基于单片机的太阳追踪模拟系统设计.doc

摘  要： 太阳能追踪模拟系统成本低，控制精确，能准确定位到太阳光的位置，且具有较好的抗干扰的能力，能大大提高对太阳光的采集效率[17]。本课题设计了一个太阳追踪系统，可实现对太阳光照强度最强位置进行准确位置追踪。本设计采用STC12C5A单片机作为控制器，实现对整个电路的算法处理，4个光敏电阻作为该电路的追踪器采集太阳光照强度并由两个步进电机控制转动，最终实现对太阳光强的追踪。单片机通过采集4路光敏电阻光敏电阻两端的电压值，判断东西南北四个方向太阳光的强弱，最后通过ULN2003驱动两路步进电机拖动电路板朝着太阳光照强度最强的地方转去。 

关键词：单片机；太阳能；光电追踪；步进电机；

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究背景-1

1.2 国内外发展趋势-3

1.3系统总体框架和设计安排-5

1.4本章小结-6

2 总体设计方案-7

2.1课题设计目标-7

2.2 课题内容-7

2.3 课题完成技术指标-7

2.4 方案设计-7

2.4.1 光电检测原理-8

2.4.2 步进电机工作原理-9

2.5本章小结-10

3 硬件设计-11

3.1 控制器模块设计-11

3.1.1 单片机选型-11

3.1.2 单片机最小系统设计-13

3.1.3单片机AD模数转换-14

3.2 电机驱动电路模块-15

3.2.1 电机选择-15

3.2.2励磁方案选择-16

3.2.3 步进电机驱动芯片选择-16

3.2.4 步进电机驱动电路设计-17

3.3 光电检测模块-17

3.4 显示模块-19

3.5 系统PCB设计原理图-19

3.6 本章小结-20

4 软件设计-21

4.1 主程序设计-21

4.2 A/D采样程序设计-21

4.3 步进电机程序设计-22

4.4 1602液晶显示程序设计-23

4.5本章小结-24

5 系统调试与测试分析-25

5.1 开机测试-25

5.2 测试电路与方法-26

5.3 测试数据及结果分析-26

5.4本章小结-27

6 结论与展望-28

6.1设计总结-28

6.2设计感想与展望-28

参 考 文 献-30

致 谢-32

附 录-33