| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外太阳能产业发展及其应用情况 | 第11-13页 |
| 1.2.1 国际上对于太阳能应用的发展及现状 | 第11页 |
| 1.2.2 我国能源状况及光伏产业现状 | 第11-13页 |
| 1.3 国内外太阳能跟踪系统研究现状 | 第13-16页 |
| 1.4 论文主要内容 | 第16-17页 |
| 第2章 系统总体设计及实现 | 第17-37页 |
| 2.1 跟踪系统整体设计方案 | 第17-18页 |
| 2.2 主控制器设计 | 第18-21页 |
| 2.2.1 EP1C12Q240C8芯片管脚介绍 | 第18-19页 |
| 2.2.2 JTAG下载配置电路 | 第19页 |
| 2.2.3 SDRAM电路 | 第19-20页 |
| 2.2.4 通信接口电路 | 第20-21页 |
| 2.2.5 主控板电源电路 | 第21页 |
| 2.3 外围传感器设计 | 第21-29页 |
| 2.3.1 光电检测电路设计 | 第22-25页 |
| 2.3.2 时钟芯片SD2403 | 第25-26页 |
| 2.3.3 加速度计传感器ADXL345 | 第26-27页 |
| 2.3.4 地磁传感器HMC5883L | 第27-28页 |
| 2.3.5 GPS接收芯片LEA-6S | 第28-29页 |
| 2.4 执行机构设计 | 第29-34页 |
| 2.4.1 步进电机选型 | 第29-31页 |
| 2.4.2 步进电机驱动电路设计 | 第31-32页 |
| 2.4.3 机械结构设计 | 第32-34页 |
| 2.5 系统电源网络设计 | 第34-36页 |
| 2.6 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 跟踪系统控制算法设计 | 第37-48页 |
| 3.1 太阳运行轨迹推算 | 第37-40页 |
| 3.2 太阳光线对跟踪系统姿态导引 | 第40-43页 |
| 3.3 数字低通滤波器设计 | 第43-45页 |
| 3.3.1 传感器信号噪声分析 | 第43-44页 |
| 3.3.2 数字低通滤波器设计 | 第44-45页 |
| 3.3.3 数字低通滤波器功能仿真及验证 | 第45页 |
| 3.4 跟踪系统姿态解算 | 第45-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 跟踪系统软件设计 | 第48-63页 |
| 4.1 系统软件设计过程 | 第48页 |
| 4.2 程序总体设计 | 第48-50页 |
| 4.3 SOPC系统工作软核构建 | 第50-53页 |
| 4.3.1 SOPC及Nios Ⅱ技术 | 第50页 |
| 4.3.2 FPGA工作软核设计 | 第50-53页 |
| 4.4 基于VerilogHDL的ⅡC通信模块实现 | 第53-59页 |
| 4.4.1 Quartus Ⅱ简介 | 第53页 |
| 4.4.2 VerilogHDL硬件描述语言简介 | 第53-54页 |
| 4.4.3 ⅡC总线规则介绍 | 第54-55页 |
| 4.4.4 ⅡC芯片内部寄存器访问过程 | 第55-56页 |
| 4.4.5 ⅡC通讯软核设计 | 第56-59页 |
| 4.5 系统程序子函数实现 | 第59-62页 |
| 4.5.1 ⅡC通信模块驱动 | 第60页 |
| 4.5.2 初始化操作 | 第60-61页 |
| 4.5.3 ⅡC芯片数据采集 | 第61页 |
| 4.5.4 太阳位置轨迹计算 | 第61页 |
| 4.5.5 跟踪系统姿态解算 | 第61页 |
| 4.5.6 光电数据采集及解算 | 第61页 |
| 4.5.7 步进电机驱动 | 第61-62页 |
| 4.5.8 RS232串口驱动 | 第62页 |
| 4.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 系统调试及验证 | 第63-74页 |
| 5.1 系统调试综述 | 第63-65页 |
| 5.2 传感器标定 | 第65-69页 |
| 5.2.1 地磁传感器标定 | 第65-67页 |
| 5.2.2 加速度计标定 | 第67-68页 |
| 5.2.3 光电探测器象限一致性标定实验 | 第68-69页 |
| 5.3 系统跟踪验证试验 | 第69-73页 |
| 5.3.1 太阳轨迹算法验证试验 | 第69-70页 |
| 5.3.2 光电探测器光线位置检测实验 | 第70-72页 |
| 5.3.3 系统整体验证试验 | 第72-73页 |
| 5.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 结论 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第79-80页 |
| 致谢 | 第80页 |