一种基于ARM的太阳跟踪终端制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，包括图像采集模块、主控模块、北斗通信模块、电机驱动模块和太阳能电池板；所述图像采集模块与主控模块I/O端连接；所述北斗通信模块通过串口与主控模块相连，获取经纬度；所述电机驱动模块通过IO口与主控模块相连；所述电机驱动模块与太阳能电池板相连接；所述主控模块与图像采集模块经数据总线。本实用新型专利技术所达到的有益效果：采用有线和无线混合通信方式，具有便携化、成本低、维护方便、自动化、智能化程度高等优点，非常适用于对太阳的实时跟踪，对于提升自动化管理水平、节约人力和资金具有明显的效果，具有较高的工程应用价值和市场推广价值，有十分广阔的应用前景。

A sun tracking terminal based on ARM

The utility model discloses an ARM-based solar tracking terminal, which is characterized in that the image acquisition module, the main control module, the Beidou communication module, the motor driving module and the solar panel are included; the image acquisition module is connected with the I/O terminal of the main control module; the Beidou communication module is connected with the main control module through a serial port; The motor driving module is connected with the main control module through the IO port, the motor driving module is connected with the solar panel, and the main control module and the image acquisition module are connected by the data bus. The utility model has the advantages of portability, low cost, convenient maintenance, automation and high intelligence, and is very suitable for real-time tracking of the sun. The utility model has obvious effects on improving the automatic management level, saving manpower and funds. It has high engineering application value and market promotion value, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM的太阳跟踪终端
本技术涉及一种基于ARM的太阳跟踪终端，属于通信终端

技术介绍
再生能源的开发和利用越来越受到人们的关注。太阳能由于其普遍、无害、无限、长久等特点，成为最绿色、最理想、最可靠的替代能源。但太阳能同时存在分散，不稳定，效率低等特点。太阳跟踪终端采用视日运动跟踪方法和基于计算机视觉的跟踪方法相结合的方式，一方面采用视日运动跟踪方法进行初始粗定位；另一方面采用基于计算机视觉的跟踪方法进行精确跟踪。基于计算机视觉的跟踪方法采用CMOS图像传感器采集太阳光斑，利用ARM处理器处理采集到的图像，实现对太阳的实时跟踪。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种基于ARM的太阳跟踪终端，采用图像采集模块来感知太阳方位，使能电机驱动模块，调整太阳能电池板角度，主控模块与北斗通信模块之间经串口通信，获取经纬度，将误差参数和定位参数发送至监控中心，实现对太阳的高精度跟踪。为了实现上述目标，本技术采用如下的技术方案：一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，包括图像采集模块、主控模块、北斗通信模块、电机驱动模块和太阳能电池板；所述图像采集模块的使能端控制信号VSYNC、HREF和PCLK与主控模块I/O端连接，图像采集模块的数据输出端D0～D7与主控处理模块的I/O端VD0～VD7一一对应连接；所述北斗通信模块通过串口与主控模块相连，获取经纬度；所述电机驱动模块通过IO口与主控模块相连，用于电机控制速度方向的启动，以及获取电机速度反馈，掌握电机工作实时状态；所述电机驱动模块与太阳能电池板相连接；所述主控模块与图像采集模块经数据总线，获取图像数据，得到太阳跟踪误差，使能电机驱动模块，调整太阳能电池板角度，主控模块与北斗通信模块之间经串口通信，获取经纬度，将误差参数和定位参数发送至监控中心。前述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述主控模块为微处理器S3C2440。前述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述图像采集模块核心芯片是OV5017。前述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述北斗通信模块为UM220。前述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述图像采集模块，包括：OV5017芯片，第一电阻R1、第一至第七电容，功放P1，其中：OV5017芯片的第一模拟电源连接点(ZVDD)接第三电容正极板，第三电容负极板接OV5017芯片的模拟接地端(ZGND)，OV5017芯片的解码器电源连接点(DEVDD)接第四电容正极板，OV5017芯片的解码器接地端(DEGND)接第四电容负极板，OV5017芯片的传感器电源连接点(SVDD)接第五电容正极板，OV5017芯片的传感器接地端(SGND)接第五电容负极板，OV5017芯片的数字电源(DVDD)、第一电容正极均接数字电源，第一电容负极接OV5017芯片的数字接地端(DGND)，OV5017芯片的数字输出功率连接点(OVDD)、第二电容正极均接数字电源，OV5017芯片的数字输出接地端(OGND)接第二电容负极板，OV5017芯片的第二模拟电源连接点(AVDD)接第六电容正极板，第六电容负极板接OV5017芯片的模拟接地端(AGND)，OV5017芯片的内部参考电压端(VRCR)接第七电容正极板，第七电容负极板接地，OV5017芯片的复合视频输出端(AV0)经过第一电阻(R1)接功放(P1)。前述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，，所述北斗通信模块，包括：UM220芯片，第一至第三电容，第一电池，其中：第一电容(C1)正极接+5V电源，第一电容(C1)负极接GND，第二电容(C11)正极接UM220芯片VCC电源端，第二电容(C11)负极接GND，第三电容(C15)正极接UM220芯片GNSS_ANT端，第三电容(C15)负极接SMA，第一电池(BT2)负极接GND，第一电池(BT2)正极接UM220芯片VBAT端。本技术所达到的有益效果：本装置融合了电子集成技术、串口通信、北斗定位技术等领域最新技术的实时监测设备，采用有线和无线混合通信方式，具有便携化、成本低、维护方便、自动化、智能化程度高等优点，非常适用于对太阳的实时跟踪，对于提升自动化管理水平、节约人力和资金具有明显的效果，具有较高的工程应用价值和市场推广价值，有十分广阔的应用前景。附图说明图1是本技术基于ARM的太阳跟踪终端结构框图；图2是主控模块电路图；图3是北斗通信模块电路图；图4是图像采集模块电路图；图5是电机驱动模块电路图，其中图5-1是LJ245A双向收发器通过DIR管脚控制传输方向的电路图；图5-2是ISP624-4光耦实现多路信号光电隔离的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。电路框图，见图1，主控模块通过控制信号，使能图像采集模块图像采集功能，接收来自图像采集模块图像参数，经ARM计算获取太阳跟踪误差，驱动电机调整太阳能电池板，并通过串口从北斗通信模块获取该终端所处位置经纬度参数，将定位参数和计算结果发送至监控中心。主控模块，见图2，其工作原理为：核心芯片是S3C2440，ARM920T内核，它包含3通道UART、2通道SPI、IIC总线、IIS/AC97音频控制器、SD/MMC控制器、2通道USB等资源。S3C2440通过串行通信获取定位参数，并通过数据总线获取图像采集模块的太阳图像数据，计算获取太阳跟踪误差，通过电机驱动模块调整太阳能电池板角度，实现实时太阳跟踪，同时主控模块将获取参数及计算结果发送至监控中心。北斗通信模块，见图3，其工作原理为：核心芯片是UM220，它是和芯星通双系统高性能GNSS模块，能够同时支持BD2B1、GPSL1两个频点。UM220外形尺寸紧凑，采用SMT焊盘，支持标准取放及回流焊接全自动化集成，尤其适用于低成本、低功耗领域。北斗通信模块通过串口与主控模块相连，接收主控模块指令，将定位参数发送至主控模块。图像采集模块，见图4，其工作原理为：图像采集模块是核心芯片是OV5017，OV5017是OmniVision公司应用它的CMOS核心技术生产的黑白数字摄像芯片，它将CMOS传感器技术和简单易用的数字接口紧密结合。图像阅读模块控制总线被主控模块使能后，将采集的图像数据以50fps进行A/D转换，将控制信号VSYNC、HREF和PCLK发送至主控模块，地址总线为A0～A3，经数据总线D0～D7发送八位图像数据至主控模块SDRAM中。电机驱动模块，见图5-1和图5-1，其工作原理为：LJ245A是一款双电源供电的双向收发器，通过DIR管脚控制传输方向，ISP624-4光耦实现多路信号光电隔离。电机驱动模块接收来自主控模块调整角度指令，实现电机方向控制，并获取电机反馈参数。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，包括图像采集模块、主控模块、北斗通信模块、电机驱动模块和太阳能电池板；所述图像采集模块的使能端控制信号VSYNC、HREF和PCLK与主控模块I/O端连接，图像采集模块的数据输出端D0～D7与主控处理模块的I/O端VD0～VD7一一对应连接；所述北斗通信模块通过串口与主控模块相连，获取经纬度；所述电机驱动模块通过IO口与主控模块相连，用于电机控制速度方向的启动，以及获取电机速度反馈，掌握电机工作实时状态；所述电机驱动模块与太阳能电池板相连接；所述主控模块与图像采集模块经数据总线，获取图像数据，得到太阳跟踪误差，使能电机驱动模块，调整太阳能电池板角度，主控模块与北斗通信模块之间经串口通信，获取经纬度，将误差参数和定位参数发送至监控中心。

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，包括图像采集模块、主控模块、北斗通信模块、电机驱动模块和太阳能电池板；所述图像采集模块的使能端控制信号VSYNC、HREF和PCLK与主控模块I/O端连接，图像采集模块的数据输出端D0～D7与主控处理模块的I/O端VD0～VD7一一对应连接；所述北斗通信模块通过串口与主控模块相连，获取经纬度；所述电机驱动模块通过IO口与主控模块相连，用于电机控制速度方向的启动，以及获取电机速度反馈，掌握电机工作实时状态；所述电机驱动模块与太阳能电池板相连接；所述主控模块与图像采集模块经数据总线，获取图像数据，得到太阳跟踪误差，使能电机驱动模块，调整太阳能电池板角度，主控模块与北斗通信模块之间经串口通信，获取经纬度，将误差参数和定位参数发送至监控中心。2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述主控模块为微处理器S3C2440。3.根据权利要求1所述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述图像采集模块核心芯片是OV5017。4.根据权利要求1所述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述北斗通信模块为UM220。5.根据权利要求3所述的一种基于ARM的太阳跟踪终端，其特征是，所述图像采集模块，包括：OV5017芯片，第一电阻R1、第一至第七电容，功放P1，其中：OV5017芯片的第一模拟电源连接点(ZVDD)接第三电容正极板，第三电容负极板接OV5017芯片的模拟接地端(ZGN...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，申祎，李小龙，胡佳乐，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32