1、太阳跟踪小结一、 项目概况软件目前关键点调试结束，下一步预计进行现场测试。校准方案：1, 输入本地经纬度;2, 高度角的校准在校准模式下，通过南北键调整电机使电机大致与地面垂直，通过南北校准按键自动调整到固定角度.3, 方位角的校准,将光敏电阻安装到一块固定板的 2 侧固定在太阳板上方，调整使之与太阳板平面垂直；在校准模式下，通过东西按键调整电机使太阳板大致与光线同一个方向，通过光栅调整按键进行光线的微调，并指示校准结果。4, 校准完成后通过校准结束按键结束校准，进入普通运行模式。二、 软件主要参数及算法说明涉及到的主要参数结构如下：1， 太阳位置信息结构struct SUNPOSITONin
2、t isstart; / 是否在起始位置 0: 不是， 1：是 int interval; / 定时跟踪间隔 单位: minfloat aincide; / 入射角 单位:度 float azimuth; / 方位角 单位: 度float latitude; / 纬度 单位：度float longitude; / 经度 单位：度float cur_angle; / 当前的角度float las_angle; / 前一次调整的角度float rel_angle; / 偏差角度 光栅调整的角度;2， 电机控制结构struct PARA_OF_MOTORuint8 run; /运行状态 0：为运行,
3、 1：运行中 uint8 ctr_mod; /控制方式 0：默认粗调 , 1：细调 uint8 coar_val; /粗调时间间隔 coar_val*1s uint8 fine_val; /细条时间间隔 fine_val*10ms uint8 direct; /方向 14uint8 fault; /故障标记uint16 hys_fac; /滞后因子 0255 ruint32 sprio; /电机转速比uint32 cur_cnt; /当前转过的圈数int rel; /偏差圈数 -32768 32768float braketime; /制动时间 单位秒float angle; /角度 moto
4、r1_para, motor2_para;3， 本地时间结构struct sTimeint year; / Valid for -2000, 6000int month; / month 1-12int day; / calendar day 1-31int hour; / local hour 0-23int min; / minute 0-59int sec; / second 0-59/int UTC; / offset hour from UTC. Local time = Greenwich time + time.UTC;太阳方位角、高度角及太阳入射角及日出日落算法:方位角、高度角
5、采用地理数学计算公式，涉及到的主要有赤纬角算法和近似时差算法。/ 赤纬角近似算法 - 修正/ nDayNumber: 日积 / -23.27 度 赤纬角 23.27 度float SunLatitude_Repair(int nDayNumber) float fSunAngle; float fSunLatitude; fSunAngle=2.0*PI*(nDayNumber-1.0)/365.0; fSunLatitude=0.006894 - 0.399512*cos(fSunAngle) + 0.072075*sin(fSunAngle) - 0.006799*cos(2.0*fSun
6、Angle) + 0.000896*sin(2.0*fSunAngle) - 0.002689*cos(3.0*fSunAngle) + 0.001516*sin(3.0*fSunAngle); fSunLatitude = fSunLatitude*180.0/PI; return fSunLatitude; / 近似时差算法 float TimeDifference(int nDayNumber) float fSunAngle; float fTimeDifference; fSunAngle=2.0*PI*(nDayNumber-1.0)/365.0; fTimeDifference
7、= 0.000043 + 0.002061*cos(fSunAngle) - 0.032040*sin(fSunAngle) - 0.014974*cos(2.0*fSunAngle) - 0.040685*sin(2.0*fSunAngle); fTimeDifference = fTimeDifference * 229.183; return fTimeDifference; /入射角算法是根据 4 个季节变化进行调整：春分、秋分日太阳入射点在赤道，入射角 H = 90- |纬度+/-0|；夏至、冬至日太阳入射点点北南维 23.5.根据这 4 个节点调整, 季节之间的调整算法由两个季节角
8、度只差平均到每天的变化，当变化角度大于 5才调整，这有由于南北方向的电机转速比较低的原因。日出日落算法比较复杂这里不再列出，改算法只需要提供年月日和纬度即可求出改天的日出日落时间，经测试求出的值比较接近实际。三、 系统参数的存储太阳位置信息的存储比较频繁，根据设置的日视跟踪间隔不同而变化，最小的日视跟踪间隔为 1min，这里采用循环存储的方法，对 60 个存储页进行循环存储以避免过多的擦写同一个存储单位。系统和电机参数的存储，当系统参数改变或者电机参数由设置改变时存储。四、 软件流程系统初始化，太阳参数、电机参数初始化,未校准位置前进入校准模式校准模式下，运行灯 300ms/60ms 频率闪烁
9、以指示状态,可以进行 2个电机的调试，串口可以使用,不进行日视跟踪.通过按键可以在校准和普通欲行模式下切换.(解决校准出错重校的问题 )串口数据解析处理，处理相关协议按键扫描，频率为 100ms 一次，以减少系统负担；东西南北方向调试按键，分别控制各个方向的启停；校准切换按键、校准结束按键、南北方向校准按键、模式控制按键的检测。日视跟踪；1，获取时间;2，以天为单位计算日出落时间并保存;3，以天为单位判断入射角变化，如果大于 5，则进行调整；4， 判断当前时间是在日出日落间，以这定间隔计算太阳方位角变化,如果变化大于 0.1进行调整，调整之后进行光栅微调,使能光栅多次微调；5，如果时间在日落后则延迟 5 分钟返程，返程的角度为当前计算的方位角-90,同时设置前一次调整角为 90 度。光栅微调；AD 采集 2 个光敏电阻中间电压值，采集 20 次，每次由 10 次采样除最大最小后平局取值。判断 20 次值中 在中间值范围内的个数大于 18 个，则认为入射光垂直，如果低于下限或者高于上限值超过 15 个认为有偏差，则进行步进为 0.2的微调，最多 num 次; 电机 1 运行状态跟踪电机 2 运行状态跟踪五、 协议控制需要定制的协议：1， 时间配置2， 经纬度配置3， 电机参数配置
