基于步進電機細分驅動的太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的設計
驅動模塊在2.2中會詳細介紹。
1.4 軟件設計
軟件流程圖如4所示。系統(tǒng)初次使用時進入時鐘芯片的初始化,中斷的初始化設置。剛日出時,進行初始位置校驗,即單片機發(fā)出信號控制電池板由頭一天運動的反方向旋轉,直至碰到限位開關后停止,此時的位置作為初始位置,初始位置太陽能電池板的高度角方位角是確定的。此后由時鐘提供的日出日落時間,和單片機儲存的事先計算好的日出日落時間比較,若在日出后日落前,傳感器電路由此時的光照強度判斷是否為晴天,若為晴天,進行時鐘跟蹤,即把單片機里事先存儲的太陽高度角方位角數(shù)據(jù)與上一次(每天日出時的為初始位置)的高度角方位角比較得出角度差值,轉化成脈沖數(shù)后單片機控制步進電機轉過相應的角度,這以后使用傳感器電路檢測陽光是否垂直照射電池板,若沒有,則把信號發(fā)送給單片機進行處理,再使電機帶動電池板旋轉;若為陰天,則只進行時鐘跟蹤。一次跟蹤完成后,等待1.5分鐘,進行下一次的跟蹤,如此反復進行。
2 步進電機的驅動
步進電機的驅動方法可分為細分驅動和非細分驅動。細分驅動就是把步進電機的步距角細化,使步距角分辨率提高;在非細分驅動中,步進電機的步距角只有整步和半步兩種。
2.1 步進電機細分驅動的原理
在步進電機非細分驅動電路中,各相繞組的電流只有零和某一額定值兩種狀態(tài),相應的各繞組產(chǎn)生的磁場也是只有零和某一額定值兩種狀態(tài)??刂贫ㄗ永@組中的電流變化,使合成磁勢以微步距轉動,可實現(xiàn)對步進電機原有步距角細分,使轉子以較小的步距增量旋轉,提高步進分辨率。細分控制的基本思想是在每次輸入脈沖切換時,只改變相應繞組中額定電流的一部分,這樣步進電機的合成磁勢也只旋轉步距角的一部分,從而使轉子每步運行角度也只是步距角的一部分。
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