是根据4个光敏传感器模块输出电压大小进行判断。

任务5.1认识光伏逐日系统5.1.2舵机舵机受逐日控制板输出的固定周期的可变脉冲的控制，然后带动光伏面板东西或南北转动，该款数字舵机内部伺服控制板采用单片机MCU控制。

任务5.1认识光伏逐日系统5.1.3逐日控制板逐日控制板是整个系统核心控制部分，它根据的接收太阳能电池片或光敏传咸器采集模块输出的信号，东西、南北两组对比，判断面板和光源之间的方位关系，再输出控制信号给舵机，带动光伏面板向光源方向转动，从而达到控制要求。

任务5.1认识光伏逐日系统5.1.4底座底座是支撑光伏面板和舵机的。底座中的两个凸点为北面指向标识，装配时要和上面的光伏面板的北向一致。

任务5.2硬件电路设计任务目标（1）了解主控电路中STC15F2K60S2单片机的特点；（2）能分析MP1584EN降压电路和HT7350稳压电路的工作原理；（3）能分析太阳能光伏电池信号采集与调整电路工作原理；（4）理解光敏电阻传感器工作原理，能分析光敏传感器模块工作原理；（5）能分析方位指示电路MAX232串口通讯电路工作原理。

任务5.2硬件电路的设计5.2.1系统原理图及PCB图电压调整电路

任务5.2硬件电路的设计单片机系统及接口、指示电路

任务5.2硬件电路的设计控制板顶层线路图

任务5.2硬件电路的设计元器件位置图

任务5.2硬件电路的设计5.2.2单片机主控制电路分析本系统采用STC15F2K60S2单片机作为控制芯片，它是STC生产的单时钟（机器周期1T）的单片，指令代码完全兼容传统8051，但指令执行速度快8~12倍，它的DIP-40封装的引脚图及内部结构图如图所示。

任务5.2硬件电路的设计5.2.3MP1584EN降压电路分析MP1584EN降压电路如图所示，通过MP1584EN芯片把开关电源过来的24V直流电转换成+6.6V，给舵机供电，较大的供电压，可以增大舵机的力矩，DS3115MG舵机的工作电压范围为6~7.4V。

任务5.2硬件电路的设计5.2.4HT7350稳压电路分析由于单片机工作的电源电压为5V，而MP1584EN降压电路输出的是6.6V，所以通过一个HT350稳压芯片把6.6V直流电压5V直流电单片机供电。HT7350稳压电路如图所示。

任务5.2硬件电路的设计5.2.5光伏电池信号采集与调整电路分析

任务5.2硬件电路的设计5.2.6光敏传感器模块分析1.光敏电阻光敏电阻又称光电导管，它是利用半导体的光电导效应制成的光敏元件。

任务5.2硬件电路的设计2.光敏传感器模块光敏电阻传感器模块主要作用是将光源的光照强度与某一设定值进行比较，当光强大于设置值时输出一个低电平的信号，低于设置值时输出高电平信号。

任务5.2硬件电路的设计具体到此逐日系统的应用，一定要配合挡光板，让两个处在不同区域的光敏电阻，在光线不是垂直照射时能形成比较大的“照度差”，一边光线直接照射，一边处于挡光板的阴影中；而垂直时两个都能被光直接照射，这样才能让单片机自动逐日。

任务5.2硬件电路的设计5.2.7方位指示电路分析光敏电阻又称光电导管，它是利用半导体的光电导效应制成的光敏元件。

任务5.2硬件电路的设计5.2.8MAX232串口通信电路分析MAX232是一种实现串行口RS232信号电平与单片机所识别的TTL信号电平相互转换的一种芯片