FastBond3基础部分-边缘计算赋能太阳能板综合管理系统的框图设计
该项目使用了高性能MCU,相机模组,6轴传感器等,实现了太阳能板综合管理系统的设计,它的主要功能为:太阳追踪,太阳能板各种污渍识别以及恶劣天气预警。
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嵌入式系统
FastBond第3季
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更新2024-09-13
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1 创意方向介绍

太阳能是一种清洁、可再生的能源,利用太阳能板将太阳光转换为电能,可以减少对有限的化石燃料的依赖,特别在工业中对电的需求量大,价格相对民用电高,合理运用太阳能可以带来显著的经济效益。


但在太阳能板规模使用过程中可能会产生一些问题导致太阳能利用率不高,如太阳能板固定安装无法根据太阳入射角运动,在早晚时刻利用率降低;灰尘等脏污覆盖在太阳能板玻璃上。

2 创意方案

太阳能板的实际功率输出受接收的太阳能辐射量有关,并且当与太阳入射角垂直时可获得最大的辐射量,因此可以通过GPS模块直接获取坐标或者通过联网模块连接用户手机设备间接获取坐标,再通过坐标和时间计算出此时太阳能板的目标角度。通过多个伺服电机控制太阳能板角度,使得安装于太阳能板的传感器陀螺仪数据接近目标角度。


通过高性能MCU的强大边缘计算能力搭配高像素的摄像模块,识别太阳能板玻璃表面是否包含有脏污或灰尘覆盖,并且将识别到的位置框选出来通过联网模块通知管理人员及时进行清理。


定时联网查询天气情况,如遇恶劣天气,如台风、冰雹,及时通知用户,并调整面板到安全的位置和角度。


3 方案框图

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4 可选元器件

STM32H747XI芯片:该芯片能够连接到相机模组,最高支持140 Mbyte/s 传输速率。内置一个M7内核(运行在480MHz,负责处理复杂、高性能的任务)和M4内核(运行在240MHz,用于处理较轻量级的任务,或在低功耗模式下运行);接口数可达168个,扩展能力很强;高达 1MB SRAM 和 2MB Flash,还支持外部存储器扩展,如 SDRAM 和 NOR Flash;内置浮点运算单元 (FPU) 和 DSP 指令集,加速矩阵和信号处理等。参考STM32H747I-DISCO嵌入式开发板搭配B-CAMS-OMV模块。


ISM330DHCX芯片:集成了加速度计和陀螺仪,主要用于运动跟踪、姿态控制和各种需要高精度惯性测量。芯片内还内置了一个“Machine Learning Core”,用于识别特定的数据模式,如识别异常震动、运动检测等。

5 心得

通过这次活动,了解了许多强大的芯片,还看到了这些芯片如何推动工业自动化、物联网、智能家居等多领域的发展。这次活动让我受益匪浅,期待未来能有更多类似的机会,继续拓展我的知识和技能。

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