狭缝跟踪太阳能的方法转让专利

申请号 : CN200910035701.8

文献号 : CN101697082B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 金明朱晓东

申请人 : 常州佳讯光电系统工程有限公司

摘要 :

本发明公开了一种狭缝跟踪太阳能的方法,包括初始化参数;单片机检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机;对P赋值为零,即P=0;计算具体受光照射的光敏器件的编号;单片机检测P的值与M的值是否相等;单片机发出控制步进电机正转P减M个步进角命令,该命令执行完毕后,将P的值赋给M,即M=P。本发明能使太阳能电池对太阳进行实时跟踪,以提高太阳能利用效率的狭缝跟踪太阳能的方法。

权利要求 :

1.狭缝跟踪太阳能的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤(1),初始化参数,即在单片机中设定当前受光照射的光敏器件的编号采用P表示,并对P赋值为零;以及设定前一时刻受光照射的光敏器件的编号采用M表示,并对M赋值为负一;

步骤(2),单片机检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若检测结果为否,则返回步骤(2)重新进行检测,若检测结果为是,则转入下一个步骤(3);

步骤(3),对P赋值为零,即P=0;

步骤(4),单片机检测编码系统的第一输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(5);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+1,赋值完成后,转入下一步骤(5);

步骤(5),单片机检测编码系统的第二输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(6);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+2,赋值完成后,转入下一步骤(6);

步骤(6),单片机检测编码系统的第三输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(7);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+4,赋值完成后,转入下一步骤(7);

步骤(7),单片机检测编码系统的第四输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(8);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+8,赋值完成后,转入下一步骤(8);

步骤(8),单片机检测编码系统的第五输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(9);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+16,赋值完成后,转入下一步骤(9);

步骤(9),单片机检测编码系统的第六输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(10);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+32,赋值完成后,转入下一步骤(10);

步骤(10),单片机检测P的值与M的值是否相等,如果检测结果为是,则返回步骤(2),如果检测结果为否,则转入下一步骤(11); 步骤(11),单片机发出控制步进电机正转P减M个步进角命令,该命令执行完毕后,将P的值赋给M,即M=P,赋值完成后转入步骤(12);

步骤(12),返回步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的狭缝跟踪太阳能的方法,其特征在于:在步骤(9)与步骤(10)之间增加步骤(90),步骤(90)用于单片机检测编码系统的第七输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(10);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+64,赋值完成后,转入下一步骤(10)。

3.根据权利要求2所述的狭缝跟踪太阳能的方法,其特征在于:在步骤(90)与步骤(10)之间增加步骤(901),步骤(901)用于单片机检测编码系统的第八输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(10);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+128,赋值完成后,转入下一步骤(10)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的狭缝跟踪太阳能的方法,其特征在于:在步骤(1)中,还设定步进电机的回转步进角数采用step表示,并对step赋值为X;当单片机执行完步骤(11)后,程序转入步骤(110),用于检测M的值是否与X减1的值相等,如果检测结果为是,则转入步骤(12),如果为否,则返回步骤(2)。

5.根据权利要求4所述的狭缝跟踪太阳能的方法,其特征在于:在步骤(110)与步骤(12)之间增加步骤(111),步骤(111)用于重新检测单片机检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若检测结果为是,则转入步骤(111);若检测结果为否,则进入下一个步骤(12)。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的狭缝跟踪太阳能的方法,其特征在于:在步骤(2)与步骤(3)之间增加步骤(200),步骤(200)延时Y秒后,用于再次检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若检测结果为否,则返回步骤(2)重新进行检测,若检测结果为是,则转入下一个步骤(3)。

说明书 :

狭缝跟踪太阳能的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光伏技术领域,特别涉及一种狭缝跟踪太阳能的方法。

背景技术

[0002] 随着能源和环境问题的日益突出,可再生能源的开发与利用逐渐引起了世人的重视。太阳能以其清洁、分布范围广、利用方便等特点成为发展较快的可再生能源。太阳能光伏发电是太阳能利用的主要形式之一,但是由于目前太阳能电池板的价格昂贵,导致光伏发电的成本居高不下,因此制约了太阳能光伏发电产业的发展。因此如何提高太阳能的利用效率,降低太阳能利用成本成为目前人们研究的热点。
[0003] 现有用于跟踪太阳运动的可编程跟踪系统,其中跟踪速度和类似参数是根据太阳的运动事先计算出的,然而,这种可编程跟踪系统存在着以下缺点:
[0004] 第一,当安装太阳能电池时,要求高精度设置罗经点和水平线。所以,存在着一个长期使用后误差积累的问题,以及还存在一个控制不均匀速度时曲线变得复杂的问题。
[0005] 第二,上述的跟踪系统是步进电机带动电池板不停的去调整转动目的是找到最大电流值,而在找到最大电流值之前的一系列动作都是在浪费系统的电能。

发明内容

[0006] 针对上述技术问题,本发明的目的是提供一种能使太阳能电池对太阳进行实时跟踪,以提高太阳能利用效率的狭缝跟踪太阳能的方法。
[0007] 实现本发明目的的技术方案如下:
[0008] 狭缝跟踪太阳能的方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0009] 步骤(1),初始化参数,即在单片机中设定当前受光照射的光敏器件的编号采用P表示,并对P赋值为零;以及设定前一时刻受光照射的光敏器件的编号采用M表示,并对M赋值为负一;
[0010] 步骤(2),单片机检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若检测结果为否,则返回步骤(2)重新进行检测,若检测结果为是,则转入下一个步骤(3);
[0011] 步骤(3),对P赋值为零,即P=0;
[0012] 步骤(4),单片机检测编码系统的第一输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(5);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+1,赋值完成后,转入下一步骤(5);
[0013] 步骤(5),单片机检测编码系统的第二输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(6);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+2,赋值完成后,转入下一步骤(6);
[0014] 步骤(6),单片机检测编码系统的第三输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(7);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+4,赋值完成后,转入下一步骤(7);
[0015] 步骤(7),单片机检测编码系统的第四输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(8);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+8,赋值完成后,转入下一步骤(8);
[0016] 步骤(8),单片机检测编码系统的第五输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(9);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+16,赋值完成后,转入下一步骤(9);
[0017] 步骤(9),单片机检测编码系统的第六输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤(10);如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+32,赋值完成后,转入下一步骤(10);
[0018] 步骤(10),单片机检测P的值与M的值是否相等,如果检测结果为是,则返回步骤(2),如果检测结果为否,则转入下一步骤(11);
[0019] 步骤(11),单片机发出控制步进电机正转P减M个步进角命令,该命令执行完毕后,将P的值赋给M,即M=P,赋值完成后转入步骤(12);
[0020] 步骤(12),返回步骤(1)。
[0021] 采用上述方案的的优点在于:首先,通过光信号采集装置采集光信号后送至编码系统,编码系统将该信号经过处理后发送到单片机,单片机经过分析计算后确定太阳光照射到具体的光敏器件上,单片机发出使步进电机转动步进角数的命令,以使太阳能电池板能够产生最大电流。其次,光信号采集装置时刻接受太阳的照射,其采集信号也是连续的,因此,不存在信号误差积累的问题,并能使控制曲线变得较为简单。第三,在太阳能电池板获得最大电流之前,步进电机无需带动太阳能电池板转动,而是通过单片机的控制进行分析,得知最大电流值的位置后,向步进电机发送最大电流点位置信息使太阳能电池板一次性转到该位置。不但效率和精度都很高,而且这种装置并不会浪费系统的电能。
[0022] 进一步的,在步骤(1)中,还设定步进电机的回转步进角数采用step表示,并对step赋值为X;当单片机执行完步骤(11)后,程序转入步骤(110),用于检测M的值是否与X减1的值相等,如果检测结果为是,则转入步骤(12),如果为否,则返回步骤(2)。通过判断步进角数与M存储的值是否相等,可以得出太阳光是否照射在最后一个光敏器件上,以使步进电机是否需要回到初始位置。
[0023] 再进一步的,还包括步骤(111),步骤(111)用于重新检测单片机检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若检测结果为是,则转入步骤(111);若检测结果为否,则进入下一个步骤(12)。通过步骤(111)可以检测出最后一个编号的光敏器件上是否还有光照,如果有光照,则使太阳能电池板保持与太阳正对,如果没有光照,则进入到步骤(12)使步进电机带动太阳能电池板回到初始位置,准备下一天的工作。
[0024] 进一步的,还包括步骤(200),步骤(200)延时Y秒后,再次检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若检测结果为否,则返回步骤(2)重新进行检测,若检测结果为是,则转入下一个步骤(3)。当光敏二极管受到干扰光照信号时,引起光敏二极管瞬时导通的情况下,通过步骤(200)的检测,在相应的时间内使单片机检测到编码系统的优先编码工作标志输出端没有低电平信号输入到该单片机,则单片机可以判定该光照信号为干扰信号,单片机不会发出使后序步骤执行的命令,这样利于提高系统的抗干扰性。

附图说明

[0025] 图1为本发明的狭缝跟踪太阳能的方法的电路结构示意图;
[0026] 图2为光信号采集装置的结构示意图;
[0027] 图2a为图2的P部放大图;
[0028] 图3为编码系统的结构示意图;
[0029] 图4为本发明方法的流程图;
[0030] 图5为本发明方法的一种实施方式的流程图;
[0031] 图6为本发明方法的另一种实施方式的流程图;
[0032] 图7为编码器真值表示意图;
[0033] 附图中,13为单片机,14为透光体,15为隔板,16为狭缝,17为光敏器件,18为编码器组,19为与门器组,20为编码装置,21为第一与门,22为第二与门,23为第三与门,24为步进电机,25为光信号采集装置,26为编码系统。

具体实施方式

[0034] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0035] 在图1至图3以及图2a所示的硬件图,其适用于64个信号输入端和6个输出端的跟踪系统,在此以64个信号输入端和6个输出端的硬件结构为例对本发明作详细说明。
[0036] 在图1至图3以及图2a所示的硬件,其包括驱动太阳能电池板转动的步进电机24,以及设有若干个光敏器件的光信号采集装置25,还包括编码系统26和单片机13,在编码系统与光信号采集装置之间,插入一个高电平VCC,该电高平VCC通过电阻R连接于编码系统与光信号采集装置之间。其中编码系统26包括编码器组18,编码器组中的各个编码器的输入端均连接有一个光敏器件,编码器组中的各编码器把任意时刻受到光照的光敏器件转化为具有代数意义的低电平输出,由于通过单片机将光敏器件按顺序进行编号,因此代数意义即代表光敏器件的编号。以及与编码器组连接的与门器组19,与门器组与单片机连接。以及与编码器组连接的编码装置20,编码装置与单片机连接13,编码装置20将编码器组18中的各个编码器输出到该编码装置的电信号进行编码,并将该编码信号发送到单片机13。单片机13还与步进电机24连接,单片机13将编码装置20输出的编码信号,通过计算得出编码器组中具体输出低电平的编码器;以及通过接收到编码装置20和与门器组19输出的电信号,计算出受到太阳光照射的光敏二极管的具体编号,以发出使步进电机转动步进角数的命令。
[0037] 参照图2以及图2a,在图1中,将光信号采集装置25进行简化画法,即简化为一个光敏器件的模样。而在图2中的光信号采集装置25采用较为详细的画法,光信号采集装置25包括半球面的透光体14,透光体中均布有若干个隔板15,两两隔板之间的部分为一个狭缝16,当光照射到某一狭缝中时,通过隔板可以防止光透射的相邻的狭缝中。各个狭缝中设有采集光信号的光敏器件17,光敏器件为光敏二极管,每个光敏器件按顺序通过导线连接编码器组18中编码器的一个引脚,光敏器件将光照信号传递到编码器组18。在本发明示出的光信号采集装置25中,有64个狭缝,两个相邻的狭缝之间的弧度之间为2.8125度。每个狭缝中均装有一个光敏器件,因此有64个光敏器件。通过图1可以得出,当所有光敏器件上均没有光照时,结点Ei处的电压为电源VCC的电压,即为高电平,各个编码器均有高电平输入。当任何一个光敏器件上有光照时,该光敏器件导通,这时结点Ei的电压为VCC减去光每器件导通电压,得到低电平,编码器中有低电平输入。
[0038] 参照图3,编码器组18中包含八个编码器,每个编码器有8个输入端,八个编码器共64个输入端。每个输入端连接一个光敏器件,因此,光敏器件共为64个。在这些光敏器件中,通过单片机对每个光敏器件进行编号,第一个光敏器件的编号为0,第二个为1,直至最后一个为63。编码器组18中的每个编码器的第一编码输出端a0均连接到与门器组19中的第一与门21,第一与门21的输出端为A0,第一与门21的输出端A0连接单片机的接口P1.0;编码器组中每个编码器的第二编码输出端a1均连接到与门器组的第二与门22,第二与门的输出端为A1,第二与门22的输出端A1连接单片机的接口P1.1;编码器组中每个编码器的第三编码输出端a2连接到与门器组的第三与门23,第三与门的输出端为A2,第三与门23的输出端A2连接单片机的接口P1.2。编码器组中的每个编码器的优先编码工作标志端GS连接到编码装置20的输入端,编码装置的输出端以及优先编码工作标志端均连接到单片机。当编码装置20将其优先编码工作标志端的信号输出到单片机时,单片机计算后可以得知具体输出低电平的编码器组中编码器。编码装置20至少包含一个优先编码器。与门器组中有3个用于计算光敏器件编号的输出端,即A0、A1、A2;而编码装置20也有3个用于计算光敏器件编号的输出端,即A3、A4、A5,其中,A3连接单片机的接口P1.3,A4连接单片机的接口P1.4,A5连接单片机的接口P1.5,而GS连接单片机的接口P1.6或P1.7或P2.0等均可。这样本发明共有6个编码输出端。而根据前述本发明的狭缝跟踪装置为64个输入端,即输入端为输出端的2的N次方。根据本发明的构思,还可以将整个装置扩展到128个输入端,7个输出端;或者256个输入端,8个输出端。而这些扩展只是增加相应的部件即可达到目的,即增加编码器组中的编码器,以及增加编码装置20中的编码器。
[0039] 参照图4,根据对硬件进行描述后,对于本发明的狭缝跟踪太阳能的方法,该方法是针对上述的64个信号输入端和6个输出端而言的,通过以下步骤来实现:
[0040] 步骤1,初始化参数,即在单片机13中设定当前受光照射的光敏器件的编号采用P表示,并对P赋值为零;以及设定前一时刻受光照射的光敏器件的编号采用M表示,并对M赋值为负一;在步骤1中,还设定步进电机的回转步进角数采用step表示,并对step赋值为X,本实施例中X为64。由于P和M分别代表了不同的光敏器件的编号,将P及M的值存储起来,以便于单片机对具体受光照的光敏器件进行判断。
[0041] 步骤2,单片机检测编码系统的优先编码工作标志输出端Gs是否有低电平信号输入到该单片机,优先编码工作标志输出端Gs是编码装置20的一个输出端,当单片机检测到该输出端有低电平信号输出到单片机,可供单片机判断出编码系统26中具体那一个编码器有低电平输出。若检测结果为否,说明没有光照射到光敏器件上,则返回步骤2重新进行检测,直到有光照射到光敏器件上,使有低电平输出到单片机。若检测结果为是,证明有光照射到光敏器件上,这时程序转入步骤200,步骤200延时Y秒后,用于再次检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若步骤200检测结果为否,则返回步骤2重新进行检测,若检测结果为是,则转入下一个步骤3。
[0042] 步骤3,对P赋值为零,即P=0;对P进行清零,可使致单片机准确计算出受到太阳光照射的光敏器件的编号。
[0043] 步骤4至步骤9用于计算受到光照的光敏器件的编号,这种计算是通过累加得到的,每检测到一个端口有低电平,则执行相应的累加。其中步骤4,单片机检测编码系统的第一输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤5;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+1,赋值完成后,转入下一步骤5。
[0044] 步骤5,单片机检测编码系统的第二输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤6;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+2,赋值完成后,转入下一步骤6。
[0045] 步骤6,单片机检测编码系统的第三输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤7;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+4,赋值完成后,转入下一步骤7。
[0046] 步骤7,单片机检测编码系统的第四输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤8;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+8,赋值完成后,转入下一步骤8。
[0047] 步骤8,单片机检测编码系统的第五输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤9;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+16,赋值完成后,转入下一步骤9。
[0048] 步骤9,单片机检测编码系统的第六输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤10;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+32,赋值完成后,转入下一步骤10。
[0049] 步骤10,单片机检测P的值与M的值是否相等,如果检测结果为是,则返回步骤2,如果检测结果为否,则转入下一步骤11。
[0050] 步骤11,单片机发出控制步进电机正转P减M个步进角命令,该命令执行完毕后,将P的值赋给M,即M=P。通过判断P是否等于M,其目的在于判断太阳光是否发生转移。如果发生了转移则P不等于M,太阳光转移了P-M步进角,需要控制步进电机正转P-M个步进角以实现对太阳光的实时跟踪,如果太阳光没有发生转移,则P等于M,重新返回步骤(2)进行新一轮的检测。
[0051] 当单片机执行完步骤11后,程序转入步骤110。用于检测M的值是否与X减1的值相等,如果检测如果为否,则表明还有太阳光照射到光敏器件上,返回步骤2,继续检测与编码装置的工作标志端连接的单片机端口是否为低电平。结果为是,则表明太阳光已照射在最后一个光敏器件上,这时程序转入步骤111,步骤111用于重新检测单片机检测编码系统的优先编码工作标志输出端是否有低电平信号输入到该单片机,若检测结果为是,则还有低电平输入到单片机,表明太阳光还照射在最后一个光敏器件上,继续进行步骤111。若检测结果为否,则表明没有太阳光照射到该最后一个光敏器件上,则进入下一个步骤12。这样可以避免直接将程序转回初始位置,而使太阳光正照射到最后一个光敏器件上可能导致太阳能电池板来回翻转造成错误,浪费电能源。
[0052] 步骤12,步进电机反转X个步进角后返回步骤1。
[0053] 参照图5,本发明方法的不局限于64个信号输入端和6个输出端,其还适用于128个信号输入端和7个输出端。在上述64个信号输入端和6个输出端的基础上,首先改变步进电机的步进角数step,即将X值的改变为128,并通过设置步骤90,步骤90用于单片机检测编码系统的第七输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤10;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+64,赋值完成后,转入下一步骤10。
[0054] 参照图6,本发明方法的不局限于64个信号输入端和6个输出端以及128个信号输入端和7个输出端,其还适用于256个信号输入端和8个输出端的方法。在上述128个信号输入端和7个输出端方法的基础上,首先改变步进电机的步进角数step,即将X值的改变为256,并设置步骤901,步骤901用于单片机检测编码系统的第八输出端是否有低电平信号输入到该单片机,如果检测结果为否,则转入下一步骤10;如果检测结果为是,则对P重新进行赋值,即P=P+128,赋值完成后,转入下一步骤10。
[0055] 参照图1至图7以及图2a,在图7的表格中,打叉的符号可以为高电平1,也可以为低电平0。下面以编码器组中8个编码器(即编码系统为:64个输入端,6个输出端)举例说明本发明的工作情况:
[0056] 为避免特殊性,假设此时太阳光照到37号狭缝,这样37号光敏器件接受到光照,使得编码器组中的X37号引脚输入低电平0(也就是第五个编码器25的输入引脚I5输入低电平0,此时经第五个编码器25编码,输出结果a2a1a0=010),而其它(除了第五个编码器25)七个编码器各自的第一、第二、第三编码输出端输出都是高电平1。由于每个编码器的第一编码输出端a0均连接到与门器组19中的第一与门21,每个编码器的第二编码输出端a1均连接到与门器组的第二与门22,每个编码器的第三编码输出端a2连接到与门器组的第三与门23。与门器组中的三个与门的输出分别为新的编码:即A2A1A0=010。(与门特性决定:与门电路的输入引脚只要有一个为低电平为0则输出为0)。而这时,编码器组中的各个编码器的优先编码工作标志端GS引脚输出的电平,从第八个编码器到第一个编码器的排列为:11101111,该编码经编码装置输送到单片机,单片机经过计算后,获知编码器组中第五个编码器上有低电平输出。编码装置20的三个输出端输出的编码为:A5A4A3=011。最终整个编码系统输出的结果为:A5A4A3A2A1A0=011010。编码系统18输出的011010的编码到单片机相应的6个输入口,程序开始执行。初始化参数使得:Step=X=
64,P=0,M=-1;随后检测单片机的P1.6口(编码器装置的优先编码工作标志端GS口与单片机P1.6相连)是否为0。只要64个狭缝中有任何一个光敏器件受到光照,GS端就为
0。如果此时GS=0,执行步骤3,即P=0。随后检测单片机的P1.0端口是否等于0,由于输出的6位结果为011010,按照该编码,最低位为0,即P1.0=0,所以执行步骤4的是语句,即P=P+1=0+1=1。由于P1.2=0,执行步骤6的是语句,即P=P+4=1+4=5。
由于P1.5=0,执行步骤6的是语句,即P=P+32=5+32=37。可见最终经单片机执行程序计算其值为:37,准确的计算出受到光照狭缝的编号。假设前一时刻太阳光照射的光敏器件为34号,即M=34,而这时太阳照射在37号光敏器件,这时单片机控制步进电机旋转
3个步进角,使太阳能电池板与太阳正面相对,实现实时追踪。
[0057] 对采用128个光敏器件的硬件系统进行举例:(最后整个编码系统输出的7位从低位到高位依次接到单片机的P1.0,P1.1,P1.2,P1.3,P1.4,P1.5,P1.6):
[0058] 同样假设此时任意情况为:编号对应为100的狭缝接受到光照,即X100号引脚输入低电平0(也就是第13个编码器的I4引脚输入低电平0,此时经第13个编码器编码,输出结果a2a1a0=001),而其它(除了第13个编码器)15个编码器各自的a2a1a0输出都是高电平1。由于每个编码器的第一编码输出端a0均连接到与门器组19中的第一与门21,每个编码器的第二编码输出端a1均连接到与门器组的第二与门22,每个编码器的第三编码输出端a2连接到与门器组的第三与门23。与门器组中的三个与门的输出分别为新的编码:即A2A1A0=011,而这三位作为最后整个编码系统输出7位中的低3位。在X100引脚输入
0时,编码系统的16个编码器的各个Gs引脚电平输从高到低依次为:1110111111111111,这16位接到第17个由两个编码器组成的16位输入4位输出的编码器的16个输入口,经编码输出A6A5A4A3=0011,这四位作为最后整个编码系统输出7位中的高4位。最终整个编码系统输出的7位结果为:0011011。编码系统18输出的0011001的编码到单片机相应的7个输入口,程序开始执行。初始化参数使得:Step=X=128,P=0,M=-1;随后检测单片机的P1.7口(编码器装置优先编码工作标志端GS口与单片机P1.7相连)是否为
0。只要128个狭缝中任何一个光敏器件受到光照,GS端就为0。因为此时GS=0,执行步骤
4,即P=0。随后检测P1.0至P1.6这7个口哪个输入口为0,为0的输入口执行相应的加法,因为输出的7位结果为0011011,所以输入为0的有P1.2,P1.5,P1.6,分别依照流程图执行相应的加法p=p+4=0+4=4,p=p+32=4+32=36,p=p+64=32+64=100。
可见最终经单片机执行程序计算其值为:100,准确的计算出受到光照狭缝的编号。
[0059] 对采用256个光敏器件的硬件举例:(最后整个编码系统输出的7位从低位到高位依次接到单片机的P1.0,P1.1,P1.2,P1.3,P1.4,P1.5,P1.6,P1.7):
[0060] 同样假设此时任意情况为:编号对应为160的狭缝接受到光照,即X160号引脚输入低电平0(也就是第21个编码器的I0引脚输入低电平0,此时经第21个编码器编码,输出结果a2a1a0=111),而其它(除了第21个编码器)31个编码器各自的A2A1A0输出都是高电平1。由于每个编码器的第一编码输出端a0均连接到与门器组19中的第一与门21,每个编码器的第二编码输出端a1均连接到与门器组的第二与门22,每个编码器的第三编码输出端a2连接到与门器组的第三与门23。与门器组中的三个与门的输出分别为新的编码:即A2A1A0=111,而这三位作为最后整个编码系统输出8位中的低3位。在X160引脚输入0时,编码系统的32个编码器的GS引脚电平输出从高到低依次为:11111111111101111111111111111111,这32位接到第33个由4个编码器组成的32位输入5位输出的编码器的32个输入口,经编码输出A7A6A5A4A3=01011,这5位作为最后整个编码系统输出8位中的高5位。最终整个编码系统输出的编码为:01011111。编码系统18输出的01011111编码到单片机相应的8个输入口,程序开始执行。初始化参数使得:Step=X=256,P=
0,M=-1。随后检测该单片机的P2.0口是否为0。只要256个狭缝中任何一个受到光照,Gs端就为0。因为此时GS=0,执行步骤4,即P=0。随后检测P1.0至P1.7这8个口哪个输入口为0,为0的输入口执行相应的加法,因为输出的8位结果为01011111,所以输入为0的有P1.5,P1.7,分别依照流程图执行相应的加法p=p+32=0+32=32,p=p+128=32+128=160。可见最终经单片机执行程序计算其值为:160,准确的计算出受到光照狭缝的编号。
[0061] 显然,在权利要求1的基础上,将本发明的方法很容易的扩展到了具有128个光敏器件输入,7个输出端;或者具有256个光敏器件输入,8个输出端。因此,也很容易扩展到具有512个光敏器件输入,9个输出端等等,而这些扩展均会落入本发明的保护范围。