太阳追踪器初步实现

RCSN

太阳追踪器初步实现 [复制链接]

 

对于此项目的想法来自坛友54chenjq的SPA算法移植。对于这个算法我至今也是不明不白，涉及到的东西其实也很多。而这个算法能带来的效益也很明显，得到的太阳方位角和高度角误差也在1%内，太阳能板跟踪、物体避光等都有所应用。
楼主在此其实也就实现了基本框架的搭立，比如协议、业务处理、任务处理、上下位机交互数据等一一做了抽象化接口，并且通过SPA算出此时的太阳高度角和方位角。简单利用得出的方位角、高度角等转换PWM占空比来控制舵机相对应转动。需要做的东西其实还有很多，只是上个月工作原因并没有对此项目做出太多心思。下面就针对此项目的框架大体说明，然后结帖。
   以往的帖子如下：
GD32F350---先来个体验
   GD32F350---体验之二，修复代码重启无法运行
   GD32F350--体验之三(RTC)
   GD32F350--体验之四(串口Usart之使用DMA发送)
   GD32F350--体验之五(关于串口官方一些细节操作)
   GD32F350--体验之六(Usart利用接收+空闲中断接收一帧不定长数据）
   GD32F350体验之八(另类移植freemodbus成功)
   GD32F350体验之九(freemodbus的使用)
   GD32F350体验之十(太阳位置算法的移植)

   用到的硬件外设如下：
  
   下位机流程图，此结帖文只说明下位机框架。

   SPA算法需要的是当地的时间，在这里我们利用QT的系统时间发送给下位机，这样下位机收到此系统时间后RTC重新计时，在主循环中一直获取时间参数，给SPA计算接口提供时间参数
  
   在这里我们同样可以利用当地的天气预报得出近来几天的天气和日出落时间，下发给下位机。如果当天是阴天，则下发给下位机，这样下位机不自动旋转角度，停留在最初的状态，并开启低功耗，这样最大程度上省电力，而且把日出落时间发给下位机，同样让下位机知道日出落时间后可以停止转动并且回到最初位置并开启低功耗。这个下位机尚为有时间做，不过只需要在对应接口上写入即可，即是分配寄存器空间以及地址，上位机已经做好接口。


  在这里有必要说下上下位机如何交互的。我在这里使用的是modbus，使用的协议栈是freemodbus，在这里我都是使用保持寄存器。楼主代码中的userMvApp.c是实现modbus抽象封装后的面向业务的接口文件。在此文件只需要定义分配需要交互的参数寄存器起始地址和寄存器长度即可。
  
     在对应的读写保持寄存器接口，判断寄存器地址和长度，对其交互参数进行内存拷贝即可


   再者进行数据交互的还有SPA参数，在这里，我使用了百度地图获取经纬度发给下位机，并且把当地的相关配置也下发，如下图

   

  在主循环中还使用了两个线程，一个SPA计算得出此时太阳高度角和方位角。并换算PWM控制舵机转动。
   

   

   

RCSN

由于楼主在发帖的时候已经是晚上，故也无法运行实际情况，但是转换的角度是正确的。这里我们模拟角度转动。分别方位角从东边90度转到西边127度，高度角0到90度转动，以东边作为原点。

效果如下：




   

RCSN

下位机源码flash占用比较大，大致51K.    

   源码如下。分为上下位机代码。
 

54chenjq

say goodbye,示波器

RCSN

54chenjq 发表于 2018-10-14 21:50
say goodbye,示波器

goodbye,示波器

54chenjq

光伏已经奄奄一息了，这个行业太特殊;不过，楼主DIY的精神值得肯定，我看好你

24不可说

54chenjq 发表于 2018-10-14 21:56
光伏已经奄奄一息了，这个行业太特殊;不过，楼主DIY的精神值得肯定，我看好你

“光伏已经奄奄一息了”，此话怎讲？

AOE-hill

最强大的太阳追踪器不是向日葵吗？

皈依

楼主太懒了
做的这么好的一套东西 不好好做个资料给大家展示展示
起码也来个视频啊 拍拍上位机 拍拍实物运转啥的

haixinghp

好牛逼。

RCSN

haixinghp 发表于 2018-10-15 13:00
好牛逼。

海星哥这是在嘲笑我嘛

haixinghp

RCSN 发表于 2018-10-15 13:23
海星哥这是在嘲笑我嘛

不不，这是发自内心的

54chenjq

24不可说 发表于 2018-10-15 08:50
“光伏已经奄奄一息了”，此话怎讲？

我乱讲的，sorry

wuaiyongzhen

很好的资料，下载是否需要级别权限，刚注册

wuaiyongzhen

关于上面一位仁兄提到光伏将死，我说下看法，去年530政策出来后对光伏打击不小，但经过一年的消化，目前各大光伏组件厂订单平稳，有些公司由于经营不善出现亏损，也有些公司形势大好，比如某些公司仅半年就净盈利十几亿-二十亿等.......

而且未来光伏是新能源的重要一环，是必不可少的，个人看法。

心醉风行

楼主的介绍很详细

qingqingnailao

谢谢分享！~

黄伟达

我这边总是无法下载，很奇怪，楼主能发一下源码到我邮箱么？谢谢！827594759@qq.com

黄伟达

请问一下，地球自转差值？当地表面坡度？方位角旋转角度？这几个数据是怎么计算出来的？

年少一梦

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