使用 MSP430 Launch pad 开发太阳跟踪太阳能电池板

    抛开所有其他可用资源，太阳能是最丰富的，也比较容易转化为电能。使用太阳能电池板将太阳能转化为电能的做法非常流行，但由于太阳从东向西转换，固定的太阳能电池板可能无法产生最佳能量。所提出的系统通过安排太阳能电池板跟踪太阳来解决这个问题。本文介绍了如何使用安装在编程伺服电机上的太阳能电池板来跟踪太阳，以便在一天中的任何给定时间使最大的太阳光入射到面板上。与可能并不总是准确的传统方法相比，这更好——例如，在阴天。跟踪太阳的方向和位置可将能源生产或产量提高 40%，从而降低成本和所需面板的数量会减少
    这种跟踪运动是通过将伺服电机连接到太阳能电池板上实现的，这样电池板始终保持其表面垂直于太阳以产生最大能量。这是通过使用编程的微控制器在白天以周期性时间间隔感测光强度来传送脉冲并向伺服电机发出信号以沿一个方向旋转安装的面板然后根据需要返回到下一天光的起点来实现的。本项目中使用的 MSP 430 微控制器。此外，可以通过使用 RTC（实时时钟）跟踪太阳来增强该项目。这有助于保持面板的所需位置，即使电源中断了一段时间。
    一、下面介绍追日太阳能电池板的工作原理。使用太阳能电池板将太阳能转化为电能的做法非常流行，但由于太阳从东向西转换，固定的太阳能电池板可能无法产生最佳能量。这种跟踪运动是通过将伺服电机连接到太阳能电池板上实现的，这样电池板始终保持其表面垂直于太阳以产生最大能量。这是通过使用编程实现的微控制器以 12 小时的周期性时间间隔传送步进脉冲，以便伺服电机沿一个方向旋转安装的面板，然后根据需要返回到下一个日光的起点。本工作中使用的微控制器来自 MSP 430 系列
    两个光敏电阻设置在太阳能电池板的边缘。当光线落在光敏电阻上时，光敏电阻会产生低电阻。连接到面板的伺服电机使面板沿太阳方向旋转。面板的排列方式是比较两个 LDR 上的光，然后面板向 LDR 旋转，LDR 具有高强度，即与其他相比电阻低。伺服电机将面板旋转一定角度。当落在右侧 LDR 上的光线强度较大时，面板会慢慢向右移动，如果落在左侧 LDR 上的光线强度较大，面板会慢慢向左移动。中午时分，太阳在前面，两个面板上的光强度相同。在这种情况下，面板是不变的，没有旋转

A. 软件和硬件要求 • Msp 430  - 用于控制操作 • 2 Ldr's - 用于感测光强度 • 伺服电机 - 旋转太阳能电池板 • 10k 电阻器 - 偏置 • 跳线 - 用于连接组件 • 虚拟太阳能电池板 - 复制品太阳能电池板 • 9v 电池 - 供电 • Code Composer Studio (CCS) - 用于项目的 IDE • PUTTY - 将微控制器与 Pc 连接 必须采用两列格式，间距为 4.22 毫米（0.17 英寸） ) 列之间
   我们将使用原生的 Code Composer 工作室平台，而不是使用 Arduino IDE，这样作为设计师，我们可以获得更大的灵活性。 Code Composer Studio 是一个集成开发环境 (IDE)，支持 TI 的微控制器和嵌入式处理器产品组合。 Code Composer Studio 包含一套用于开发和调试嵌入式应用程序的工具。它包括优化的 C/C++ 编译器、源代码编辑器、项目构建环境、调试器、分析器和许多其他功能
MSP430内部寄存器使用说明
ADC10 简介
   ADC10 模块支持快速的 10 位模数转换。该模块实现了一个 10 位 SAR 内核、样本选择控制、参考发生器和数据传输控制器 (DTC)。 DTC 允许在没有 CPU 干预的情况下转换 ADC10 样本并将其存储在内存中的任何位置。该模块可以配置用户软件以支持各种应用。 MSP430 使用此模数转换器获取模拟读数并对它们进行操作。 ADC10包含控制寄存器ADC10CTL0、ADC10CTL1、模拟输入端口寄存器ADC10AE0。我们使用这两个寄存器来处理数据。存储寄存器 ADC10MEM 用于存储数据。

可以对原型进行以下添加以最大限度地提高功率转换： 1. 通过将太阳能电池板连接成阵列，可以提取更多的能量。 2. 采用铝型材组装，减轻电机重量，自动降低系统功耗。 3. 使用单晶光伏板可以提高项目效率。 4. 单晶光伏板的寿命也比多晶硅板长。 5. 在 Zigbee 发射器-接收器对中，通过连接范围扩展模块，信号范围可扩展至 10 英里。