基于FPGA和LabVIEW的太阳能自动跟踪系统研究与仿真

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从十九世纪末开始,人类社会进入了大发展的阶段,伴随而来的是对能源的需求呈现爆发式的增长,到目前为止对能源的需求仍是与日俱增,可利用的化石能源已经变的相对匮乏,能源危机成为了人们头上不断敲响的警钟。基于这种能源的危机,寻求可替代的新能源成为当务之急,太阳能作为一种可持续和纯绿色的新能源脱颖而出,成为了一大新热点。而西部地区太阳能资源极为丰富,其特点是光照时间长且强度大,特别适合太阳能的开发利用。在此基础上本文提出了一种以FPGA和LABVIEW虚拟仪器相结合的太阳能跟踪系统,使太阳能被更高效的吸收和利用。  结合国内外相关太阳能技术的发展基础,本文采用的是视日运动轨迹跟踪和光电跟踪结合的跟踪方式,并且运用了双轴跟踪技术,来进一步提高其跟踪精度。整个系统可以分为两部分,一部分是以FPGA为核心的下位机部分,该部分主要有由光电传感器、FPGA核心板和串口组成的,利用QuartusⅡ开发软件对FPGA的时钟输出模块、AD采集驱动模块、太阳能跟踪模块和串口通讯模块进行了仿真分析。另一部分是基于LABVIEW虚拟仪器的上位机部分,该部分主要由数据实现显示界面、文件保存界面和串口通讯界面组成,并利用虚拟串口技术对上位机的各个功能模块进行了仿真验证。  仿真结果表明系统的上位机和下位机各功能模块均可正常工作,达到了预期目标。
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