一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统及其实现方法技术方案

本申请公开了一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统及其实现方法，包括主机运行系统和从机运行系统，主机运行系统和从机运行系统均包括主控模块、时钟模块、485通信模块、电机输出模块、电源模块和无线模块，主控模块连接时钟模块、电机输出模块和无线模块，具有以下优点：采用无刷电机驱动和以433MHZ频率无线传输的控制方式，延长控制器的寿命，提高信号的抗干扰能力和稳定性。扰能力和稳定性。扰能力和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统及其实现方法


[0001]本专利技术是一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统及其实现方法，属于电机控制


技术介绍

[0002]在现有的光伏控制器中，主要用继电器控制有刷电机的方式对光伏支架进行驱动，由于有刷电机和继电器本身机械结构的寿命限制以及环境因素的影响，使得控制器的使用年限很短。除此之外，现有的控制信号传输方式多为2.4G频段上的ZigBee等无线传输方式，这种传输方式环境适应性差，信号穿透能力和绕射能力弱，信号衰减大。并且由于现在的蓝牙，无线局域网等大量应用，使得光伏现场的电磁环境复杂，对信号的影响大，在这种环境下控制信号很容易受到干扰甚至丢失。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统及其实现方法，采用无刷电机驱动和以433MHZ频率无线传输的控制方式，延长控制器的寿命，提高信号的抗干扰能力和稳定性。
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统，包括主机运行系统和从机运行系统，主机运行系统和从机行系统均包括主控模块、时钟模块、485通信模块、电机输出模块、电源模块和无线模块，主控模块连接时钟模块、电机输出模块和无线模块，电源模块用于将24V输入电压转为5V和3.3V为各模块提供电源，主控模块用于控制整个系统的运转，时钟模块用于为主控模块提供时钟信息，电机输出模块用于接收主控模块的控制信号，构建3相半桥的6步换向电路，控制MOS芯片驱动直流无刷电机，无线模块用于接收和发送无线信号，与主控模块通信，将信息转化为433M频率的无线信号，主机运行系统和从机行系统之间通过无线信号的收发进行信息的交流，485通信模块用于和外部进行通讯，控制系统通过485模块连接到气象站对环境进行监测。
[0005]进一步的，所述MCU芯片U8的61脚连接有按钮开关S1一端和电阻R23一端，MCU芯片U8的61脚连接有按钮开关S2一端和电阻R24一端，电阻R24另一端和电阻R23另一端接+3.3V，按钮开关S1另一端和按钮开关S2另一端接地；所述MCU芯片U8的9脚连接有LED接口LED
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1的3脚和电阻R40一端，MCU芯片U8的10脚连接有LED接口LED
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1的4脚和电阻R41一端，MCU芯片U8的11脚连接有LED接口LED
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1的5脚和电阻R42一端，LED接口LED
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1的1脚接+5V，LED接口LED
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1的2脚接地；所述MCU芯片U8的59脚连接有GPS接口的3脚，MCU芯片U8的58脚连接有GPS接口的2脚，GPS接口的1脚接VCC电源，GPS接口的2脚接地，MCU芯片U8的46脚连接有电阻R3一端和接口P1的2脚，MCU芯片U8的49脚连接有电阻R4一端和接口P1的3脚，电阻R3另一端和电阻R4另一端接+3.3V，接口P1的1脚接+5V。
[0006]进一步的，所述主控模块还包括LED驱动LED
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F3，LED驱动LED
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F3的0脚连接有电阻10一端，LED驱动LED
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F3的2脚连接有电阻R11一端，LED驱动LED
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F3的4脚连接有电阻R12一端，电阻10另一端、电阻R11另一端和电阻R12另一端接VCC电源，LED驱动LED
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F3的1脚连接有三极管Q6的集电极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的基极连接有电阻R36一端和电阻R37一端，电阻R37另一端接地，电阻R36另一端连接有MCU芯片U8的57脚，LED驱动LED
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F3的3脚连接有三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极连接有电阻R34一端和电阻R35一端，电阻R35另一端接地，电阻R34另一端连接有MCU芯片U8的56脚，LED驱动LED
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F3的5脚连接有三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极连接有电阻R32一端和电阻R33一端，电阻R33另一端接地，电阻R32另一端连接有MCU芯片U8的2脚。
[0007]进一步的，所述电机输出模块包括放大器芯片U14，用来检测取样电阻的电流大小，放大器芯片U14的1脚连接有电阻Rv4一端、电阻Rv1一端和电容CV1一端，电阻Rv4另一端连接有二极管D7一端、二极管D6一端和MCU芯片U8的14脚，放大器芯片U14的3脚连接有电阻Rv2一端，电阻Rv2另一端连接有电容CV3一端和MOSMOS芯片U1的1脚，电容CV3另一端接地，放大器芯片U14的4脚连接有电阻Rv3一端、电容CV1另一端和电阻Rv1另一端，电阻Rv3另一端接地，放大器芯片U14的5脚连接有电容CV2一端，并接VDDA电源，电容CV2另一端接地。
[0008]进一步的，所述电机输出模块还包括6步换向电路，6步换向电路的每步换向电路均包括三极管，三极管的集电极通过电阻连接有MOS芯片，三极管的基极通过电阻连接有MCU芯片U8。
[0009]进一步的，所述电机输出模块还包括接口HALL，接口HALL的1脚接VCC电源，接口HALL的2脚连接有电阻R88一端、电容C47一端和电阻R89一端，电阻R88另一端和电容C47另一端接地，电阻R89另一端连接有MCU芯片U8的50脚，接口HALL的3脚连接有电阻R91一端、电容C48一端和电阻R92一端，电阻R91另一端和电容C48另一端接地，电阻R92另一端连接有MCU芯片U8的44脚，接口HALL的4脚连接有电阻R94一端、电容C49一端和电阻R95一端，电阻R94另一端和电容C49另一端接地，电阻R95另一端连接有MCU芯片U8的45脚。
[0010]进一步的，所述无线模块包括无线模块芯片U5，无线模块芯片U5的1脚连接有电感L8一端、电感L9一端和电容C19一端，电感L9另一端接地，无线模块芯片U5的2脚连接有电感L7一端、电容C6一端和电感L8另一端，电容C6另一端接地，MOS芯片U3的3脚连接有电感L1一端和电容C3一端，电感L1另一端连接电容C9一端和电容C8一端，并接VDD电源，电容C9另一端和电容C8另一端接地，电容C3另一端连接有电感L2一端，电感L2另一端连接有电容C18一端和电感L3一端，电感L3另一端、电感L7另一端和电容C17另一端连接有电感L4一端，电感L4另一端连接有电容C5一端和电感L5一端，电容C6另一端接地，电感L5另一端接天线ANT。
[0011]进一步的，所述无线模块芯片U5的4脚连接有电容C10一端，并接VDD电源，电容C10另一端接地，无线模块芯片U5的6脚连接有电容C11一端，电容C11另一端接无线模块芯片U5的7脚和VDD电源；所述无线模块芯片U5的9脚连接有MCU芯片U8的21脚，无线模块芯片U5的10脚连接有电容C31一端、电阻R2一端和电阻R1一端，电容C31另一端接地，电阻R2另一端连接有MCU芯片U8的22脚，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统，其特征在于：包括主机运行系统和从机运行系统，主机运行系统和从机运行系统均包括主控模块、时钟模块、485通信模块、电机输出模块、电源模块和无线模块，主控模块连接时钟模块、电机输出模块和无线模块，电源模块用于将24V输入电压转为5V和3.3V为各模块提供电源，主控模块用于控制整个系统的运转，时钟模块用于为主控模块提供时钟信息，电机输出模块用于接收主控模块的控制信号，构建3相半桥的6步换向电路，控制MOS芯片驱动直流无刷电机，无线模块用于接收和发送无线信号，与主控模块通信，将信息转化为433M频率的无线信号，主机运行系统和从机运行系统之间通过无线信号的收发进行信息的交流，485通信模块用于和外部进行通讯，控制系统通过485模块连接到气象站对环境进行监测。2.如权利要求1所述的一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统，其特征在于：所述主控模块包括MCU芯片U8，MCU芯片U8的61脚连接有按钮开关S1一端和电阻R23一端，MCU芯片U8的61脚连接有按钮开关S2一端和电阻R24一端，电阻R24另一端和电阻R23另一端接+3.3V，按钮开关S1另一端和按钮开关S2另一端接地；所述MCU芯片U8的9脚连接有LED接口LED
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1的3脚和电阻R40一端，MCU芯片U8的10脚连接有LED接口LED
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1的4脚和电阻R41一端，MCU芯片U8的11脚连接有LED接口LED
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1的5脚和电阻R42一端，LED接口LED
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1的1脚接+5V，LED接口LED
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1的2脚接地；所述MCU芯片U8的59脚连接有GPS接口的3脚，MCU芯片U8的58脚连接有GPS接口的2脚，GPS接口的1脚接VCC电源，GPS接口的2脚接地，MCU芯片U8的46脚连接有电阻R3一端和接口P1的2脚，MCU芯片U8的49脚连接有电阻R4一端和接口P1的3脚，电阻R3另一端和电阻R4另一端接+3.3V，接口P1的1脚接+5V。3.如权利要求2所述的一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统，其特征在于：所述主控模块还包括LED驱动LED
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F3，LED驱动LED
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F3的0脚连接有电阻10一端，LED驱动LED
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F3的2脚连接有电阻R11一端，LED驱动LED
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F3的4脚连接有电阻R12一端，电阻10另一端、电阻R11另一端和电阻R12另一端接VCC电源，LED驱动LED
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F3的1脚连接有三极管Q6的集电极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的基极连接有电阻R36一端和电阻R37一端，电阻R37另一端接地，电阻R36另一端连接有MCU芯片U8的57脚，LED驱动LED
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F3的3脚连接有三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极连接有电阻R34一端和电阻R35一端，电阻R35另一端接地，电阻R34另一端连接有MCU芯片U8的56脚，LED驱动LED
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F3的5脚连接有三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极连接有电阻R32一端和电阻R33一端，电阻R33另一端接地，电阻R32另一端连接有MCU芯片U8的2脚。4.如权利要求2所述的一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统，其特征在于：所述电机输出模块包括放大器芯片U14，用来检测取样电阻的电流大小，放大器芯片U14的1脚连接有电阻Rv4一端、电阻Rv1一端和电容CV1一端，电阻Rv4另一端连接有二极管D7一端、二极管D6一端和MCU芯片U8的14脚，放大器芯片U14的3脚连接有电阻Rv2一端，电阻Rv2另一端连接有电容CV3一端和MOSMOS芯片U1的1脚，电容CV3另一端接地，放大器芯片U14的4脚连接有电阻Rv3一端、电容CV1另一端和电阻Rv1另一端，电阻Rv3另一端接地，放大器芯片U14的5脚连接有电容CV2一端，并接VDDA电源，电容CV2另一端接地。5.如权利要求2所述的一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统，其特征在于：所述电机输出模块还包括6步换向电路，6步换向电路的每步换向电路均包括三极管，三极管的集电极
通过电阻连接有MOS芯片，三极管的基极通过电阻连接有MCU芯片U8。6.如权利要求2所述的一种单轴光伏跟踪用电机的控制系统，其特征在于：所述电机输出模块还包括接口HALL，接口HALL的1脚接VCC电源，接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建中，庄金鑫，尹相君，
申请(专利权)人：山东朝日新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：