IAP15F2K61S2单片机驱动的双轴太阳能跟踪系统

"基于IAP15F2K61S2的双轴跟踪系统设计" 本文介绍了一种旨在提高太阳能电池板效率的双轴跟踪系统，该系统采用了IAP15F2K61S2单片机作为核心控制器。系统设计中包含了故障保护功能，能够在故障发生时保存电池板的位置信息，并支持手动和自动复位。在阴雨天或系统电量不足的情况下，系统能够自动切换到市电供电，确保持续供电。此外，设计了一个上位机监控界面，可以实时显示太阳能发电系统的电压、电流、温度以及东西南北偏转角度等关键数据。 系统主要由以下几个部分组成：IAP15F2K61S2单片机、太阳能电池板、双轴旋转机构、步进电机、能量控制器、蓄电池、逆变器以及无线串口模块。其中，单片机负责整个系统的控制，步进电机驱动双轴旋转，以追踪太阳的位置。能量控制器和蓄电池确保了电力供应的稳定，而逆变器则将存储的直流电转换为交流电供用户使用。无线串口模块则实现了与上位机的远程通信。 系统采用三块IAP15F2K61S2单片机，其中一块作为主机，负责信息的收集、传递和交换，另外两块作为从机，分别执行双轴追光、数据记录、手动/自动复位以及电压电流监控、市电切换等功能。 在机械结构设计上，电池板支架采用轻质高强度的亚克力有机玻璃材料，丝杆作为传动部件，降低了能耗并简化了电机选型，使得系统更加经济高效。同时，传感器被巧妙地布置在电池板边缘，用于精确地检测太阳位置。 光影传感器是系统的关键组件，采用了“3+1”象限式设计。当太阳光照射时，光敏二极管会感应到不同的阴影形状，从而计算出太阳的位置，进而驱动电机调整电池板的角度，实现最佳光照接收。这种设计能够精确跟踪太阳的移动轨迹，提高太阳能的捕获效率。 这个基于IAP15F2K61S2的双轴跟踪系统不仅提高了太阳能电池板的利用率，还具备自我保护和智能切换功能，确保了在各种环境条件下的稳定工作。通过上位机监控和降温除尘设计，系统进一步优化了发电性能，具有显著的实用价值和广阔的市场前景。