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Srtp 中期报告 ——王管建 杨康 梁凌轩 俞人暄 项目名称:基于单片机的最大风能追踪器 项目意义: 现在的风力发电机成本高,然而风能的利用效率还比较低,主要是因为风向多变,发电机转速有时很慢,几乎停止。另外,如果风速太大,转速太快,则极容易使得风车脱落造成事故。 我们的最大风能追踪器就是为了提高风能的利用效率和保证风力发电机的安全。 基于单片机的最大风能追踪器有两项特殊功能: 一. 能够自动调节水平轴的方向,使得风车风叶正对来风,从而获得最大的受力面积,得到更多的能量,提高能量的利用效率。 二. 风车转速有所限制,当转速很大时,自动调节其转角使背离最大风向,限制转速大小,以保证风车转速恒定。 项目进展: 1. 问题分析 最大风能追踪器的结构可用以下框图表示: 最大风能追踪器的工作流程大致如下: 当风向突然有明显转变时,风向传感器立刻感知,并且将其转化为数字信号发送给单片机。单片机接受风向信号,如果此刻所测风车转速未达到最大值,则单片机发送脉冲信号给步进电机使其向转速增大的方向旋转;如果此刻风车转速已达最大值,则使步进电机向着风车转速减小的方向旋转。这样就能够保证风能最大利用,并且风车转速始终保持在最大值以下。 分析可得待解决的问题如下: 1) 选用何种传感器来将风向转化为电压信号? 2) 风向传感器的转动角度是否必须为360 度? 3) 单片机如何感知风向变化?中断的工作原理是什么? 4) 单片机如何驱动步进电机工作,工作原理是什么? 5) 如何探测风叶的转速? 6) 如何实现转速的实时更新? 7) 如何应用单片机内部计时器实现精确定时? 2. 材料准备 清单: 名称 个数 单片机开发板 1 个 步进电机 1 个 光电门 1 个 风力发电机模型 1 个 uA741 运放 1 个 ADC0809 芯片 1 个 杜邦线 30 根 风力发电机模型如下图 3. 阶段性成果 1)单片机能够将光电门信号作为外不中断 a .光电门共有三个引脚,一个接+5V,一个接地,另一个为输出。当没有光电门 物体经过光电门时,输出脚为低电平,当有物体遮挡时,输出高电平。 b . 单片机的中断原理 中断启用寄存器(IE) EA ET0 EX0 EA=1,可以启用所有的中断;EA=0,停止所有的中断。 ET0=1,TF0 中断开关启用;ET0=0,TF0 中断停用。 EX0=1,INT0 中断开关启用;EX0=0,INI0 中断停用。 定时器/计数器控制寄存器(TCON) TF0 TR0 IE0 IT0 T...

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