太阳能自动跟踪系统设计.doc

摘要:太阳能是一种清洁的能源，太阳能发电已经成为发展最快的技术。然而也存在着光照射的方向和强度随时间不断变化的问题，这就对太阳能的利用和收集提出了更高的要求。目前，太阳能电池板大多数都是固定的，没有充分利用太阳能资源，发电率较为低下。但是，在同样的条件下，如果采用太阳能自动跟踪发电设备，此时，相对于太阳能固定发电设备的发电量来说就有很大的提高。因此，在太阳能发电过程中，进行跟踪是必不可少的。

本文设计了一种基于单片机的太阳能自动跟踪系统，系统主要包括微处理器最小系统、光线检测电路、A/D转换电路、太阳能板方向控制电机驱动模块以及电源转换模块。光线采集模块运用光敏电阻进行采集，四个光敏电阻组成2组进行电压比较，用于确定太阳光照方向，光敏电阻产生电压模拟信号通过AD0832进行模数转换，并送入单片机进行处理；单片机控制模块选用STC89C52单片机，对数据进行处理和控制电机；太阳能板方向控制驱动模块采用继电器控制2组步进电机，对太阳板水平和垂直方向进行控制，实现太阳光照方向的实时跟踪。该系统不仅能够根据太阳光的方向调整太阳能电池板的方向、结构比较简单、成本相对较低，而且能在太阳能自动跟踪的过程中，提高了太阳能的利用率，有较好的应用价值。

关键词：太阳能；单片机；自动跟踪

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究的背景及意义-1

1.2 太阳能研究现状和发展趋势-1

1.3 课题的主要研究内容-2

2 系统的设计方案论证-3

2.1 系统总体设计方案-3

2.2 系统设计方案-4

2.2.1 光线检测及模数转换模块的选择-4

2.2.2 控制模块芯片的选择-4

2.2.3 电机驱动模块的选择-4

3系统硬件设计-7

3.1 单片机最小系统设计-7

3.2 光线检测及AD转换电路设计-8

3.3 太阳能板方向控制电路设计-10

3.4 电源电路设计-12

4系统软件设计-13

4.1 系统主程序流程图-13

4.2光敏电阻电压AD转换子程序流程图-14

4.3电机控制子程序流程图-15

结    论-16

参 考 文 献-17

附录A部分程序-18

附录B原理图及实物图-23

致    谢-26