基于DSP的太阳能板性能的研究
毕业论文关键词 倾角 涂层 温度 采集 存储
Title The Study of the performance of the solar panels Based on DSP
Abstract The coating and tilt angle of flat are regarded as the research object, two tilt angles of the flat and a surface coating are selected to conduct experiments. The program is designed to sample temperature signal in multi-channel and storage the data. The program has the following functions；Switching the sampling channel of temperature signal, switching the range according to the voltage, solving the thermocouple cold junction compensation, transforming the voltage to temperature data, and save the data into the computer. On the basis of predecessors’ research results, the influence of experimental plate collection efficiency is estimated due to different tilt angles and coating.
Keywords Tilt angle Coating Temperature Collect Storage
1绪论..1
1.1课题研究背景...1
1.2.1最佳倾角2
1.2.2涂层材料2
1.2.3应用DSP进行数据采集、存储和输出...3
1.3本文的主要工作...4
2实验方案及系统功能结构介绍..5
2.1实验板尺寸及热电偶分布...5
2.2实验涂层和倾角选择...5
2.3系统功能结构...6
3软件设计..7
3.1软件设计整体流程...7
3.2程序初始化...8
3.2.1芯片系统初始化9
3.2.2初始化外设中断控制器PIE.9
3.2.3初始化GPIO..9
3.2.4初始化PIE中断向量表9
3.2.5初始放大倍数的确定..10
3.2.6初始化EV和AD模块...10
3.3采样通道选择.10
3.3.1采样通道控制方式10
3.3.2采样通道选择实现程序..11
3.4温度信号采集.12
3.4.1采样时间设置..12
3.4.2ADC采样.13
3.5量程自动转换.15
3.6工程量变换.17
3.7数据存储.19
3.8软件调试.20
4倾角与涂层对太阳板集热效率理论影响21
4.1不同倾角的太阳板理论集热效率21
4.2涂层对太阳板集热效率的理论影响22
结论..23
致谢..24
参考文献25
1 绪论
1.1 课题研究背景 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，但由于太阳能到达地球后的能量密度小，使大规模开发利用比较困难。这就决定提高太阳能的能量密度对于其直接用于日常生活和工业生产十分重要。太阳辐射强度在地球大气层外是基本不变的，但是到达地球表面的辐射强度变化很大[1]。对于特定地区，采暖用平板太阳能集热器存在最佳倾角和最佳安装方位角，而且采暖用平板太阳能集热器的最佳安装倾角也是平板式太阳能集热器的最大安装倾角[2]；另一方面,太阳能选择性吸收涂层对可见光的吸收率很高，而自身红外辐射率很低，能够把低品位的太阳能转换成高品位的热能，对太阳能起到富集作用[3]。所以选择最佳的倾角和良好的涂层材料是太阳能工程设计的关键。 数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及多学科而又广泛应用于多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机科学和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅猛的发展。数字信号处理是一种使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列来表示。以具有快速运算能力的 DSP 为核心，同以单片机为核心的传统数据采集系统相比，在实时信号的采集上具有实时性更好、准确性更高、稳定性更强，更加适应当前数字信息时代的需求和发展的优点[4]。 TMS320F2812 是TI公司推出的一款用于控制的高性能、多功能、高性价比的 32位定点 DSP 芯片。其片上外设主要包括 12 位 ADC 采样模块，其转换时间最快可达到 80ns，2 路串行通信接口 SCI、1 路串行外设接口 SPI、1 路多通道带缓冲串行口McBSP、1 路局域网通信控制器 CAN 等，并带有两个事件管理模块 EVA 和 EVB，其分别包括脉宽调制输出和比较输出 PWM/CMP、正交编码接口和捕获单元 CAP。另外，该器件还有 3个独立的32位定时器以及 56个独立编程的 GPIO 管脚，最大可扩展1MB程序和数据存储器。 TMS320F2812 采用哈佛总线结构， 具有密码保护机制，可进行双16×16 和32×32 操作，因而可兼顾控制和快速运算的双重功能[5]。