阳光路上作文篇1
大千世界,阳光无处不在.清风是风筝的阳光,因为有了清风的吹动,风筝才能在天空自由的翱翔;冰雪是腊梅的阳光,因为有了冰雪的考验,腊梅才能开得如此娇艳;雨水是小草的阳光,因为有了雨水的滋润,小草才能茁壮成长.这里给大家分享一些关于中学生作文阳光路上初二600字,供大家学习。
中学生作文阳光路上初二600字1阳光似一本翻开的旧书，那些温暖而沉稳的气息，在不经意间就能敲开人们记忆心扉上早已落满尘埃的窗，使麻木已久的心灵再次为之雀跃。
阳光似一杯热气腾腾的新茶，只需一口，那种清新和甘爽便能涤荡肺腑，融化冲洗掉心中冻结多年的坚冰。
阳光似花园中那一朵朵艳丽的向日葵，仿佛就是一瞬间，它那明媚招摇的颜色和明亮无比的光芒就会刺痛你的眼睛，照亮心灵中每一个曾经灰暗的角落。
感受阳光。就是感受明媚。是“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”中那与六月荷花在相映的阳光;是“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”中映射水滴，幻化为虹的阳光;是中小玛丽看到的普照花园也照入她心灵的阳光。在感受阳光的同时，我们的心，不由自主地也变得如六月的向日葵一般绚丽明亮。
感受阳光，就是感受美丽。是小时候爸爸指着洒落一地的阳光，给我讲的“七月流火，八月烁金”中词句的美丽;是篮球场上经过激烈较量夺取胜利后，在阳光中闪烁的汗水和泪水折射出的青春的美丽;是夕阳的斜辉下，阳光给两位并行者的老夫妇的背影涂上一层金色的温馨的美丽。阳光的美丽不需要苦苦寻找，不需要刻意发现，在不经意间就会在我们的心中打下美丽的印记。
感受阳光，就是感受温暖。是冬日中一场大雪后又漫漫布满课桌的阳光，给我们的手指送去的微弱的温暖;是春日午后父亲端来的一杯牛奶中蕴含的温暖;是海伦o凯勒第一次被老师告知“阳光”这个词时感觉到生命的温暖。有时候，感受阳光就是感受身边一切如同阳光般温暖的人和事，所带给我们的爱和幸福。
于是，在阳光开启了尘封已久的心门后;在阳光融化了顽固不化的坚冰后;在阳光明媚了心灵的每一处灰暗，抚平了每一处伤痕之后……在一次次感动之后。那一束束温暖而明媚的阳光早已在心底酿成了一杯甘醇绵长的酒，慢慢地透出阳光的气味。再以后，无论是什么天气，你的一颦一笑，眼梢眉角都会带上阳光的气息。
中学生作文阳光路上初二600字2在我迷茫的时候，您为我指明了前进的方向，成为我生命中那缕最温暖的阳光，让我不再害怕寒冷与黑暗，坚强勇敢的走向光明。
我得知自己的病很严重必须要在冰冷的医院里接受治疗，我的心瞬间被一层层冰雪包围起来。我不知道该怎么做，这突如其来的打击让我措手不及，心中的寒冷，黑暗，让我找不到前行的路。我把自己锁在病房里，窗帘拉下，躲在一个黑暗的角落里默默哭泣，不理任何人。
忽然有一个人影走过，敲了几下门，将一个盒子放到了窗台上，随后便离开了，我把盒子拿起，打开一看，是同学们在比赛时的照片，我一张一张的看着照片，看着同学们的努力拼搏即使摔倒也要爬起来，冲向终点心中泛起了一阵涟漪。突然我在照片中看到了一封信，心中说道：“佳钰，你看同学们在赛场上学会了努力拼博。
学会了勇敢的向前冲，老师希望你也在黑暗中学会坚强勇敢，不要将你的心封闭起来，你要像执着的野百合那样“努力地吸收水分和阳光”，不管前方的路多么黑暗，你也要用快乐和坚强照亮前行的路。”老师的话让我又有了希望，看到了黑暗路上的一丝曙光。
我擦干眼泪，拉开窗帘，一束温暖的阳光，照在我的身上，更照进我的心里，将寒冷的冰雪融化，温暖着我的心。望着窗外，隐隐约约看到了在我的人生道路上，有一缕阳光在向我招手，在对我说：“不要害怕，黑暗是短暂的，转瞬即逝，我会在你迷茫的时候为你照亮前行的路。你要带着坚强，带着快乐，去面对你的美丽人生。”
人生是一条没有尽头的路，我不断地走着。当我迷茫时，会有一种声音在我耳边轻柔的呼唤，当我遇到黑暗时，会有一缕温暖的阳光为我照亮前方的路。您是我人生的指路人——老师。
中学生作文阳光路上初二600字3早晨，阳光以一种最透明、最透彻的语言和成长着的树叶攀谈。茂密的叶子，立即兴奋得舞动在梢头，通体明亮，就像黄金铸打成的一页页箔片，炫耀在茂密的枝梢间。而当阳光微笑着与大地上的鲜花亲密地低语，花朵便赫然昂起头来，那些蜷缩在一起的忧郁的花瓣，也舒展开了容貌，像一个个洗耳恭听教诲的耳朵。
瓦蓝的天空，在一丝丝、一缕缕如飘絮般的白云的伴随下，你从街上走过，你是否留意到如水般的阳光。阳光的普照，有如是在对大众作演讲的演说家，让人昏昏欲睡。
阳光动听的声音，回响在清晨时寂静的丛林，严寒之后绿意萌动的春天，以及黑夜到来之前宛若油画的黄昏。这些让人陷入冥思的时刻，阳光会以动情的语言向你诉说重逢的喜悦，友情的温暖，哪怕是短暂的离别而产生的忧伤。
倘若是雨后的斜阳，彩虹将以那五彩缤纷的美绽放出来———赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。从远处的山根忽然伸展出来，腾空架起一道亮丽的风景线，你的整个身心好像都被从地面轻盈地送往了天空。现实的忧郁会被一种浪漫的想像，如微风吹过一样消解了。
等待阳光与你对话，感受光明、温暖、一种向上的力量。即使是喁喁私语，那声音里也没有卑琐和阴暗，没有湿淋淋，怯懦的哀伤。
你得像一个辛勤的园丁，像风一样在白杨树的枝条上翻动叶子，在光点里把握阳光的语言节奏;你得像一个朴质的农夫，把手指插进疏松的泥土里，感知阳光温暖的语言力度。
如果你和阳光是亲密搭肩的朋友，那么阳光会给你一副红润健康的面孔和一窗明亮如镜的心境。
阳光，是一种语言，一种亲近大自然的语言……
中学生作文阳光路上初二600字4喜欢戴着眼镜看阳光。不戴眼镜只能看到阳光大面积的照耀，体会不到它离你如此之近。而戴着眼睛看，阳光仿佛一条条直线以我为焦点直射而来，这时，我便可以把自己想象成是孙悟空一样的石猴出世，迸发出万丈光芒，有种很神圣的感觉。
喜欢伸出叉开五指的手遮住太阳。看阳光从指缝间倾斜而下，衬托出五指修长的轮廓。看阳光随着手指的张开和闭合而不停流转，有一种把阳光玩控于手的得意。
喜欢看阳台上被阳光照耀的花。高傲的花蕾不知何时绽开的，被阳光衬得如此冷艳﹑清绝。仿佛不轻理这温暖柔和的阳光，嫌那无所不照的阳光多情得很。这花儿在阳光下颇有些脱俗的韵致，与鸟鸣山更幽似有异曲同工之妙。
喜欢即将升起的朝阳。当太阳在期待中徐徐升起时，感觉体内充满了活力，快要释放出来一般而那阳光是如此纯净透明，沐浴在我的身上，仿佛也在洗净着我的灵魂
喜欢西下的夕阳。看将暮未暮的世界，所有的颜色都已经沉淀，那即将走尽的阳光，在山崖丛草间留有最后一笔，让人倍感珍惜，不觉又想到已故的老人，那思念之情便如在宣纸上作画一般印染开去
看见阳光，便会有无法影响的好心情。而此时，天外，太阳正晴!
中学生作文阳光路上初二600字5清晨起来，一缕温暖的阳光斜斜的从窗外洒进我的小屋，在雨后的空气里，没有尘埃的浮扬，显得那么清澈透明。
阳光照在小木椅?，散发出淡淡的光泽，似乎那温暖的颜色开始流动起来，这个时候，我敏感的直觉嗅到了阳光的味道：
我一直都认为阳光是有味道的，只是我们没有用心去感受罢了。今天的阳光很温暖的照着。让人有种想睡觉的感觉。好久没有这种阳光了，无疑地，对我来说，那很温暖。
我想成为一只猫，因为猫是可以感受到阳光的。我一直这样想。因为猫是有这个时间的。而人却没有。它可以懒懒的睡在阳台上，懒懒的感受阳光。很幸福。
但是在这个喧嚣的城市里，嘈杂就代替了一切。没有人再喜欢在街上慢慢的散步，然后感受阳光的味道。车子代替了步伐。金钱仿佛就是幸福的代名词。忽然觉得有些悲哀。如果让我选择，我宁愿每天都晒太阳。
我很喜欢小孩子。因为他们很单纯。他们似乎也可以感受到阳光的味道。所以他们能够很幸福。他们可以听见风吹过的声音，鸟儿歌唱的声音，甚至是花落花开的声音。
也只有小孩子才会飞往永无岛。
而为什么长大的孩子却又什么都感觉不到呢?难道长大真的是一堵又厚又高的墙吗?隔开了应该得到的幸福和快乐吗?
阳光路上作文篇2
那是一个阳光的夜。
那夜，徐徐的秋风好像冻伤的小孩在室内偷着点点温暖，我拖着病弱的身体目不转睛地盯着电视，凉凉的风像个牢笼般笼罩着我，我为了电视，任其肆虐。
忽然，风好像一个贪玩的小孩一溜烟不见了！奇怪，怎么有淡淡的茶香味？风留下的？
“快来喝茶，喝了感冒好得快”！父亲醇厚的声音暖暖地在耳边回荡，蓦然回首，只见窗紧闭，桌上冒着热气的茶静静的…。.
人生之路，是亲情铺就的阳光路。
那是一个阳光的雨天。
一个人头顶倾盆大雨，脚踏被水涨满的道路，忧伤是思绪的主打色，泪水在雨中模糊，就这样，静静地在雨中独自走着。
忽然，雨停了，雨声却忧在耳边淅淅沥沥，抬头一望，一把阳光的伞斩断了雨帘的侵入，怔怔地一望，却对上一双阳光般带着甜甜笑意的眼。
雨中，一把伞，两个人，快乐沾满了思绪，笑容溢满了嘴角，就这样，雨中一路欢声笑语…。
阳光路上作文篇3
不要说失去了什么就没办法活下去的话，人生的路还有很长的距离等着我们去走过。不要说自己很孤独，十六岁的天空，虽然布满了铅灰色的云，但是我们的路依然被阳光笼罩。尽管有那么多那么多的不如意，尽管学习是学得那么辛苦，尽管有的时候一个人，很落寞。但是，亲爱的，要相信你依然在阳光底下，无论在什么时候阳光总是与你相随。
青春，接受了姗姗来迟的你我，接受了迟到悔恨和祝福，接受了无数人的泪水，无数人的欢歌。十六岁，如花的季节，我们躺在阳光下的草坪上，细细说着自己的梦想，自己的未来。无论你是怎样的人，在你的内心深处总有一块地方是留给你的梦想的。
当高中的生活压得自己透不过气的时候，请伸个懒腰，然后微笑着继续做下去。
当失去了重要的东西，觉得心痛的时候，请转移目光，然后微笑着继续走下去。
当黑夜的孤独寂寞像潮水般涌来的时候，请侧一侧身，然后微笑着继续梦下去。
沉沉的，重重的，疲累的脚步，走在洒满细碎阳光的林荫路上，心是暖暖的。揉揉酸涩的眼睛，然后努力睁开它，去看一看那些跳跃在地上的快乐因子。就像被海风吹过般的爽朗，顿时重获新生。
不在迷途上不知返，不在痛苦中盘旋，不在快乐中失去方向。
阳光路上作文篇4
【关键词】太阳能；光学仿真；随动
1引言
作为新能源之一的太阳能，其与传统能源相比较具有四大优势：储量巨大、应用便利、供应持久、清洁无害。中国地区的太阳能资源丰富，且开发利用前景也较为广阔[1]。本文设计了一套基于太阳能光传导屋内的系统，利用收集组件收集太阳光，通过随动装置和光传导组件将太阳光传导到屋内，达到节能的目的。
2智能照明系统
2.1智能照明系统组成及工作原理
如图1所示，太阳光通过汇聚组件将光汇聚于中心小区域处，进入小区域的光经过导光光路进入屋内，这样实现了节能的目的。为了保证较强的光进入屋内，通过随动系统带动光汇聚组件跟随太阳转动，最大可能的利用太阳光。系统由光路系统和控制电路组成。光学系统包括太阳光汇聚组件和太阳光导光组件。太阳随动系统控制电路通过判断太阳的位置，驱动电机进行转动相应的角度[2]。
2.2控制电路组成及工作原理
电路设计总体设框图如图2所示，由主控制器（mCU）、光强探测模块、电机驱动模块构成。本系统主要包括硬件设计和软件处理两个部分：硬件部分：首先整体应用了双轴结构，使系统可以在水平角方向和高度角方向自由移动，达到全方位追踪的目的。系统总体由信号采集部分、信号计算处理部分和调整角度转动的执行机构组成。传感器把检测到的信号经aD转换电路处理发送到mCU部分，再由mCU处理后将得到的信号传给电机的驱动电路，从而控制步进电机转动相应的角度，以达到跟踪太阳光的目的。软件部分：将传感器送到mCU的四个不同的电压值，分成两组并且做差得到两个差值，用这两个差值分别控制两个步进电机的转动，当差值等于零或者差值在某一范围内时，控制电机停止转动。综上所述，本系统具体可实施方案是：当光照到传感器上，使光信号转化成电信号再经过转换电路转换后得到电压信号，电压信号经过aD转换电路后得到数字信号，然后将数字信号输入mCU中经计算处理后得到驱动芯片所需的脉冲信号，最终由驱动芯片驱动电机转动从而使系统的感光面与太阳光保持垂直状态。
2.3结构设计
2.3.1反射式结构的设计
反射式结构是指利用反射装置将太阳光汇聚，然后运用光纤将其导入室内进行照明。在该结构的聚光环节我们采用了聚光效果好的抛物面结构，导入光线环节我们采用传输损耗低的亚克力光纤。为了更加真实的反映导光效果，我们引入了接受面。同时，加入了点光源（点光源出射光平行且可根据导光结构来设置大小）来仿真太阳光源。
2.3.2透射式结构的设计
透射式结构是指利用透射装置将太阳光汇聚，然后运用光纤将其导入室内进行照明。在该结构的聚光环节我们采用了聚光效果好的菲涅尔透镜，导入光线环节我们采用传输损耗低的亚克力光纤。和反射式结构类似，为了更加真实的反映导光效果，我们引入了接受面。同时，加入了点光源（点光源出射光平行且可根据导光结构来设置大小）来仿真太阳光源。菲涅尔透镜作为透射式系统的核心部分，其功能和特性比起同样有聚光效果的凸透镜更加优良。
2.4智能照明系统光学性能仿真
太阳光收集组件选用透射式与反射式光学系统，太阳光导入系统采用菲涅尔透镜、反光杯、亚克力光纤作为聚光和导光材料，系统的结构参数如表1和表2所示。利用tracepro软件仿真太阳光光路，接收面的照度分布如图3所示。利用tracepro软件仿真太阳光光路，接收面的照度分布如图4所示。由反射式照度图分析可知，总的光通量为5.2599w，光通量与发射通量的比值为0.86522，即在所照射的太阳光中，有86.522%的光被汇聚到了接收面。由透射式照度图分析可知，总的光通量为2276.8w，光通量与发射通量的比值为0.86522，即在所照射的太阳光中，有84.014%的光被汇聚到了接收面。我们通过运用软件tracepro对所设计结构进行了模拟，并且加入光源对其进行光学仿真。根据仿真的最终结果可知，相比于反射式结构，透射式效果更好，使用更加方便。经分析，在投射式结构中7.29w的光经过系统聚集到了接收面，而选用的光源功率为10w，因此本系统收集到了72.9%的太阳光，能量利用率较高。
3结论
本课题设计的太阳能智能照明系统导入太阳光进行照明，绿色环保，做到了节能减排。其中的太阳光导入系统采用的这些材料，经济成本低，结构简单，性价比高
【参考文献】
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【2】魏光谱.太阳能与阳光经济[J].上海电力，2008(4):337-342.
阳光路上作文篇5
关键词：太阳能路灯；智能开关控制；自动充放电；节能调光；蓄电池保护
中图分类号：tp273.5文献标识码：a文章编号：16749944（2014）02026104
1引言
随着现代科学技术及经济的迅猛发展，各国对煤、石油、天然气等不可再生能源的开采也到达了顶峰，随之而来的能源缺乏、环境污染等问题成为了人类在21世纪面临的重大问题。因此，人类开始注重开发可再生且污染小的能源，其中太阳能以其应用广泛、应用领域众多等受到关注。太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯，因其具有不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，因此受到人们的广泛关注。
近年来，太阳能路灯作为技术和艺术相结合的太阳能照明系统，已开始在美国、法国、日本等发达国家很多地区得到广泛应用，在我国则处于起步阶段。在我国，太阳能路灯的研究方向主要是针对地理形势、气候形式以及环境特点为基础的提高光电转换、优化控制系统、人性化的光控系统等。如今，太阳能路灯的应用已取得了显著的成效，在我国的很多地区都得到了应用。但目前国内太阳能路灯普遍存在的问题是功率小（光照度相当于100w以下的白炽灯），在遇到连续阴雨时，只能工作5d左右，且在大面积使用时，其启动的时差高达十多分钟，从而严重影响了阳光电灯的推广和应用。
因此，在我们大部分的城市路灯仍采用的是市电供应，浪费大量的能源，特别是在能源日益紧张的今天，采用太阳能路灯就显得十分重要。在太阳能路灯系统中，路灯控制器是整个系统的中控部分，它负责准确地控制电池的充放电，放电电池的开启和关闭，智能地调节路灯的亮度，所以设计稳定可靠智能的路灯控制器在整个系统中是至关重要的。
本文中太阳能路灯系统主要是通过单片机来完成控制和实现，单片机实现了对太阳能路灯系统的智能控制。太阳能电池板利用光伏效应将光能转换成电能，电流流经控制器，控制器采用单片机atmega8来实现电流充放电的控制，通过处理器（atmega8）发送指令对蓄电池充电且蓄电池给LeD供电。
2太阳能路灯设计原理
太阳能路灯的系统设计原理如图1所示，太阳能电池板在太阳能光的照射下，其内部pn结会形成新的电子空穴对，在一个回路里就能产生直流电流，这个直流电流流入控制器，同时控制器发出指令对蓄电池进行充电，即蓄电池在白天的时候会接受充电，而在晚上则会提供能量给LeD；LeD的工作是通过控制器进行的，控制器在保证LeD恒流工作的同时，也会监测LeD的状态及控制工作时间长短；蓄电池的充电完全只是通过太阳能来实现的，以确保最大限度使用太阳能。
3太阳能路灯硬件电路设计
3.1电源供电模块
根据设计要求将采集的太阳能转化为电能后存储于蓄电池，将蓄电池的电压经稳压后输出稳定的+5V直流电源，所以，需要将宽泛的电压转换成12V电压，再将12V电压转换成5V的电压。
因此，本文选择Lm2596开关电压调节器，该调节器是降压型电源管理单片集成电路，具有很好的线性和负载调节特性，且固定输出5V，绘制电源模块电路如图2所示。
3.2aD采集模块
atmega8有1个十位的逐次逼近型aDC。aDC与1个8通道的模拟多路复用器连接，能对来自端口C的8路单端输入电压进行采集，aDC包括1个采样保持电路，以确保在转换过程中输入到aDC的电压保持恒定。
3.3串口通信模块
由于串口RS232电平是-10V～+10V，maX232就是用来进行电平转换的，该器件包括2驱动器、2接收器和1个电压发生器，该器件每一个接收器将tia/eia-232-F电平转换为5ttL/CmoS电平，每一个发送器将ttL/CmoS电平转换为tia/eia-232-F电平。
tLp521光电耦合器：tLp521是可控制的光电耦合器件，其广泛用于电路之间的信号传输，使之前端与负载完全隔离，增加安全性，减小电路干扰。主要有两方面的作用：一方面，光电耦合器可以起到隔离两个系统的地线的作用，使两个系统的电源相互独立，消除地电位不同所产生的影响；另一方面，光电耦合器的发光二级管是电流驱动器件，可以形成电流环路的传送形式，由于电流环路是低阻抗电路，它对噪音的敏感度低，因此提高了通信系统的抗干扰能力（图3）。
3.4充放电控制模块
自动充放电，当阳光充足，光伏组件电压大于蓄电池电压时，单片机对蓄电池充电；当夜晚来临并且蓄电池电压足够时侯接通放电回路，蓄电池对LeD灯供电。
利用单片机来控制太阳能电池板对蓄电池充电以及蓄电池对负载的供电，对蓄电池起到保护作用，防止其过冲和过放，以及内部短路保护。
蓄电池保护（蓄电池为12V）：当蓄电池电压低（低于10.6V）时，会自动关闭路灯，防止过放，以保护电池。当电池充满（14.4V）时，会停止其他充电状态，而进入涓流充电状态，以防止过冲。
该电路所能实现的是当蓄电池电压低（低于10.6V）时，Q1导通，对蓄电池进行充电；当蓄电池和太阳能板电压相等时，Q1不能被导通，因此蓄电池停止充电，实现了所需的防止过冲（图4）。
3.5继电器控制灯
ULn2003是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由7个硅npn复合晶体管组成。该电路有如下特点：ULn2003的每一对达林顿都串连一个2.7kΩ的基极电阻，在5V的工作电压下它能与ttL和CmoS电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。
ULn2003是大电流驱动阵列，可用于单片机、智能仪表等控制电路中，可直接驱动继电器等负载（图5）。
3.6充电pwm控制
目前有多种pwm技术，其中包括：相电压控制pwm、脉宽pwm法、随机pwm、Spwm法、线电压控制pwm等，本文设计采用的是pwm调光技术对LeD路灯进行调光的脉冲pwm法。它是把每一脉冲宽度相等的脉冲列作为pwm波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整pwm的周期、pwm的占空比而达到控制电流的目的，从而可以使pwm调光技术对LeD路灯进行调光，可以和各种可调光恒流匹配工作（图6）。
3.7复位源
3.7.1上电复位
上电复位（poR）脉冲由芯片内部的电源检测电路产生。当Vcc低于上电复位Vpot时，mCU复位。上电复位电路既用于上电触发复位启动，也用于掉电复位启动。当系统上电时，上电复位poR电路使mCU处于复位状态，复位状态的保持时间为：Vcc上升到Vpot的时间+启动延时时间。当系统电源电压Vcc下跌，低于Vpot时，无需经过任何延时，mCU立即进入复位状态。
3.7.2外部复位
在ReSet复位引脚上的一个低电平脉冲将产生外部复位，该低电平的宽度至少为tRSt。当ReSet引脚上的电平由低变高，达到VRSt时，再经过设定的启动延时时间，mCU启动运行（图7）。
3.8晶振电路
atmega8的XtaL1和XtaL2引脚分别是片内振荡器的反相放大器输入、输出端，可在外部连接一个石英晶体或陶瓷振荡器。熔丝CKopt用于选择两种不同振荡器的工作方式。当CKopt被编程时，振荡器的输出为一个满幅的振荡信号。对于系统能够适合在高噪声环境下工作，或需要把XtaL2的时钟信号作为时钟输出驱动时可以采用此种方式。该方式有较宽的工作频率范围。当熔丝位CKopt未被编程时，振荡器输出一个较小摆幅的振荡信号，此时相应减少了功率消耗。但此种方式的工作频率范围受限，振荡器的输出不能作为外部时钟驱动使用。
外接的陶瓷振荡器在CKopt未编程时，最大工作频率为8mHz，在CKopt被编程时，最大工作频率为16mHz。无论外接使用的是石英晶体还是陶瓷振荡器，电容C1和C2的值总是相等的。具体电容值的选择，取决于使用的是石英晶体还是陶瓷振荡器，以及总的引线电容和环境的电磁噪声。
在本部分设计中，电容值的选取是由于在许可范围内，C1，C2值越低越好，C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间。而电容C至少要22pF，因此本设计采用22pF。这两个电容的作用是上电时帮助晶振起振，因为晶振正常工作输出为正弦波，有时不加电容起动不起来，加电容后，刚一上电给电容充电，电容放点帮助晶振起振（图8）。
3.9状态指示
此电路用于显示电路所处状态，表示电路处于充放电或过冲过放状态（图9）。
4总结
（1）智能性：采集光强实现智能开关灯，通过光敏电阻采集光强，当光强低时，路灯开启；采集电压值实现自动充放电，白天或蓄电池电不足时，对蓄电池充电，在夜晚蓄电池电量充足时，对LeD供电。
（2）人性化：pwm调制充电并具备蓄电池保护，延长蓄电池寿命。pwm调制放电，pwm控制路灯调光，不同的时间段，占空比不同，达到不同程度的节能，根据实际和需求控制路灯的亮度，达到环保和人性化。与时控路灯相比较，不需要通过时间设置，到达时间才可以开启，而且可以根据时间来调整灯的亮度。因此，本设计更彰显出人性化，更适合应用。
（3）稳定性：本设计在串口通信模块增加了隔离电路，增加了继电器火花抑制电路，同时充电控制电路为单向流动，具备防反冲功能。
参考文献：
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阳光路上作文篇6
关键词：太阳能；LeD；城市道路；应用
LeD是一种环保节能型的半导体光源，具有很强的发展前景。阳能LeD路灯会在半夜人多车多的情况下增强使用效率点亮LeD路灯，有很好的照明效果，在剩下的时间段能够利用超节能的输出模式，节约电能的浪费消耗，延长路灯的使用时间。
1太阳能路灯的发展现状
1.1推动技术发展
太阳能LeD路灯是国家为了促进技术的发展而推行的一种高科技技术应用。这种技术的应用在实际太阳能LeD领域有很大的发展，但是缺乏推行的力度，主要是因为在市政管理中缺少资金的大力支持，造成太阳能LeD路灯技术的应用被忽略，阻碍了发展的脚步。其次，太阳能LeD路灯的功率越来越大，因此成本会越来越高，对于一般的城市来说，在一定程度上很难达到资金的要求。
1.2受到很多的关注与推广
我国以发达城市作为太阳能LeD路灯的发展基地，全面引领其他地方城市道路对太阳能LeD路灯在城市道路中的应用，大力宣传此应用的最佳效果以及对人们使用的方便性，我国也在很多的地区发展了半导体照明产业的应用。积极引进国内外半导体照明龙头企业，引进先进技术，建立健全半导体照明产品应用和产业链培养的扶持政策体系，促进半导体照明产业发展。这种太阳能LeD路灯的应用很受大家的广泛关注，甚至这些城市已经摒弃了传统使用的路灯。
1.3覆盖面较广
由于城市道路对太阳能LeD路灯的大力宣传与广泛应用，此应用已经覆盖了我国大多数的城市。很多的城市道路为保证太阳能LeD路灯照明的稳定性与使用寿命，经常会对太阳能LeD路灯做尝试性应用，确保在使用过程中不出现使用障碍，完善太阳能LeD路灯在城市道路中的应用。
2太阳能路灯的应用
2.1太阳能光伏产业特征
2.1.1可持续性。全世界都在面临着化石能源日益枯竭的现象，是因为现在大规模的工业开采和不断增长的能源消费需求。而太阳能辐射，是一种新能能源，取之不尽的。硅元素在地球中的含量丰富，是太阳能光伏发电所用的一种能源。在发展太阳能光伏发电中占据了有利的条件，为改善能源结构提供了保障，更好的使用太阳能光伏发电产业。
2.1.2高技术、高成本。传统能源发电装置，大多数国家和企业已经掌握其生产技术，电力产品成本低，主要由锅炉，汽轮机和发电机等组成。太阳能光伏产业因设备的技术要求高而导致成本高是制约光伏产业发展的重大因素。光伏产业是太阳能转化为电能的过程，而装备是贯穿太阳能光伏产业的基础。由于技术壁垒高，生产市场垄断，成本较高，占整个光伏系统价值的30%左右，使太阳能电池成为系统中的核心部件。
2.1.3储能技术。太阳能光伏发电的关键是储能技术。实现太阳能光伏发电是利用白天的太阳能辐射转变为电能，但是是全天候用电，只有实现白天和晚上发电互补，才能用光伏产品。还有，储能技术的成本过高，也使光伏不能很好的运用。只有当太阳能储能技术彻底解决了，光伏产业进入大型储能阶段，才能在全国普及和应用。
2.2对比
2.2.1发光效果。150w的传统高压钠灯光通量是17000lm，其产生的照明效果为113lm/w，但是能够利用的折射光通率仅为33%左右。而100w的太阳能LeD路灯光通量是7000lm，但产生的照明效果为70lm/w，其利用的折射光通率却在70%-80%之间。在实际应用中的折射光通量，太阳能LeD灯要远远大于传统的高压钠灯。根据镇流器的消耗、灯具的使用效率以及利用的光通率三个因素，可以得出在小功率的光源对比中，太阳能LeD路灯要比高压钠灯节省电量。
2.2.2使用寿命。一般传统的高压钠灯的平均使用寿命大约是4年，而太阳能LeD路灯的平均使用寿命为10年，但却没有实质性的依据可以证明。对于这两者之间的寿命比可以通过对芯片的封装及灯具散热的具体情况，观察电源衰减的情况。
2.2.3维护、维修。太阳能LeD路灯的内部构成部件很复杂，除了芯片，若是其他的某个部件损坏都会造成芯片不亮。若是太阳能LeD路灯不亮，就需要取下LeD路灯进行全方面的检测与维修。
2.2.4节能。道路照明的时间大约为10h/天，按照每年365天算，若是使用133套180w传统的高压钠灯和43套120w钠灯，这一年使用的电量则为10.62万Kwh，而太阳能LeD路灯的寿命为10年，则在10年内都使用太阳能LeD路灯，则可以节省106.22万Kwh的电量。
2.3设计
2.3.1光照设计。利用光学中的自由曲面设计可以很好的将光照的效果显示出来，自由曲面是指非对称的曲面。因为大部分的光源折射出的光都是不平均的，而且照射的角度很大，必须利用光学自由曲面的设计，将照明的地面有均匀的亮度。常运用的光照均匀方法有重叠和剪裁法。
2.3.2配光设计。对于配光设计方面，必须将太阳能LeD路灯按照一定的排列顺序列起来，形成一个扩展光源，利用反光板和灯罩将空间的光度均匀分布，实现道路均匀照明的效果。因为太阳能LeD路灯排列的间隙较小，散热有一定的难度，所以要严格控制安装的个数，但满足不了大面积的均匀照明效果。因此对太阳能LeD路灯的配光设计还是很有必要的，目前，常用的分配方法有区域分割以及直接映射。
2.3.3热设计。太阳能LeD路灯的使用中，对温度的测试是很重要的，它对路灯发光的效率有很大的影响。LeD作为半导体元件的发光物体，会跟随者温度的变化，其物理特性也会发生变化，例如：降低外量子的效率；温度升高，会造成太阳能LeD路灯反光的波长发生偏移，加大了光衰的效率，降低了使用的寿命。
2.4技术
2.4.1功率大，其太阳能LeD路灯的发热问题就越严重。控制温度是为了保护太阳能LeD路灯在城市道路中使用的寿命，若pn结的温度越高，则构件发生变化的可能性就越高，特别是显色和色温的关系。因此，提高太阳能LeD路灯的制造水平，是保证路灯使用寿命的前提。
2.4.2建立一个具有评价的系统也很必要。太阳能LeD路灯与传统的高压钠灯产生的光源相比较，其前者的光照与配光有很好的效果，但是在光学和色度学上看重这两种效果，则就需要建立一个新型的评价系统。
结束语
太阳能LeD路灯在城市道路中的应用与传统的高压钠灯有很大的区别，其利用的是太阳电池作为电源，但其成本很高，为了降低成本的投入，对于一般的城市来说，在一定程度上很难达到资金的要求。因此，太阳能LeD路灯在城市道路中的应用，没有在实际应用中落实、发展。
参考文献
[1]曾国川.探讨太阳能LeD路灯照明系统优化设计[J].城市建筑，2013，（06）.
阳光路上作文篇7
【关键词】太阳能；单片机；步进电机；光电追踪
0引言
能源是关系一个国家全面发展的重要因素；太阳能作为一种新兴能源不但能够有效解决能源短缺的问题，还能在很大程度上改善环境污染，具有较大的研发前景。我国的太阳能资源非常丰富，但是对太阳能的开发还面临着很大挑战，如何提高太阳能电池板对太阳能的采集效率是充分利用太阳能的关键。
本文设计的太阳能电池板自动追光系统可实现对太阳的全方位跟踪，具有两个自由度的跟踪能力。其原理图如图1所示。利用at89C51单片机对桥式电路的检测结果进行逻辑运算后，进而控制能够实时调整高度角和方位角的步进电机工作，从而实现对太阳光全方位跟踪。该系统结构简单、成本低，能够有效提高太阳能的利用率，具有有较好的推广应用价值。
1追踪方式的选择
目前，用于实现追踪太阳的方法较多，概括为两类：视日运动轨迹追踪和光电追踪方式。
太阳的运行轨迹是有规律的，通过对太阳和地球之间的位置关系进行分析，利用球面三角公式来计算出太阳在任何地点任何时间相对于地球的位置，被称为视日运动轨迹追踪方式。此方案建立在太阳运行规律的天文算法的基础上，需要利用微处理器对太阳的高度角和方位角进行实时计算，再利用电子系统驱动电机实现对太阳的实时跟踪。其优点是不受天气变化的影响。缺点有：（1）计算过程复杂，开发成本很高；（2）属于开环控制，容易产生积累误差，且无法自动消除这一误差。
光电追踪方式是利用对太阳光朝向的即时检测实现追踪，需要用到光敏元件组成检测电路。比如，采用四象限硅光电池传感器作为光电转换元件，以微处理器为核心构建电路控制系统，通过对四象限的四个输出电压信号的分析和运算，输出相应的控制信号去驱动电机，最终由电机驱动执行机构完成追光的任务。该方式的优点是：（1）闭环控制，能实现自适应控制；（2）跟踪精度好、灵敏度高。缺点是：受天气影响大，阴雨天无法工作。
本文综合考虑，采用光电追踪方式。如果追求整体更高的追踪精度，可将两种方式结合起来取长补短，即在晴天时采用闭环控制，阴天时采用开环控制。
2太阳能电池板自动追光系统硬件设计
所设计系统主要包括单片机、光电传感器、a/D转换、稳压电源、步进电机控制等几个模块，总体设计方案如图2所示。设计中将太阳能电池板划分为四小块，在四小块电池板上分别安装传感器来构造四象限探测器。相比较单个探测器跟踪，这种方案的跟踪精确度高，稳定性好。系统总体硬件电路结构框图如图3所示。
本设计选择at89C51单片机。它是一种带4K字节flash存储器的低电压、高性能CmoS8位微处理器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
稳压电源模块是为整个控制电路提供能源的，是保障控制电路中所有控制芯片的稳定运行的前提。本设计将两块可充电的锂电池串联在一起，通过稳压芯片来获得单片机所需的+5V电源。
太阳光强信号是一种模拟信号，必须经过a/D转换，才能转化成单片机控制模块可直接运算的数字信号。本项目选用pCF8591p作为a/D转换芯片，它是一个具有4路a/D转换输入、1路D/a模拟输出和1个串行总线接口的a/D转换芯片。
所设计的追踪系统要随着太阳转动，但由于距离太阳非常遥远，检测装置无法在短时间内感觉到太阳的运动，需过一段时间才能感觉到太阳已经偏移。如此以来，对电机的要求是隔一段时间能转一个角度，然后立马停下。本系统选择步进电机作为执行机构，它是一种跟踪给定脉冲信号转动的电机，能够根据脉冲信号控制转角和转速，实现精确的定位控制。但单纯给步进电机施加电压是不会转动的，必须借助控制电路，这需要用到专用芯片。在本系统中，at89C51单片机的p0口输出方波信号再经过电机驱动芯片转换成脉冲信号来驱动步进电机。
3太阳能电池板自动追光系统软件设计
本系统整体的程序采用模块化进程的原则进行设计：即首先对各功能模块的子程序进行独立设计、独立调试，然后进行系统联调。这种方案便于程序的移植和修改，同时又有利于系统功能的扩展。本部分主要包含主程序设计、a/D转换程序设计、光敏电阻数据处理程序设计和太阳能追踪子程序设计等。
其中主程序主要是完成系统初始化后，循环检测光照强度，对反馈回来的电压值进行比较运算，判断当前光照的亮度差是否达到定值，进而驱动步进电机去调整太阳能板以便正对太阳。
光敏电阻数据处理程序设计在设计中需要注意，由于硬件上的缺陷无法将外界干扰信号全部滤除，导致数据采集结果具有较大波动。因此本系统设置了软件滤波环节，所用的光强传感器采用中值滤波法进行软件滤波。其基本原理是进行几次连续的数据采集，将所测得的数据从大到小排序。然后分别去除首尾相同数量的几个值，只保留排在中间的数值，再对其取平均值。该法能够有效避免采样过程中因系统不稳定造成的跳变干扰。
追光程序设计是整个软件设计的核心，流程图如图4所示。利用光电检测单元检测太阳位置，并对检测到的电信号进行a/D转换，通过对偏差信号的分析，判断追光装置是否正对太阳，将比较Y果送达单片机，以控制步进电机的转动。当太阳能电池板正对太阳时，程序跳出太阳追踪子程序返回主程序。
4结论
本文主要介绍了一种基于at89C51单片机的太阳能电池板自动追光系统。对追光方式进行了对比阐述，分别介绍了其硬件和软件设计大体思路。本装置实现了太阳能电池板自动旋转对准太阳光，提高了太阳能的利用率，具有一定的实用价值。
【参考文献】
[1]汤世松，舒志兵.双轴伺服太阳能跟踪系统的设计[J].自动化仪表，2011，32（2）：49-51，55.
阳光路上作文篇8
关键词：变电站；光伏直流系统；应用
中图分类号：U665文献标识码：a
随着我国经济建设的不断发展，电力企业节能环保的有效途径也得到了相关部门的高度重视，太阳能作为我国目前丰富的可再生能源，在电力企业中也得到了广泛应用。光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下，得到了飞速的发展，随着太阳能光伏电池的单位造价的降低，对太阳能的开发利用也越来越重要。从世界范围来看，太阳能光伏发电具有最大的能源节约功效，同时作为一种高新技术产业，可以有效的促进绿色电力的迅速发展。如今，节能减排政策和光伏产业政策在我国陆续出台并得到了有效的实施，在未来的发展中，光伏产业的应用与推广范围必将更将广泛。
1简述变电站光伏直流系统的构成要素
1.1对系统构成的概述
太阳能的光伏阵列即电池组件、光伏的控制器、蓄电池组以及高频的开关充电装置也就是充电机等组合在一起构成了变电站光伏直流系统。
太阳能对“光生伏打”效应进行充分利用，以把光能有效的转变成电能。当一定的光照条件被满足时，电压与电流会随之产生。太阳能板由许多块的太阳能电池块组合而成，通过串并联多块太阳能板，使得负载要求的电压与电流得到充分的满足，这边是所谓的光伏组件阵列。
整个变电站光伏直流系统的核心便是光伏控制器，它对太阳能板的发电、蓄电池的充电与放电以及对于负载的管理和保护工作起到一个控制作用；除此之外，它还可以进行本地显示和远程监控。
在变电站光伏直流系统中，储能设备是蓄电池。它对太阳能组件工作过程中产生的多余电能进行存储，以在正常的太阳能组件发电量小于负载的实际需要时，提供及时的供电。变电站原本配置的蓄电池组完全可以达到直流系统的需求要求，因而，进行重新配置是没有必要的。
所谓的高频开关充电装置即变电站光伏直流系统中的充电机。属于系统的原配装置。在对充电机的启停进行控制时可以通过加强对系统交流输入端与接触器的闭合与断开的控制工作。
1.2设计系统
若要实现变电站光伏直流系统的完善设计，应当以国际和国内的相关标准以及有关的气象数据为依据，对直流负载需要消耗的功率、电压的等级以及工作的时间等信息作出详细的了解，最重要的数据资料是变电站的建设地点的气象情况，诸如日照的强度、环境的温度和湿度、风速级别、以及沙尘暴、台风等恶劣天气的持续时间。在进行多种设计时遵循系统的安全级别要求，设计的类型包括关于光伏组件的容量大小的设计、对于蓄电池容量的设计、接地防雷系统以及关于系统安全性的设计等各种类型。在进行系统设计时应当遵循同时满足负载的用电需求以及系统的长期性与可靠性两个条件，也就是说，可靠性与经济性是当时并驾齐驱、缺一不可的。
1）对光伏组件方阵容量设计时应当考虑的因素。
通常来说，日照强度、光谱和温度等会对光伏组件的方阵容量产生影响，影响效果最显著最直接的是日照强度。一般来说，气象部门关于日照强度的数据是通过水平面上的测量得到的，而通常来说，太阳能板的放置具有一定的倾角，因而，在对相关数据进行使用时应当把其进行换算。
2）如何选择光伏组件的方阵倾角。
将光伏组件方阵放在不同的倾角下，对不同情况下的发电量进行比较，由此才能确定最佳倾角，使得变电站光伏直流系统在够在各月接收到基本等量的日照强度，为系统的常年正常运行打下基础。伴随着信息时代的不断发展，目前我们已经可以利用相关软件计算光伏组件方阵的最佳倾角。通常情况下，在我国境内，多数地区的最佳倾角都要比本地区的维度更大。
2探究光伏直流系统的工作原理
2.1关于光伏控制器的研究
在系统的研制过程中，光伏控制器是核心设备，因而，它发挥的作用是关键性的。它功能的实现是通过将太阳能电池组方阵与蓄电池组进行连接并加以控制。调节并分配系统的输入输出功率，从而实现对变电站内光伏直流系统的控制。
光伏控制器的组成构件主要包括单片机电路、掌控电源的开关的电路、对时钟进行实时控制的电路、利用液晶对显示进行驱动的电路、以及对开关进行充电、驱动键盘接口等的电路。具体来说，在单片机电路中，实现输入输出口与其他不同功能的电路的连接，对蓄电池和光伏电路进行采样测量工作的实现主要依靠a/D输入口；为单片机及其他电路提供电源的是开关电源电路；而利用液晶对显示进行驱动的电路的主要功能是以半字节的数据和控制的纵线为桥梁实现与单片机电路的连接。应当注意的是，液晶显示电路的控制器是本身所有的独立的，它的工作电源的提供是由电源模块来负责。而通过将SCL、SDa总线与单片机进行串行连接使得读写功能发挥出来，这是由实时时钟电路来完成的；对开关进行充电的电路采用场效应管方式，通过一组控制线实现与单片机电路的相连接，并将充电控制信号输出。
2.2阐述系统工作的原理
变电站光伏直流系统在工作时要依托太阳能组件方阵的作用将太阳能转换成有效的电能，在光伏控制器的作用下稳压输出，与直流系统合母实现对接。如果由太阳能组件输出的电压符合直流系统的电压要求，在光伏控制器的控制下充电机的输入端交流接触器就会自动断开，对变电站直流系统供电的工作便由光伏电源来完成。相应的，如果输出的电压不能满足直流系统对电压作出的要求，输出工作就会在光伏控制器的控制下自动停止，与此同时，充电机的输入端的交流接触器也会随之发生闭合，这时候变电站的直流系统供电工作便由充电机来完成。光伏控制器和充电机就在这样的工作原理下进行交替的工作，实现自动切换。
3结束语
综上所述，随着太阳能在电力企业发展中的广泛应用，变电站光伏直流系统也必然会得到不断的优化与完善，其本身所具有的节能环保、运行稳定可靠等优点也会表现的越来越明显。但就我国目前变电站光伏直流系统的应用现状来看，仍然存在一些有待改进的问题，比如说系统对太阳光照的利用率相对较低等。因此，在未来的时间里，相关工作人员还需要不断积累经验，不断对系统进行完善，努力将这一技术推广到站用电系统，使得变电站光伏并网得到不断的开发，从而促进我国电力企业的可持续发展。
参考文献:
[1]沈辉，曾祖勤.太阳能光伏发电技术[m].北京：化学工业出版社，2008.
阳光路上作文篇9
【关键词】太阳光实时跟踪器光电二极管DSp芯片
太阳能作为一种可再生能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，要在有限的使用面积内收集更多的太阳能，就必须要实时跟踪太阳。太阳能是一种具有无污染、无噪声、无公害等优点的可再生能源，目前利用太阳能的方式很多，光伏发电和光纤照明是其中两种常见的利用方式。光纤照明可以使用菲涅耳透镜使光聚集在光纤耦合器上，让自然光通过光纤直接传导到照明器件上，极大地提高了光能的利用率。本研究的出发点在于配合光纤照明系统设计，工作性质是实时跟踪太阳，适用于各种采集太阳光的方案。本研究的太阳跟踪系统最大的特点是双模式实时跟踪，该系统能根据外界光强的状况自动切换跟踪模式，跟踪精度高，而且造价低廉。
1太阳自动跟踪系统的比较
根据运行系统原理的不同，太阳跟踪器可分为三大类：
第一类为开环方式，或称为微处理器方式、程序跟踪方式、天文算法。根据天文历法，先计算出太阳的高度角和方位角，再驱动转动机构到期望的角度。开环方式的优点是对天气变化的抗干扰能力强。
第二类为闭环方式又称为光电控制方式。通过反馈传感器的反馈信号来消除太阳指向的偏差。采用闭环方式，可以获得较高的太阳跟踪精度和太阳跟踪灵敏度。
第三类为闭环和开环方式相结合的混合方式。在太阳辐射较强时，利用光电传感器反馈的信息进行闭环跟踪；其余情况关闭闭环控制，开启开环运行方式。开环模式采用了天文跟踪方法，闭环模式采用了光强差反馈的控制方法，使用了光电信息的工作模式切换方法。
2机械结构
本研究使用的是双轴式跟踪的机械结构，利用机械结构专业设计软件Solidworks对机械传动系统进行设计并建模。载物台上设计了间隔为40mm，14×12阵列的自由固定螺孔，适用于各种小型的太阳能接收设备。整体机型不大，方便移动。整体设计如图1所示。
3光电二极管
通过传感器的比较，本研究使用性价比高的光电二极管作为主要传感器，将传感器安装在图1的集光板上便可实现跟踪。
3.1光电二极管的光伏模式电路设计
欧司朗的SFH203p型号的pin光电二极管在光伏模式下能采集大范围光线的光强。该pin光电二极管在强光下能产生高达500mV的电压，只要加简单的信号调理电路，便可以得到较强的信号。
一般光电二极管的功率比较低，负载能力差，为了不被采集的负载电阻所影响，采用了运算放大器，设计成输入阻抗无穷大的同相比例运算放大电路。
如图2，根据运放的计算，电路放大倍数为6。由于DSp的模数转换输入接口（aD）范围是-0.3V～+3.3V，可测量电压范围是0～+3V。为了保护芯片，在输出端并联了两个肖特基二极管作为限幅。而电容C1为滤波电容，利用积分电路原理，制作成一个低通滤波器，其截止频率为1K。
3.2差分电路设计
为了提高检测精度，另外还加了一个公模抑制比很大的仪表放大器进行信号的差分放大。设计的如图3电路，差模放大倍数为20。
最后输出的结果为Vout5=20*（Vout2-Vout1），而Vout1和Vout2分别为一级放大的信号。电路中的二极管是用于输出限幅电压的限幅作用的，其限幅功能和Vout1的原理一样。仪表放大器偏置电压为1.5V。参考电压精度要求比较高，依然选用tL431作为3V的输入，通过电阻和电位器的分压，调节输出1.5V，经过电压跟随其隔离后输出到仪表放大器的偏置端，而电位器是用于调整因电阻本身所带来的误差，电路如图4-图6。
4控制系统设计
为了更好地处理采集传感器的信号，本研究使用的DSp是tmS320F2812芯片，CpU主频达150mHz，是一个32位定点的控制器，其具有DSp的高速运输性能，同时多种模块方便于对各种类型电机的控制，是一款控制类的DSp芯片。由于本设计的公式实时跟踪需要涉及多种三角函数的运输，实时运算量较大，其定点运算可起到关键的作用。
整个程序工作流程如下：
如图7所示。双模式的实时跟踪方案是指系统初始化后读取eepRom参数和时钟芯片的实时时间，判断当前时间是否在日间，若是就开启跟踪模式，否则就关闭跟踪模式并计算下一个工作开始时的位置。跟踪模式开始后，默认开启公式跟踪，先让传感器到达公式跟踪的位置。跟踪前先检测光强是否达到设定值，是就开始传感器实时跟踪，关闭公式跟踪，否则继续公式运算法跟踪，不断重复这种切换。通过计算和采集数据，计算出偏移量反馈给步进电机，让系统自动跟踪。
4.1跟踪模式一：传感器跟踪
传感器跟踪一般都采用比较式的，即通过比较各象限传感器的信号差来判断和计算太阳光线的偏差角，然后再控制驱动电机，使系统探测始终与太阳光线保持一致，实现精确跟踪。
光电二极管布局如图8。
安装时，X轴方向与垂直齿轮转动方向一致，Y轴方向与垂直齿轮方向一致。中间互相垂直的横条是实物图上的黑色挡板，用黑色的塑料片制作。工作时，其光路分析如图9。
图9中左边的传感器被黑色塑料挡板挡住光线，电压比较小，右边的被完全照射，电压比较高，判断为太阳在右边，系统应该向右调整，直至出现图10的状况。
从图10中看出，对准太阳后依然有一定的小偏差，为了减少偏差，挡板的高度要适当加长，精度便会提高，同时，虽然光路是上图的路线，但是光强依然是右边的光线比较强，光电二极管可以识别出这种差别，所以实际上传感器能识别的偏差比上图的偏差要小得多。
根据以上结构分析，通过aDC模块采样，获得各个光电二极管的信号，便可以做出控制。为了增强信号的可靠性，采用了中值滤波法和滑动滤波法两种形式进行滤波算法。
4.1.1中值滤波法
对aDC采样的数据不立即操作，而是参考10组数据，对这10组数据进行大小排序，再对中间4个数据进行求平均，算得的结果为比较可信的数据。经过这样处理，可以把一些突变的干扰（如尖峰信号）滤掉，留下出现几率大的数据，这样的数据比较可信。程序上是建立一个一维数组，利用冒泡法逐次比较结果，让数组重新排列，重新排列后的数组对中间的4个元素进行求平均。
4.1.2滑动滤波法
所谓滑动滤波法是指对根据观测数据状态的变化趋势，采用历史数据进行参考。具体做法是考察5次中值滤波法计算的数值。第一次直接把这5个数据进行求平均，作为当前可信的结果。第二次则替代这5个数据中最早的一个数据，再求平均，作为第二次可信结果，其余依此类推。每次替代的数据是最早的一个数据，这样一直循环，求出来的结果体现的是变化趋势。程序上只要建立一个一维数组，按顺序把这5个数据轮流替换求平均就可以实现。
经过两次滤波算法后，在固定的输入上能精确到±7mV，在变化的信号上也不会失真，说明滤波的效果比较理想。而电位器的电压值也变得可靠平稳，如图11所示。
由图11得知，原始数据不十分稳定，原因主要有两个：第一是电路本身的问题，电源本来有噪声，噪声只能减小，不能消除；第二是芯片本身的aDC模块问题，其模块转换的数据误差比较大。因此，需要用算法去提取有用的信息，成为图12的数据，在电位器不变的情况下，数据接近一条直线。传感器跟踪系统精度高，但受环境因素影响大。
4.2跟踪模式二：天文算法
当传感器跟踪受到影响时，必须切换到天文算法。天文算法是通过计算模拟天体（太阳）运动规律来实现跟踪控制，即根据观测点的地理纬度、太阳赤纬以及观测时间计算出太阳高度角和太阳方位角，然后控制执行机构即电机去转动目标角度，实现实时跟踪目的。这类跟踪系统精确度一般，但抗干扰能力强，在天气比较恶劣的情况下也适用。此算法涉及两个坐标系。
4.2.1时角坐标系
时角坐标系：以天赤道为基本圈，北天极为基本点，天赤道和子午圈在南点附近的交点为原点的坐标系，也称为第一赤道坐标系，如图13。
4.2.3DSp定点算法的设计与验证
从计算太阳方位的公式可以看出，要精确计算太阳高度角和太阳方位角，还要考虑计算速度的问题，需要使用DSp的定点运算模块。ti公司的定点型DSp硬件Rom里有计算的函数表，能够快速地进行各种复杂运算，包括三角函数和反三角函数，乘法表等。使用定点运算能大大提高DSp的运算效率，这是由该芯片的硬件决定的。使用DSp的定点运算会减少DSp资源的开销。
经过实验测试，完整计算一次太阳高度角和方位角只需要微秒级的时间，因此可以实现每秒更新一次太阳高方位信息，并且不妨碍程序的运行。本计算涉及一些固定的变量，如通过查阅当地的纬度并运用按键设置，系统会把纬度值存入eepRom，以后系统就会直接调用该值来计算太阳的方位。
在春分日当天，太阳直射在赤道上。对于地球参考系来说，太阳总是在赤道上日出，赤道上日落。计算时以北纬21.16度进行计算，此时太阳总是在此纬度地点的南边。图15和图16分别统计在早上6点到晚上6点，通过天文法计算的数据，太阳方位角以正北作为零点。X坐标方向为时间，Y轴方向为太阳高度角和太阳方位角，单位为弧度。通过上图可知，太阳高度角在12时达最大值，且小于π/2，太阳方位角位0。因此，该算法符合太阳运动的规律，可以采用。
在夏至日，太阳直射点在北回归线上，对于地球参考系来说，太阳方位角有一个迂回的过程，当太阳高度角大于π/2时，太阳方位角还是以正北为零点，但是太阳已经在该地点的北面，所以太阳高度角大于π/2时，方位角回到第一和第四象限，才能表示太阳在该地点的北面。因此，也符合太阳运动规律，如图图17和图18。
秋分日和春分日代表的意义一样，此时计算出来的数据也相同，符合太阳的运动规律。
冬至日当天，太阳直射点在南回归线上，其状况与春分日和秋分日状况相似，不同的是太阳方位角变化比较缓，太阳高度角当天最大值为一年中的最小值。图21和图22的数据同样符合太阳运动规律。
太阳高度角与垂直方向上的电位器电压成正比，太阳方位角与水平方向上步进电机的步数成正比。只要算出太阳高度角和太阳方位角，通过实验计算比例系数，即可算出对步进电机的操作量的大小。复位时，水平方向必须对准水平齿轮上标记的孔，系统开始时便会自动开启激光定位模块，电机自动转动。激光接收到反射信号便会关闭激光二极管，此时系统指向正北方向，继而系统开始进入正常运行状态。
4.3实时跟踪系统测试
系统软件完成后，要对系统的控制量进行调试修正。经过反复的调试和修正，可实现精度比较高的控制方式。为了测试跟踪精度，使用了发光比较均匀的定向光源（手电筒）进行测试，光源的位置是已知量，而跟踪器的角度可以间接测量。表2和表3为对系统的进行的比较测试及误差分析的数据。
表2中的数据表明，高度角的跟踪误差相对比较小，最大有±0.76°的误差。这是由机械的误差造成的。纵向齿轮比较小，单位控制量比较大，即使很小的控制量也容易出现超调现象。
表3中的数据表明，方位角的跟踪误差比较小，这是因为水平方向的齿轮比较大，连轴在水平方向松动状况不明显。只要继续改善控制方式，就能更好地提高跟踪精度。
采用双模式跟踪，经过程序调试，系统在室外能正常地运行，并能正常切换跟踪模式，实现了对太阳双模式的实时跟踪，而且精度比较高。
5总结
为了提高太阳跟踪器在多种天气条件下长时间运行的太阳指向精度和运行可靠性，研究了太阳跟踪器的工作模式切换问题，构造了可在开环和闭环模式间智能切换的太阳跟踪器。开环工作模式采用了天文跟踪方法，闭环工作模式采用了光线强度偏差控制方法。提出了基于光电二极管信息的智能切换方法以便太阳跟踪器选择合适的工作模式。这种基于光电的方法可获取较为敏感的外界环境信息，提高了系统感知外界环境的能力，降低了太阳跟踪器的跟踪误差。太阳跟踪实验表明，太阳跟踪器的运行稳定可靠，可适应较为复杂的天气条件。采用本研究提出的双模式实时跟踪方法可实现太阳跟踪器的全天候自动跟踪。
参考文献
[1]张兴磊，杨丽丽，张东凤.一种太阳自动跟踪系统的设计[J].青岛农业大学学报：自然科版，2008，25（4）：315-318.
[2]华成英.模拟电子技术基本教程[m].北京：清华大学出版社，2006：18-19.
[3]王如竹，代彦军.太阳能制冷[m].北京：化学工业出版社，2007：3-7.
作者简介
赵圣麟（1989-）。主要研究方向为模拟电子与软件技术。
王慧（1963-）。为本文通讯作者。研究方向为太阳能的利用、智能控制系统、光纤应用。
作者单位
阳光路上作文篇10
关键词：变电站；光伏直流系统；研究与应用
abstract:withthecontinuousdevelopmentofChina'seconomicconstruction,effectivewayofenergysavingandenvironmentalprotectionofelectricpowerenterpriseshasbeenattachedgreatimportancetotherelevantdepartments,thesolarenergyasourpresentabundantrenewableenergy,hasbeenwidelyusedinelectricpowerenterprise.thispaperfirstintroducesthesubstationDCsystemconstitute,photovoltaicsystemdesignelementsandprinciplesandmethods,andbasedonthis,therecentresearchstatusofChina'srelevantstaffofsubstationDCsystemphotovoltaic,inordertopromotethesustainabledevelopmentofChina'spowerenterprises.
Keywords:substation;photovoltaicDCsystem;researchandapplication
[中图分类号]tU113[文献标识码]a[文章编号]
随着我国经济建设发展脚步的不断加快，能源作为最重要的物质基础，其作用也体现的越来越明显。对能源的有效节约也成为了国家相关部门所面临的一项重大课题。太阳能是资源最丰富的可再生资源，凭借着自身诸多优势在我国多个领域都得到了广泛应用，电力企业就是其中最重要的一个领域，光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下，得到了飞速的发展，随着太阳能光伏电池的单位造价的降低，使变电站使用太阳能供电成为可能。
一、系统的构成与设计
1.1系统的构成
变电站光伏直流系统的构成主要包括太阳能电池组件、光伏控制器、蓄电池组以及高频开关充电装置等几个部分。在系统运行过程中，每个部分都起到了不同的作用。其中，太阳能电池组件主要负责将光能转换成电能。在多块太阳能电池串并联的作用下，就能够在一定程度上满足负载要求的电压和电流；光伏控制器作为整个系统的控制核心，主要就是对系统中各个设备的运行进行控制，比如说太阳能板的发电、负载的管理和保护等；蓄电池组主要为系统中的储能设备，主要复杂将多余的电能进行储存，在太阳能组件发电量不足的时候，对其进行补充；高频开关充电器装置主要是控制系统交流输入端交流接触器的闭合与断开,进而达到控制充电机的启停。
1.2系统的设计
在对变电站光伏直流系统进行设计的时候，首先应该对相关的设计标准、变电站所处的地理位置、气候气象等数据资料进行充分全面的了解，其中不仅包括直流负载的电压等级、功耗以及相关的工作时间等，而且还应该对具体环境中的温度、风速以及日照强度等进行全面掌握。由于变电站光伏直流系统在设计的过程中包括许多环节，因此，设计人员在对系统进行设计的时候，必须要从整体出发，在满足负载用电要求的基础上，还要确保系统能够长期可靠的运行，同时还要考虑系统工程整体的经济性和可靠性。
二、系统的工程原理及实现
2.1光伏控制器的研制
在整个变电站光伏直流系统中，光伏控制器作为核心设备，不仅是连接太阳能电池组件阵列和蓄电池组的控制中心的主要设备，而且对系统输入、输出功率调节和分配也起到了不可替代的作用。因此，光伏控制器的科学研制对整个系统的稳定运行来说，具有重要的作用。
图1：光伏控制器原理
在变电站光伏直流系统中，光伏控制器主要是由多个电路组成的，这些电路包括单片机电路、充电开关电路、开关电源电路以及键盘接口驱动电路等。每个电路在系统运行的时候都具备不同的功能，单片机电路主要是通过其输入/输出(i/o)口实现与其他各功能电路的连接,其模/数(a/D)转换输入口实现对蓄电池、光伏电路的采样测量；充电开关电路主要是在系统运行过程中，针对运行情况输出相应的充电控制信号；开关电源电路主要负责为单片机电路以及其他相关电路提供必要的电源。光伏控制器的工作原理则如图1所示。
2.2系统工作原理
图2：变电站光伏直流系统结构图
通过图2我们能够看出，在变电站光伏直流系统中，主要利用太阳能电池组件实现对太阳能向电能的转换需要，经光伏控制器稳压输出接直流系统合母上。当太阳能电池组件输出电压在直流系统电压要求范围内的时候，充电机输入端交流接触器受光伏控制器控制而断开，由光伏电源给变电站直流系统供电；当太阳能电池组件输出电压不符合直流系统电压要求时，光伏控制器自动停止输出，而且控制充电机输入端交流接触器闭合，此时由充电机给变电站直流系统供电。光伏控制器和充电机自动切换，交替工作。
三、系统运行的效果
变电站光伏直流系统中所采用的主要为单母线接线，其在具体运行过程中，在白天有日光照射的条件下，以光伏直流电为主用直流电源,输出接直流系统合母,给直流负载供电和给蓄电池组浮充电。太阳光照减弱时,光伏直流电压下降,蓄电池组电压也随之下降。此外，从变电站光伏直流系统实际的运行效果来看，由于系统采用光伏控制器和原有充电机自动切换，从而大大提高了变电站系统运行的可靠性，同时还在很大程度上减少了噪声，也不会产生有害物质，运行安全稳定。
四、结语
综上所述，随着太阳能在电力企业发展中的广泛应用，变电站光伏直流系统也必然会得到不断的优化与完善，其本身所具有的节能环保、运行稳定可靠等优点也会表现的越来越明显。但就我国目前变电站光伏直流系统的应用现状来看，仍然存在一些有待改进的问题，比如说系统对太阳光照的利用率相对较低等。因此，在未来的时间里，相关工作人员还需要不断积累经验，不断对系统进行完善，从而促进我国电力企业的可持续发展。
参考文献：
[1]陈晓明,张俊生,林航,葛晖.变电站光伏直流系统的研究与应用[J].《水电自动化与大坝监测》.2009(01)