TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
HỮU NGHỊ VIỆT - HÀN
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU
HƢỚNG PIN MẶT TRỜI SỬ DỤNG PIC 16F877A
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG
NIÊN KHÓA: 2016 - 2019
HSSV : Hoàng Văn Đức
Mã HSSV : CCVT16A002
CBHD : ThS. Trần Thị Trà Vinh
Đà Nẵng, 06/2019
1
MỞ ĐẦU
Năng lượng hóa thạch ngày càng cạn kiệt, dân số tăng vọt,
kinh tế phát triển như vũ bão… đã dẫn đến yêu cầu bức thiết phải có
những phương cách mới trong việc cung ứng và sử dụng năng lượng.
Ước tính, nguồn năng lượng tự nhiên hiện nay của chúng ta sẽ cạn
kiệt trong thời gian tới, trong đó dự báo nguồn dầu mỏ thương mại
trên thế giới còn dùng khoảng 60 năm, khí tự nhiên 80 năm, than
150-200 năm. Nhưng thay vào đó, năng lượng mặt trời được xem là
nguồn năng lượng tái tạo sạch nhất và ít gây ảnh hưởng đến môi
trường nhất, có khắp trên bề mặt của trái đất. Đây thực sự là nguồn
tài nguyên khổng lồ. Con người đã chế tạo ra được pin năng lượng
mặt trời nhằm thực hiện chức năng tạo ra năng lượng điện.
Muốn thu được năng lượng mặt trời và có thể truyền nó đi
được xa hơn, chúng ta cần pin mặt trời để chuyển năng lượng mặt
trời từ dạng quang năng sang điện năng.
Pin năng lượng mặt trời chỉ đạt hiệu suất lớn nhất khi ánh
sáng mặt trời vuông góc với mặt phẳng tấm pin. Tuy nhiên, hệ thống
pin mặt trời hiện nay thường được lắp cố định nên làm giảm hiệu
suất thu năng lượng của tấm pin. Để duy trì được hiệu suất của tấm
pin ở mức cao nhất chúng ta cần một hệ thống điều chỉnh tấm pin
luôn hướng về phía mặt trời.
Mục đích của đề tài là tự động hóa quá trình điều khiển định
hướng tấm pin mặt trời kể
cả khi bị mây che mất ánh sáng để tấm pin luôn đạt được hiệu
suất lớn nhất.
Vào những ngày có nắng, mặt trời di chuyển một góc khoảng
180o so với một điểm cố định trên mặt đất. Rõ ràng, một dàn pin đặt
2
cố định sẽ thu được quang năng ít hơn nhiều so với một dàn pin luôn
có xu hướng di động hứng trọn ánh nắng mặt trời.
Trong giai đoạn hiện nay tất cả các lĩnh vực đều muốn tự động
hóa hệ thống, dễ dàng kiểm soát hệ thống một cách dễ dàng, an toàn
đặc biệt là đối với điện- một trong những nguồn năng lượng rất quan
trọng đối với con người. Góp phần cải thiện việc cung cấp điện sử
dụng một cách hiệu quả, tránh được các tai nạn về điện của người và
thiết bị điện. Việc sử dụng mô hình tấm pin năng lượng mặt trời tạo
được sự hiện đại, mỹ quan cho môi trường và nơi ở.
1. Lý do chọn đề tài
Từ những thực trạng đó, cùng với sự đam mê công nghệ mong
muốn góp phần vận dụng những hiểu biết của mình vào thực tiễn để
cho cuộc sống trở nên thuận tiện hơn. Sau khi tìm hiểu được những
thông tin từ sách vở và internet thì em đã quyết định chọn đề tài
“Thiết kế và xây dựng mô hình điều hướng pin mặt trời sử dụng PIC
16F877A” với mong muốn góp phần đáp ứng được nhu cầu thực tế
hiện nay. Điều này cũng làm cho đề tài gần gũi với giá trị thực tiễn
hơn.
2. Mục đích nghiên cứu
- Tìm hiểu nguyên lý, tính năng và vấn đề kỹ thuật của mô
hình.
- Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo của vi điều khiển, tấm pin năng
lượng mặt trời.
- Xây dựng được mạch điều khiển hoạt động ổn định với công
suất định trước, nâng cao hiệu suất của mô hình.
- Thiết kế phần cơ khí nhỏ gọn có thể cải thiện giá thành sản
phẩm.
- Hoàn thiện sản phẩm và nghiệm thu.
3
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Pic 16F877A, cảm biến quang trở,
động cơ điện Servo, IC ổn áp 7805.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Nghiên cứu lý thuyết về PIC và xây dựng bài toán điều
khiển góc quay của tấm pin mặt trời sao cho dàn pin có xu hướng
luôn di động để nhận được nhiều ánh sáng từ mặt trời nhất làm tăng
hiệu suất của tấm pin và điện năng nhận được.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Giải quyết bài toán điều khiển tấm pin năng lượng đòi hỏi
phải có sự nghiên cứu từ lý thuyết và thực tiễn nhiều mô hình trên
thế giới, từ đó đưa ra giải pháp giải quyết vấn đề. Mô hình thực tế là
kết quả sau cùng để kiểm thử và đánh giá hệ thống.
5. Dự kiến kết quả
- Hoàn thành sản phẩm đúng như lý thuyết trình bày và hoạt
động được.
- Các kết quả quá trình thực hiện, đánh giá chất lượng hệ
thống.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Sản phẩm nếu được ứng dụng thực tế sẽ giúp khai thác hiệu
quả nguồn năng lượng xanh, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nâng
cao đời sống của con người, ….
7. Nội dung của đồ án tốt nghiệp
Gồm 3 chương được giới thiệu sơ lược sau đây:
- Chương 1: Giới thiệu về vi điều khiển PIC16F877A
- Chương 2: Thiết kế, thực hiện phần cứng và lập trình cho vi
điều khiển
- Chương 3: Kết quả đạt được và đánh giá.