基于STM32的物联网光伏跟踪系统_stm32与光伏板

        

目录

技术方案

硬件设计

软件设计

软件部分的教程如下

STM32部分

ESP8266nodeMCU部分

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本系统采用高度角-方位角式双轴跟踪支架，可以通过单片机控制光伏电池板的东西转向和俯仰角度，实现自动跟踪太阳，使光伏电池板始终保持与太阳光直射角度垂直。跟踪控制方式采用的是——短时断续混合跟踪方式，即光电跟踪方式和视日轨迹跟踪方式有机结合，克服了光伏跟踪系统精度不高，抗干扰性能差等问题，大大地优化了光伏跟踪系统的效率和精度。

        并且，基于物联网技术使跟踪装置可以联网获取当前时刻的天气信息，配合相关的传感器得到准确的天气信息；进而可执行自适应天气运行控制策略，使光伏系统可以适应不同的天气条件并自动调整工作方式，从而提高系统的发电效率和可靠性，降低系统损耗，延长系统寿命。

        此外，该系统使用更优秀的物联网通信方式，实现了无空间限制的远程监测和控制功能，用户可以通过Web端或手机端远程监测和调整光伏跟踪系统的运行状态，节省了运维时间和成本。

技术方案

        在保证实现系统基本功能的基础上，根据系统功能的具体要求，原则之一要尽可能降低系统软硬件成本。设计的总体方案围绕上述思想，初步确定系统的整体组成如下图所示。

硬件设计

        系统的硬件组成如下所示：

        微控制器：采用STM32F103系列单片机作为系统的核心控制器，用于接收传感器数据、控制舵机驱动模块，实现自动跟踪太阳、自动调整运行方式以适应不同天气条件，以及与Web端或移动端进行通信。

        WiFi模块：选用ESP8266-NodeMCU开发板作为系统的WiFi模块，其中开发板上的核心芯片ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi透传芯片，拥有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能耗技术，可将用户的物理设备连接到Wi-Fi无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。

        TS90A舵机：本系统选用TS90A型号的模拟舵机，其与一般的模拟舵机，如SG90舵机相比，采用了金属的马达齿、金属的电位器齿轮轴、以及有档点可限位的齿轮，使舵机转动更加顺滑，物理稳定性更强。

        雨滴传感器：用于雨水天气状况的监测，可转成数字信号或模拟信号输出。传感器采用高品质FR-04双面材料，采用镀镍处理表面，具有对抗氧化，导电性，及寿命方面更优越的性能。

        摄像头模块：选用ESP32-CAM作为摄像头模块，该模块由ESP32开发板加上OV2640摄像头组成。其可以作为最小系统独立工作，广泛应用于各种物联网场合，适用于家庭智能设备、工业无线控制、无线监控以及其它物联网应用，是物联网应用的理想解决方案。

        太阳能电池板：通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。

        基于挡板的四象限光敏电阻探测器：光敏元器件检测太阳光照强度的变化，当太阳位置产生变化时，照射在光敏元器件的光照强度发生变化，并且输出相应的偏差信号，该信号经过放大和数据处理，就能够检测出太阳光线入射角的偏差。图3-3为传感器分布图，图3-4为基于挡板的四象限光敏电阻探测器。

软件设计

        软件总体流程图如下图所示。

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软件部分的教程如下

STM32部分

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光电传感单元（STM32学习之ADC+DMA）https://blog.csdn.net/Dkkkkk20/article/details/132385084光伏双轴跟踪结构（STM32学习之驱动舵机）https://blog.csdn.net/Dkkkkk20/article/details/132408394雨滴传感器（STM32学习之雨滴传感器）https://blog.csdn.net/Dkkkkk20/article/details/132416599光伏双轴跟踪算法https://blog.csdn.net/Dkkkkk20/article/details/132429079

        未完待续... 

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ESP8266nodeMCU部分

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系统物联网的方案及功能设计https://blog.csdn.net/Dkkkkk20/article/details/132452233

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