Freescale单片机的SD卡数据读写设计
sd卡数据读写流程
SD卡数据读写流程引言SD卡（Secure Digital Card）是一种常用的存储设备，通常用于移动设备、相机等电子产品中。
在使用SD卡时，数据的读写是一个非常重要的过程。
本文将详细介绍SD卡的数据读写流程，包括初始化、文件操作和数据传输等环节。
初始化SD卡初始化SD卡是数据读写的第一步，确保SD卡可以被正确地识别和使用。
下面是SD卡数据读写的初始化流程：1.插入SD卡：将SD卡插入目标设备的SD卡插槽中。
2.电源供给：为SD卡提供稳定的电源，通常通过连接电源线或使用内置电池来实现。
3.延时等待：等待SD卡稳定，一般为几毫秒的时间。
4.发送命令：通过SPI或SDIO等接口向SD卡发送特定的命令，以初始化SD卡。
5.接收响应：SD卡将返回初始化成功与否的响应，如果初始化成功，则可以进行后续的数据读写操作。
SD卡文件系统在进行数据读写之前，需要先设置SD卡的文件系统。
常用的文件系统包括FAT16、FAT32和exFAT等。
下面是SD卡文件系统的设置流程：1.格式化SD卡：使用格式化工具对SD卡进行格式化，以清除原有的文件系统和数据。
2.创建分区：根据需求，可以将SD卡分为一个或多个分区，并设置每个分区的大小。
3.创建文件系统：选择合适的文件系统类型，在分区上创建文件系统，并分配文件系统的容量。
4.分配文件表：文件系统会维护一个文件表，记录文件的位置、大小等信息。
在创建文件系统时，会分配一块空间来存储文件表。
5.设置文件权限：根据需要，可以设置文件的读写、执行权限，以保证文件的安全性。
SD卡数据读写操作SD卡的数据读写操作包括文件的创建、打开、读取、写入和关闭等。
下面是SD卡数据读写操作的详细流程：1.创建文件：通过文件系统接口，调用相关函数创建一个新的文件，并指定文件的名称和路径。
2.打开文件：使用文件系统的函数打开已经存在的文件，以便后续的读取和写入操作。
3.读取文件：通过文件系统提供的函数，在已经打开的文件中进行读取操作。
sd卡数据读写流程
sd卡数据读写流程一、概述SD卡是一种常用的存储设备，应用广泛。
在进行SD卡数据读写操作时，需要了解其基本流程及相关细节。
本文将详细介绍SD卡数据读写流程。
二、准备工作1. 确认SD卡类型：根据需求选择合适的SD卡类型，如标准SD卡、Mini SD卡、Micro SD卡等。
2. 准备读写设备：需要使用支持SD卡的读写设备，如读卡器、手机、相机等。
3. 系统环境：根据不同操作系统选择相应的驱动程序和开发工具。
三、初始化SD卡1. 电源接口：将SD卡插入读写设备中，并接通电源。
2. 查找CMD线：通过CMD线查找到SD卡，并发送复位命令。
3. 发送初始化命令：发送初始化命令后，等待SD卡响应并返回状态码。
四、读取CID和CSD寄存器信息1. 发送CMD10命令：通过CMD10命令可以获取CID寄存器信息。
2. 发送CMD9命令：通过CMD9命令可以获取CSD寄存器信息。
五、设置Block长度1. 发送CMD16命令：通过CMD16命令设置Block长度，即每次读取或写入的字节数。
六、数据传输1. 读取数据：发送CMD17命令，指定读取的起始地址和读取的Block数量，等待SD卡响应并返回数据。
2. 写入数据：发送CMD24命令，指定写入的起始地址和写入的Block数量，等待SD卡响应并写入数据。
七、结束操作1. 发送CMD12命令：结束操作前需要发送CMD12命令，以停止多块传输。
2. 断开电源：操作完成后需要断开SD卡电源。
八、注意事项1. SD卡在进行读写操作时需要保持稳定的电压和供电。
2. 操作过程中需要注意各种状态码及其含义。
3. 合理选择Block长度可以提高读写速度。
以上就是SD卡数据读写流程的详细介绍。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行合理调整和优化。
单片机对SD卡读写系列(三)
单片机对SD卡读写系列（三）
对SD 卡的驱动主要有初始化、读、写、擦除等。
1、初始化步骤：
（1）延时至少74clock
（2）发送CMD0，需要返回0x01，进入Idle 状态
（3）循环发送CMD55+ACMD41，直到返回0x00，进入Ready 状态。
如果是MMC，此步应发送CMD1。
2、读步骤：
（1）发送CMD17（单块）或CMD18（多块）读命令，返回0x00
（2）接收数据开始令牌0xfe（或0xfc）+正式数据512Bytes + CRC 校验2Bytes
默认正式传输的数据长度是512Bytes，可用CMD16 设置。
3、写步骤：
（1）发送CMD24（单块）或CMD25（多块）写命令，返回0x00
（2）发送数据开始令牌0xfe（或0xfc）+正式数据512Bytes + CRC 校验2Bytes
4、擦除步骤：
（1）发送CMD32，跟一个参数来指定首个要擦出的扇区号（SD 手册上说
是块号）
（2）发送CMD33,，指定最后的扇区号
（3）发送CMD38，擦除指定区间的扇区
此3 步顺序不能颠倒。
还要注意发送CMD 命令时，后面要跟一个字节的CRC 校验数据，总之要保证每次发送的数据包长度符合协议要求，命令、数据符合时序要求。
单片机读写SD卡教程
重声明：本实验并不是对所有SD卡都能成功运行第一步：翻开winhe*软件，用读卡器读SD卡，在winhe*中查看SD卡点击查找〔ctrl+F〕Array输入FAT〔找到DBR处〕发现DBR起始于0*11200扇区地址，它必是512所以在程序中读一个扇区时一定要是5120*EB，本程序读一下这个地址的值看看是否正确。
注意有的看看程序吧*include <reg52.h>*define uchar unsigned char*define uint unsigned int//=============================================================//定义SD卡需要的4根信号线sbit SD_CLK = P1^1;sbit SD_DI = P1^2;sbit SD_DO = P1^0;sbit SD_CS = P1^3;sbit Beep=P2^0;//用来调程序标志//===========================================================//===========================================================//定义512字节缓冲区，，89C52直接定义成unsigned char DATA[80];，太大了RAM不够unsigned char *data DATA[512];void delay(unsigned int z){unsigned int *,y;for(*=z;*>0;*--);for(y=110;y>0;y--);}//===========================================================//写一字节到SD卡,模拟SPI总线方式void SdWrite(unsigned char n){unsigned char i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=0;SD_DI=(n&0*80);n<<=1;SD_CLK=1;}SD_DI=1;}//===========================================================//从SD卡读一字节,模拟SPI总线方式unsigned char SdRead(){unsigned char n,i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=1;SD_CLK=0;n<<=1;if(SD_DO) n|=1;}return n;}//============================================================//检测SD卡的响应unsigned char SdResponse(){uchar i=0,response=0;while(i<=8){response = SdRead();if(response==0*00)break;if(response==0*01)break;i++;}return response;}//=============================================================== =//发命令到SD卡void Sdmand(unsigned char mand, unsigned long argument, unsigned char CRC) {SdWrite(mand|0*40);/*SdWrite(((unsigned char *)&argument)[0]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[1]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[2]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[3]);*/SdWrite(argument>>24);SdWrite(argument>>16);SdWrite(argument>>8);SdWrite(argument);SdWrite(CRC);}//=============================================================== =//初始化SD卡unsigned char SdInit(void){unsigned char i;unsigned char response=0*FF;P3=0*ff;SD_CS=1;for(i=0;i<=0*fe;i++)SdWrite(0*ff);SD_CS=0;Sdmand(0*00,0,0*95);SD_DI=1;response=SdResponse();if(response!=0*01){return 0;}if(response==0*01){ //不管什么SD卡都能进入这一步，同时也说明硬件没问题SD_CS=1;//Beep=0;//while(1);//用来查看程序能否运行到这一步，去掉//即可SdWrite(0*ff);SD_CS=0;while(1){Sdmand(0*01,0,0*ff);//Sdmand(0*01,0*00000000,0*ff);//进SPIresponse=0*ff;SD_DI=1;for(i=0;i<250;i++)//response!=0*00//等待回复{response=SdResponse(); //Beep=0;/if(response==0) break;}if(response==0) {break;}//回复0则通过SPI，只要通过SPI后面的指令才能继//续// Beep=0;}// Beep=0;//看程序能否跳出来，挑不出来则进不了SPISD_CS=1;SdWrite(0*ff);SD_CS=0;// Beep=0;return 1;}}//=============================================================== =//往SD卡指定地址写数据,一次最多512字节最好不要乱写否则fat系统被改掉SD卡打不开unsigned char SdWriteBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len){unsigned int count;unsigned char dataResp;SD_CS=0;Sdmand(0*18,address,0*ff);if(SdResponse()==00){SdWrite(0*ff);SdWrite(0*ff);SdWrite(0*ff);//mand was a success - now send data//start with DATA TOKEN = 0*FESdWrite(0*fe);//now send datafor(count=0;count<len;count++) SdWrite(*Block++);for(;count<512;count++) SdWrite(0);//data block sent - now send checksumSdWrite(0*ff); //两字节CRC校验, 为0*FFFF 表示不考虑CRCSdWrite(0*ff);//Now read in the DATA RESPONSE tokendataResp=SdRead();while(SdRead()==0);dataResp=dataResp&0*0f; //mask the high byte of the DATA RESPONSE token SD_CS=1;SdWrite(0*ff);if(dataResp==0*0b){return 0;}if(dataResp==0*05)return 1;return 0;}//printf("mand 0*18 (Write) was not received by the SD.\n");return 0;}//=============================================================== ========//从SD卡指定地址读取数据,一次最多512字节unsigned char SdReadBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len) {unsigned int count,i;uchar response;SD_CS=0;// while(1)// {Sdmand(0*11,address,0*ff);// SD_DO=1;// P0=SdResponse();// P0=0*ff;// while(1);while(response!=0*fe && i<200) {response=SdRead();P0=response;i++;} // if(i>=200) Beep=0;// P0=0*f0;// }// Beep=0;for(count=0;count<512;count++) *Block++=SdRead();SdRead();SdRead();//Now read in the DATA RESPONSE tokenSD_CS=1;SdWrite(0*ff);return 1;}void main(){unsigned int mm;unsigned long AddTemp=0*11200;//70144;//SD卡地址第一个数据物理地址初始值70144是通过winhe*查看，对于你的SD卡肯定要改//可以用winhe*查看，一定要是512整数倍mm=SdInit();//SdReadBlock(DATA,AddTemp,1);delay(10);// Beep=0;if(DATA[0]==0*eb)Beep=0;// 看读的对不对while(1); }。
单片机读写SD卡电路设计
单片机读写SD卡电路设计单片机读写SD卡电路设计【摘要】本文设计了单片机读写SD卡电路，从硬件设计到软件实现的过程。
本文以STC32为例，描述了设计工作原理，并给出连接图和程序。
【关键字】SD卡单片机1引言安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理（外语缩写PDA）和多媒体播放器等。
2SD卡SD卡就是SecureDigitalCard--安全数码卡，是由日本松下公司，东芝公司和美国SANDISK公司1999年8月共同开发研制的，具有大容量，高性能，尤其是安全等多种特点的多功能存储卡。
3系统设计方案系统硬件组成本设计硬件电路采用的整体结构如图1所示。
RS232—HOST（单片机）—SD 卡。
其中单片机采用流行的stc32，降低生产成本，串行接口RS232为标准3线制。
由稳定电压器供给5V电压，单片机通过SPI总线：时钟、输入、输出、片选4个I/O接口控制SD卡的读写操作。
由于SD卡的供电电压为3.3V，所以我采用了LM317对SD卡提供3.3V的电压。
SD的输入输出电压电平是3.3V的，而单片机的4个I/O接是5V的TTL电平，所以采用了74LVX4245电平转换驱动芯片，对SD卡的数据传输进行驱动。
当上电后，直接给单片机提供5V工作电压，通过LM317电压转换给SD卡提供3.3V工作电压。
单片机通过复位键对SD卡进行读写控制，单片机对SD卡不断发出数据，同时SD卡的DataOutI/O接口把数据发送给单片机。
实现单片机对SD卡的一次读写操作。
4系统程序设计4.1SD卡模态选择SD卡在工作时有两种总线模式：SD总线模式和SPI总线模式。
两种模式下。
单片机读写SD卡
结束语
实验结果表明单片机使用12MHz的晶体振荡器时，读写速度和功耗都基本令人满意，可以应用于对读写速度要求不高的情况下。本文详细阐述了用AT89C52单片机对SD卡进行操作的过程，提出了一种不带SD卡控制器，MCU读写SD卡的方法，实现了SD卡在电能监测及无功补偿数据采集系统中的用途
SPI_TransferByte(0xff);
SPI_TransferByte(0xff);
retry=0;
do{ temp=Write_Command_SD(SD_INIT,0);
//发送初始化命令
retry++;
if(retry==100) //重试100次
{SD_Disable(); //关片选
return(INIT_CMD1_ERROR);
//如果重试100次失败返回错误号
}
}while(temp!=0);
SD_Disable(); //关片选
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ return(TRUE); //返回成功
}
数据块的读写
本文的实现程序把SPI总线读写功能集成在一起，传递的val变量既是向SPI写的数据，也是从SPI读取的数据。具体程序如下：（程序是在Keil uVision2的编译环境下编写）
Freescale单片机实验指导书2【2024版】
一般性实验实验一普通I/O口操作实验实验目的：1、熟悉SDIDE开发环境，熟悉GP32基本程序结构2、理解Freescale MCU的编程框架3、熟悉编程调试环境,编译、调试、下载运行第一个程序4、掌握I/O的基本编程方法范例程序:① A01_简单IO及程序框架\ FrmMain.ASM② C01_简单IO及程序框架\纯C\prgframe.prj③ C01_简单IO及程序框架\C&ASM混编\prgframe.prj实验要求：1、参看教材6.4节，熟悉实验板结构2、运行并读懂教材第7章的关于I/O口操作的LED灯控制程序3、按下列要求新建一程序：根据PB口低2位(PTB1和PTB0)的状态输出四种不同的LED显示效果，要求用最简洁的语句实现以下各效果。
(1)PTB1=0，PTB0=0时，效果为：8个LED中只有一个灯亮，亮灯顺序是从左到右，再从右到左，一个周期时间长度约4秒。
（效果1）(2)PTB1=0，PTB0=1时，效果为：8个LED中只有两个连在一起的灯亮，亮灯顺序是从左到右，再从右到左，一个周期时间长度约4秒。
（效果2）(3)PTB1=1，PTB0=0时，效果为：8个LED中只有一个灯亮，亮灯顺序是从左到右，再从右到左，一个周期时间长度约8秒。
（效果3）(4)PTB1=1，PTB0=1时，效果自定。
（效果4）实验二串行通信实验实验目的：1、理解串行通信基本原理,掌握MCU串行通信基本编程方法2、理解串行通信的查询方式和中断方式原理及其编程范例程序:1、C02_1串行通信查询方式\ H08SCI_1.prj2、C02_2串行通信中断方式\ H08SCI_2.prj3、A02_1串行通信查询方式\ SCIMain1.asm4、A02_2串行通信中断方式\ SCIMain2.asm5、以上四目录都有VB_SCI目录，该目录是对应Visual Basic6.0程序，运行在PC方，用来接收和发送数据。
单片机读写SD卡教程
郑重声明：本实验并不是对所有SD卡都能成功运行第一步：打开winhex软件，用读卡器读SD卡，在winhex中查看SD卡点这点击查找（ctrl+F）输入FAT（找到DBR处）发现DBR起始于0x11200扇区地址，它必是512整数倍，因为一个扇区含512BYTE，所以在程序中读一个扇区时一定要是512整数倍，否则会出错。
11200地址对应的值是0xEB，本程序读一下这个地址的值看看是否正确。
注意有的winhex编址是十进制看看程序吧#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//=============================================================//定义SD卡需要的4根信号线sbit SD_CLK = P1^1;sbit SD_DI = P1^2;sbit SD_DO = P1^0;sbit SD_CS = P1^3;sbit Beep=P2^0;//用来调程序标志//===========================================================//===========================================================//定义512字节缓冲区，，89C52直接定义成unsigned char DATA[80];，太大了RAM不够unsigned char xdata DATA[512];void delay(unsigned int z){unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x--);for(y=110;y>0;y--);}//=========================================================== //写一字节到SD卡,模拟SPI总线方式void SdWrite(unsigned char n){unsigned char i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=0;SD_DI=(n&0x80);n<<=1;SD_CLK=1;}SD_DI=1;}//=========================================================== //从SD卡读一字节,模拟SPI总线方式unsigned char SdRead(){unsigned char n,i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=1;SD_CLK=0;n<<=1;if(SD_DO) n|=1;}return n;}//============================================================ //检测SD卡的响应unsigned char SdResponse(){uchar i=0,response=0;while(i<=8){response = SdRead();if(response==0x00)break;if(response==0x01)break;i++;}return response;}//================================================================ //发命令到SD卡void SdCommand(unsigned char command, unsigned long argument, unsigned char CRC) {SdWrite(command|0x40);/*SdWrite(((unsigned char *)&argument)[0]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[1]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[2]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[3]);*/SdWrite(argument>>24);SdWrite(argument>>16);SdWrite(argument>>8);SdWrite(argument);SdWrite(CRC);}//================================================================ //初始化SD卡unsigned char SdInit(void){unsigned char i;unsigned char response=0xFF;P3=0xff;SD_CS=1;for(i=0;i<=0xfe;i++)SdWrite(0xff);SD_CS=0;SdCommand(0x00,0,0x95);SD_DI=1;response=SdResponse();if(response!=0x01){return 0;}if(response==0x01){ //不管什么SD卡都能进入这一步，同时也说明硬件没问题SD_CS=1;//Beep=0;//while(1);//用来查看程序能否运行到这一步，去掉//即可SdWrite(0xff);SD_CS=0;while(1){SdCommand(0x01,0,0xff);//SdCommand(0x01,0x00000000,0xff);//进SPIresponse=0xff;SD_DI=1;for(i=0;i<250;i++)//response!=0x00//等待回复{response=SdResponse(); //Beep=0;/if(response==0) break;}if(response==0) {break;}//回复0则通过SPI，只要通过SPI后面的指令才能继//续// Beep=0;}// Beep=0;//看程序能否跳出来，挑不出来则进不了SPISD_CS=1;SdWrite(0xff);SD_CS=0;// Beep=0;return 1;}}//================================================================//往SD卡指定地址写数据,一次最多512字节最好不要乱写否则fat系统被改掉SD卡打不开unsigned char SdWriteBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len){unsigned int count;unsigned char dataResp;SD_CS=0;SdCommand(0x18,address,0xff);if(SdResponse()==00){SdWrite(0xff);SdWrite(0xff);SdWrite(0xff);//command was a success - now send data//start with DATA TOKEN = 0xFESdWrite(0xfe);//now send datafor(count=0;count<len;count++) SdWrite(*Block++);for(;count<512;count++) SdWrite(0);//data block sent - now send checksumSdWrite(0xff); //两字节CRC校验, 为0XFFFF 表示不考虑CRCSdWrite(0xff);//Now read in the DA TA RESPONSE tokendataResp=SdRead();while(SdRead()==0);dataResp=dataResp&0x0f; //mask the high byte of the DATA RESPONSE tokenSD_CS=1;SdWrite(0xff);if(dataResp==0x0b){return 0;}if(dataResp==0x05)return 1;return 0;}//printf("Command 0x18 (Write) was not received by the SD.\n");return 0;}//===================================================================== ==//从SD卡指定地址读取数据,一次最多512字节unsigned char SdReadBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len){unsigned int count,i;uchar response;SD_CS=0;// while(1)// {SdCommand(0x11,address,0xff);// SD_DO=1;// P0=SdResponse();// P0=0xff;// while(1);while(response!=0xfe && i<200) {response=SdRead();P0=response;i++;} // if(i>=200) Beep=0;// P0=0xf0;// }// Beep=0;for(count=0;count<512;count++) *Block++=SdRead();SdRead();SdRead();//Now read in the DA TA RESPONSE tokenSD_CS=1;SdWrite(0xff);return 1;}void main(){unsigned int mm;unsigned long AddTemp=0x11200;//70144;//SD卡地址第一个数据物理地址初始值70144是通过winhex查看，对于你的SD卡肯定要改//可以用winhex查看，一定要是512整数倍mm=SdInit();//SdReadBlock(DATA,AddTemp,1);delay(10);// Beep=0;if(DATA[0]==0xeb) Beep=0;// 看读的对不对while(1);}。
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生，其长度为Ｌ 个０ ／ １ 字符 串。 １ ． ２ ． ３ 计 算 适 应 度 遗 传 算 法 中 ， 以种 群 中 每 个 个 体 适 应 度 的 大小来确定该个体被遗传 到下一代的概率 。 １ ． ２ ． ４ 选 择 在 遗 传 算 法 中 通 过 选 择将 优 良 的个 体 直 接 插 入下一代 的新群体 中，体现 “ 优 胜 劣 汰 ” 的 原 则 。选 择 优 良 个 体 的 方 法 通 常 采 用 轮 盘法 ， 其 基 本 思 想 是 ：个 体 被 选 择 的 概 率 取 决 于 个 体
具设计 了太阳能热利用系统的控制器 ，利用遗传算法编 写控 制程 序，进行控制器的参数优化 ，从 而实现 了对太阳能的最大利用率 ，改变 了惯用的依靠经验选取参数，效率
低难 以 实 现 最 优 化 的 缺 陷 。 仿 真 结 果 验 证 ７智 能 优 化 算 法 的有 效 性 。 【 关 键 词 】 太 阳 能 热 利 用 ；遗 传 算 法 ；Ｍａ ｄ ａ ｂ
图ｌ 所示 ：
∑
其 中，Ｐ 为个 体 ｉ 被 选 中 的概 率 ，ｆ ． 为 个体ｉ
—［ 三
．
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．１
＿ ＿
的适应度，Ｅｆ 为群体的累加适应度。
１ ． ２ ． ５ 交 叉 在 遗 传 算 法 中 交 叉 是 产 生 新 个 体 的 主 要 方 法 ， 与 生 物 学 中 的 杂 交 类 似 ，使 不 同个 体 的 基 因 相 互 交 换 以产 生 新 的 个 体 。 交 叉 的 具 体 操 作 过程如下所示 ： （ １ ） 假 设群 体 数 为 Ｍ ，对 群 体 中 的个 体 进 行
两两配对。 （ ２ ） 每 一 对 相 互 配 对 的 个 体 ，随 机 设 置 某 个或 某几 个基 因作 为交叉 点 ，长度 为Ｌ 的 染 色体有 （ Ｌ — １ ） 个 可 能 交 叉 的基 因 。 （ ３ ） 对 每 一 对 相 互 配 对 的个 体 ，依 设 定 的
一
图 １太 阳 能热 利 用 控 制 系统 原 理 图
这 是 一 个 太 阳 角 度 跟 踪 控 制 系 统 ， 该 系 统 将 特 性 完 全 相 同 的 两 个 光 敏 作 。 １ ． 遗传 算法及其实现过程 １ ． １遗 传 算 法 介 绍
遗 传 算 法 是 一 种 借 鉴 生 物 界 自然 选 择 和 遗 传 机 制 的 随 机 搜 索 寻 优 技 术 ， 其 主 要 特 点 是 群 体 搜 索 策 略 和 群 体 中个 体 之 间 的 信 息 交 换 ，搜 索 不 依 赖 于 梯 度 信 息 ，尤 其 适 用 于 处 理传 统 搜 索 方 法 难 以解 决 的 复 杂 和 非 线 性 问题 ， 可 广 泛 应 用 于 机 器 学 习 、 组 合 优 化 、 自适 应 控 制 、 规 划 设 计 等 领 域 ， 是 二 十 一 世 纪 智 能 计 算 的 关 键 技术 之一 。基本 遗传 算法 （ Ｓ Ｇ Ａ ） 是 一 种 群 体 操 作 ， 该 操 作 以群 体 中 的 所 有 个 体 为 对 象 ， 使 用 三 种 基 本 遗 传 算 子 ， 通 过 对 生 物 遗 传 和 进 化 过 程 中选 择 、 交 叉 、 变 异 机 理 的 模 拟 ，选 取 性 能 优 良 的 个 体 一 代 一 代 遗 传 下 去 ， 完 成 对 问 题 最 优 解 的 自适 应 搜 索 过 程 。 １ ＿ ２ 遗 传 算 法 的 实 现 过 程 １ ． ２ ． １编 码 般采 用二进 ￥ Ｊ ￣ ｏ ／ １ 字 符 编 码 ， 其 编 码 和 解码过程如 下：
统 是 太 阳 跟 踪 装 置 的神 经 中 枢 ，控 制 系 统 的 决 策 能 力 制 约 着 跟 踪 装 置 运 行 的 精 确 度 和 太 阳 能 接 收 效 率 等 诸 多 技 术 指 标 。 因 此 ，研 究 太 阳 能 热 利 用 系 统 、设 计 太 阳 能 跟 踪 装 置 的控 制 器 是
的相对适应度 。
Ｐ 一—Ｌ
，
② 规 定 最 小 的 偏 差 ， 使 得 ｌ ， 衄 ， ｌ ≤ ，其 中，ｆ … 为 每 代 最 大 适 应 度 ，ｆ 为 已知 的 适 应 度 目标 。③观 察适 应度 的变化趋势。 在Ｇ Ａ 初 期 ，最 优 个 体 的 适 应 度 以及 群 体 的 平均适 应度都较 小，随Ｇ Ａ 操 作 ，适 应 度 变 化 ， 在Ｇ Ａ 后 期 ，适 应 度 渐 渐 趋 于 缓 和 或 停 止 。 ２ ． 太 阳 能 热 利 用控 制 系统 数 学 模 型 的 建 立 本 文 所 采 用 的 太 阳 能 热 利 用 控 制 系 统 原理
低 ， 能 量 储 存 难 等 成 为 当前 太 阳 能 利 用 过 程 中 急 需解 决 的 关 键 问题 。 对 于 太 阳 能 热 利 用 系 统 而 言 ， 如 何 设 计 太 阳 自动 跟 踪 装 置 ，提 高 太 阳 能 的 转 换 率 是 一 项 重 要研 究 课 题 。 遗 传 算 法 是 一 种 随 机 搜 索 的全 局 化 方 法 ，它 通 过 交 叉 和 变 异 操作 大 大 减 少 了受 初 始 状 态 的 影 响 ，使 搜 索 得 到 最优 结 果 而 不 停 留 在 局 部 最 优 处 。 本 文 采 用 Ｍａ ｌ ｆ ａ ｂ 仿 真 工
太 阳 能 是 一 种 清 洁 无 污 染 的 能源 ，在 不 可 再生 资源逐渐枯 竭的今 天发展前景非 常广阔 ， 然 而 它 具 有 密 度 低 、空 间 与 时 间 分 布 不 断 变 化 的特 点 ， 这 就 使 得 太 阳 能 的 收 集 和 利 用 变 得 更 具 有 挑 战 性 。在 太 阳 能 热 利 用 中 ，为 了 搜 集 到 更 多 的 热 能 ，必 须 使 集 热 器 从 日 出到 日落 跟 踪 太 阳 ； 理 论 分 析 表 明 ，应 用 精 确 的 太 阳跟 踪 装 置可 使太 阳 能接收 率提 高３ ５ ％以上 ， 开 发 和 利 用 太 阳 跟 踪 装 置 势 在 必 行 。 本 课 题 是 基 于 遗 传 算法 来优化太 阳能控制 器的跟踪状态 ，提高太 阳 能 热 利 用 控 制 系 统 的 效 率 。 太 阳跟 踪 装 置 一 般 由 跟 踪 机 构 和 控 制 系 统 两 部 分 组 成 ， 控 制 系
…
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基于 遗侉 篡法的太 阳能热利用系统控 制貉设计
青 岛工学 院 李艳英 于春晓
【 摘要 】不可再生能源的逐渐枯竭和 日益严重 的环境 问题 强烈呼吁人们要大力发展可再 生能源 ，太 阳能以其分布 广 ，储量丰富的特点受到 了广泛关注。然而太阳能利用率