ĐIỀU KHIỂN BẢNG ĐIỀU KHIỂN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VỚI PIC16F877

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời được PİC kiểm soát mà chúng tôi đã thực hiện là một đơn vị quan trọng trong việc đảm bảo sản xuất năng lượng cao nhất từ ​​các hệ thống năng lượng mặt trời mở rộng nhanh chóng. Trong thực tế, mạch này là vi điều khiển nhiều hơn năng lượng mặt trời vì vi điều khiển mỗi ngày là không thể tránh khỏi của cuộc sống của chúng tôi. Bằng cách kiểm tra máy giặt đơn giản nhất, vi điều khiển điều khiển động cơ không đồng bộ không chỉ tạo điều kiện cho công việc của chúng tôi mà còn tiết kiệm thời gian, nước, năng lượng, chất tẩy rửa… cùng một lúc.

Được chuẩn bị bởi: Mete ACAR và Taylan ŞENDUR

Mạch này cũng có thể được sử dụng bằng cách sửa đổi cài đặt vị trí vệ tinh nơi nó cần được phát hiện.

Hãy tóm tắt ngắn gọn về khẩu phần thời gian làm việc: Lần đầu tiên bạn đến với chương trình, bảng điều khiển năng lượng mặt trời ở vị trí dốc. Một động cơ hoàn thành 360 độ xung quanh trục của nó với độ chính xác 7,5 độ trong 48 bước và gửi điện áp được sản xuất bởi bảng điều khiển đến đầu vào A / D của PIC ở mỗi bước. Trong khi chờ đợi, chúng tôi có thể liên tục theo dõi màn hình LCD ở vị trí và mức điện áp của bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Pic giữ cao nhất của sự căng thẳng trong mỗi bước trong bộ nhớ, và sau đó giá trị danh nghĩa trong giá trị điện áp cao nhất là một cách hợp lý xoay từ hướng đó. Sau đó, động cơ B trở về mức điện áp cao nhất bằng cách quét 180 độ ở 7,5 độ trong 24 bước, sau khi trì hoãn 15 phút, B làm cho động cơ ở vị trí thẳng đứng trong bảng đầu tiên và khởi động lại chương trình để định vị lại vị trí của mặt trời.

Vi điều khiển đang được sử dụng ở khắp mọi nơi trong cuộc sống của chúng tôi với nhiều hơn và nhiều hơn nữa khu vực. Nó đi ra dễ dàng hơn và rẻ hơn. Trong thời đại của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng một loạt các sản phẩm vi mạch tích hợp Pic16f877. Nếu chúng tôi liệt kê các tiện ích mà tích hợp này mang lại cho chúng tôi, nó là một tích hợp tuyệt vời với bộ nhớ chương trình 8kB, bộ chuyển đổi Analog Digital, với 33 cổng đầu ra để không tốn kém và dễ sử dụng.

Bộ vi xử lý PIC Series được phát triển bởi công ty MICROCHIP và được thiết kế để sản xuất: Các ứng dụng logic đa chức năng được cung cấp bởi phần mềm với bộ vi xử lý nhanh và không tốn kém.

. Nó ban đầu được phát triển vào năm 1994 vì nhu cầu về một giải pháp rất nhanh và rẻ để giảm và kiểm soát tải trên đầu vào và đầu ra của bộ vi xử lý 16 bit và 32 bit.

Tất cả các bộ xử lý dòng PIC có thể hoạt động chỉ với 2 tụ điện, 1 điện trở và 1 tinh thể mà không yêu cầu thêm bộ nhớ hoặc phần tử đầu vào / đầu ra. Một dòng điện 40mA đơn có thể được rút ra và có dòng tích hợp 150mA. Dòng điện được vẽ bởi bộ tích hợp ở tần số của bộ dao động 4 Mhz là 20 uA trong trường hợp 2 mA đứng.

Nếu giá của PIC 16F877 được ước tính là khoảng 2,5 USD, 
lợi thế của bộ xử lý này dễ hiểu. Hãy giải thích chi tiết sơ đồ mạch cấu hình tối thiểu của 16F877 và các cổng cung cấp 33 đầu vào và đầu ra dữ liệu.

CẤU HÌNH THIẾT BỊ TỐI THIỂU CHO PIC16F877

Chức năng của các cổng PIC16F877;

Tất cả các cổng của PIC16F877 có thể được sử dụng độc lập như đầu vào hoặc đầu ra kỹ thuật số. Các cổng này được chia thành năm nhóm chính. (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE) Bây giờ chúng ta hãy kiểm tra các cổng này.

PORT: Cổng này gồm 6 bit bao gồm RA0, RA1, RA2, RA3, RA4, RA5. Các bit này có thể được cấu hình như bộ chuyển đổi analog / kỹ thuật số.

PORTB: RB0, RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6, RB7 rộng 8 bit. Tất cả các chân của cổng B được kết nối với VDD với một điện trở nội bộ. Tuy nhiên, tính năng này không được xem xét trong thực tế. Thuộc tính này chỉ được kích hoạt bằng cách thiết lập bit 7 của thanh ghi OPTION thành 0.

PORTC: RC0, RC, RC2, RC3, RC4, RC4, RC5, RC6, RC7 là dung lượng 8 bit. Các chức năng đặc biệt như SPI, truyền thông máy tính trực tiếp, Capture / Compare và PWM được sử dụng trong cổng này bằng cách thiết lập thanh ghi.

PORTD: Nó là 8 bit bao gồm RD0, RD1, RD2, RD3, RD4, RD5, RD6 và RD7. Tất cả các cổng là Schmitt Trigger

BSF STATUS, RP0; Ngân hàng 1 
BCF STATUS, RP1; Ngân hàng 1 
MOVLW B'00000000 ' 
MOVWF TRISC 
BCF STATUS, RP0; Ngân hàng 0 
BCF STATUS, RP1; Ngân hàng 0

PORTE: 3 bit như RE0, RE1, RE2. Những chân này có đầu vào Schmitt Trigger Mỗi chân sau đó được sử dụng như một bộ chuyển đổi analog / kỹ thuật số. Nếu PORTDIR y Tris Sổ đăng ký PSPMO trong bit 1 làm 8bit chúng tôi sử dụng rộng như cổng vi xử lý (cổng song song nô lệ) xe buýt porte chân PORTDIR bộ vi xử lý là để được cùng n lần lượt đọc, viết, sử dụng như một chip chọn đầu vào kiểm soát.

BẢNG SOLAR

Năng lượng mặt trời là năng lượng bức xạ phát ra bởi quá trình nhiệt hạch trong lõi năng lượng mặt trời, kết quả từ quá trình nhiệt hạch chuyển đổi heli của khí hydro mặt trời. Ngay cả một phần nhỏ năng lượng này trên thế giới cũng nhiều hơn mức tiêu thụ năng lượng hiện tại của nhân loại. Công việc sử dụng năng lượng mặt trời đã đạt được động lượng, đặc biệt là từ những năm 1970, khi các hệ thống năng lượng mặt trời phát triển về mặt công nghệ và giảm chi phí, năng lượng mặt trời đã tự chấp nhận là nguồn năng lượng sạch.

PIN SOLAR - (BẢNG ẢNH)

Pin mặt trời (pin quang điện) là vật liệu bán dẫn trực tiếp chuyển đổi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt của chúng thành điện năng. Các khu vực của các tế bào mặt trời có bề mặt hình vuông, hình chữ nhật và hình tròn thường là 100 cm² và độ dày của chúng là 0,2-0,4 mm.

Pin năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên nguyên tố quang điện, có nghĩa là ứng suất điện được tạo ra ở đầu của chúng khi ánh sáng rơi vào chúng. Nguồn điện mà pin cung cấp là năng lượng mặt trời đến bề mặt của nó.

Tùy thuộc vào cấu trúc của pin mặt trời , năng lượng mặt trời có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện từ 5% đến 20% hiệu quả.

Để tăng sản lượng điện , một số lượng lớn các pin mặt trời được gắn trên một bề mặt song song hoặc nối tiếp với nhau, được gọi là mô-đun tế bào năng lượng mặt trời hoặc mô-đun quang điện. Tùy thuộc vào nhu cầu năng lượng, các mô-đun có thể được kết nối với nhau theo chuỗi hoặc song song để tạo thành một hệ thống từ vài watt đến megaWatt.

 

PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Vật liệu được sử dụng trong việc xây dựng các cột năng lượng mặt trời: Pin mặt trời có thể được sản xuất bằng nhiều vật liệu khác nhau. Các tài liệu được sử dụng nhiều nhất hiện nay là:

Silicon tinh thể: Các tế bào năng lượng mặt trời được sản xuất từ ​​các khối silicon đơn tinh thể được trồng trước và sau đó được cắt thành các lớp mỏng dày 200 micron, mang lại 24% trong điều kiện phòng thí nghiệm và hơn 15% trong các mô đun thương mại. Các tế bào năng lượng mặt trời silic đa tinh thể, thu được bằng cách cắt từ các khối silicon đổ, được sản xuất với chi phí thấp hơn nhưng năng suất thấp hơn. Năng suất là 18% trong điều kiện phòng thí nghiệm và 14% trong mô-đun thương mại.

Gallium Arsenide (GaAs): thu được 25% và 28% (ngưng tụ quang) với vật liệu này trong điều kiện phòng thí nghiệm. Hiệu suất 30% đạt được trong các trụ cột GaAs đa liên kết được hình thành với các chất bán dẫn khác. Các tế bào năng lượng mặt trời GaAs được sử dụng trong các ứng dụng không gian và các hệ thống ngưng tụ quang học.

Phim mỏng:

Silicon vô định hình: Năng suất thu được từ những viên thuốc Si này, không cho thấy bất kỳ cấu trúc tinh thể nào, là khoảng 10%, và trong các mô-đun thương mại là theo thứ tự 5-7%. Ngày nay ngày càng nhỏ hơn trong một lĩnh vực quan trọng của ứng dụng của thiết bị điện tử của nguồn điện được sử dụng trong pin mặt trời silic vô định hình, các tòa nhà tích hợp bề mặt kính mờ, nó được dự kiến sẽ được sử dụng như xây dựng bảo vệ bên ngoài và máy phát điện.

Cadmium Telluride (CdTe): CdTe, một vật liệu đa tinh thể, được dự đoán sẽ giảm chi phí năng lượng mặt trời rất nhiều. 16% cho các loại tế bào nhỏ trong phòng thí nghiệm và 7% cho mô-đun loại thương mại.

Đồng Indium Diselenide (CuInSe2): Viên tinh thể đa tinh thể này tạo ra 17,7% trong điều kiện phòng thí nghiệm và 10,2% trong một mô-đun nguyên mẫu để sản xuất năng lượng.

Các tế bào tập trung quang học: Với việc sử dụng các thấu kính dạng thấu kính hoặc phản xạ tập trung ánh sáng vào ở mức 10-500 lần, đầu ra của mô-đun có thể tăng lên 17% và hiệu suất pin có thể tăng lên trên 30%. Bình ngưng được làm từ vật liệu nhựa đơn giản và rẻ tiền.

Hệ thống pin năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời có thể được sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nào cần năng lượng điện. Tùy thuộc vào ứng dụng, các mô-đun tế bào mặt trời tạo thành một hệ mặt trời (hệ thống quang điện) sử dụng pin, bộ biến tần, bộ sạc pin và các mạch hỗ trợ điện tử khác nhau. Các hệ thống này được sử dụng ở những khu vực mà nhiên liệu máy phát điện rất khó khăn và tốn kém, đặc biệt là ở các khu vực phi điện, ở xa khu dân cư. Nó cũng có thể sử dụng chúng kết hợp với máy phát điện diesel hoặc các hệ thống điện khác.

Trong các hệ thống này, một số lượng lớn các mô-đun năng lượng mặt trời được sử dụng như một nguồn năng lượng. Một bộ tích lũy thường được cung cấp trong hệ thống để sử dụng trong thời gian khi mặt trời không đủ, hoặc đặc biệt là vào ban đêm. Các mô-đun tế bào năng lượng mặt trời tạo ra điện trong ngày và lưu trữ nó trong bộ tích lũy, năng lượng cần thiết cho tải được lấy từ bộ tích lũy. Thiết bị điều khiển, được sử dụng để ngăn chặn thiệt hại của hàng hóa từ quá tải và xả, cắt dòng điện từ pin mặt trời hoặc dòng điện được rút ra từ pin mặt trời.

Trong các ứng dụng cần nguồn AC tương thích với nguồn điện, điện áp DC trong bộ tích lũy được chuyển đổi thành sóng sin 220 V, 50 Hz bằng cách thêm biến tần vào hệ thống. Tương tự, các mạch điện tử hỗ trợ khác nhau theo sơ đồ ứng dụng có thể được tích hợp vào hệ thống. Một số hệ thống có thiết bị theo dõi điểm nguồn tối đa cho phép pin năng lượng mặt trời hoạt động ở mức tối đa. Dưới đây là sơ đồ về một hệ thống năng lượng mặt trời độc lập từ mạng.

Hệ thống pin mặt trời được kết nối lưới có thể ở dạng hệ thống vệ tinh công suất cao, nhưng ứng dụng phổ biến hơn là sử dụng năng lượng nhỏ trong các tòa nhà. Trong các hệ thống này, ví dụ, khi yêu cầu điện của một ngôi nhà được đáp ứng, năng lượng thừa được sản xuất được bán cho mạng điện, và khi không có đủ năng lượng, năng lượng được lấy từ mạng. Không cần lưu trữ năng lượng trong một hệ thống như vậy, chỉ có điện DC được tạo ra, chuyển đổi nguồn AC và khả năng tương thích mạng là đủ.

Các ứng dụng điển hình trong đó hệ thống pin mặt trời được sử dụng độc lập được liệt kê dưới đây.

- Trạm Truyền thông, phát thanh nông thôn, không dây và điện thoại hệ thống 
- đường ống dẫn dầu bảo vệ ca- 
- cấu kiện kim loại (cầu, tháp, vv), bảo vệ khỏi bị ăn mòn 
- đo telemetric thực hiện trong điện và hệ thống phân phối nước, trạm quan trắc thời tiết 
- cho chiếu sáng trong nhà hoặc ngoài trời 
- Cottages hoặc vị trí của TV từ xa nhà, đài phát thanh, hoạt động của các thiết bị điện như tủ lạnh 
- để tưới hoặc sử dụng trong nước với mục đích bơm nước 
- tháp canh rừng 
- Beacons 
- First Aid, báo động và hệ thống an ninh 
- Động đất và quan trắc không khí trạm 
- ma túy và lạnh vắc-xin