一种太阳能自动跟踪装置（软件设计）【字数：8743】
摘 要系统以单片机STC89C52为控制核心，单片机通过处理光敏电阻的检测信号来实现对步进电机的控制。系统由控制模块、光电转换模块、电机驱动模块等构成。光电转换模块采用光敏电阻来接受不同强度的光照射，经过PCF85C91芯片电压采样转换为数字信号，反馈到单片机，控制电机来实现太阳板与光线位置垂直。机械跟踪采用双轴控制，可在指示灯的提示下进行手动模式与自动模式的切换。太阳能作为清洁能源，有着成本低、覆盖面积广、可再生等优点，在市场上有着广阔的应用前景。
目 录
1．绪论 1
1.1课题背景 1
1.1.1我国太阳能资源 1
1.1.2太阳能的应用领域 1
1.2课题研究的目的和意义 1
1.3国内外的研究情况 2
1.4论文的主要研究内容 2
2．系统总体设计 3
2.1系统总体设计要求 3
2.2系统总体设计分析 3
2.3太阳运行的规律 4
2.4跟踪器机械执行部分比较选择 4
2.4.1本课题的机械设计方案 4
2.5跟踪方案的确定 5
3．系统硬件设计 6
3.1器件的选型 6
3.1.1单片机的特点及工作原理 6
3.1.2复位电路 7
3.1.3晶振电路 7
3.2光电转换电路设计 7
3.2.1光电传感器 7
3.2.2光电转换思想介绍 7
3.3 AD转换模块电路设计 8
3.3.1AD转换模块 8
3.4步进电机驱动电路设计 9
3.4.1步进电机原理介绍 9
3.4.2步进电机的控制 9
3.4.3步进电机驱动电路 9
3.5单片机外围电路设计 10
4．系统软件设计 11
4.1按键子程序 11
4.2指示灯部分子程序 12
4.3主程序模数转换 13
4.4驱动电路子程序 14
4.5 AD电压采样子程序 14
5．系统调试 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
5.1系统实物平台搭建 17
5.2太阳板跟踪功能测试 17
5.3按键功能测试 18
5.4整体评估 18
总 结 19
参考文献 20
致 谢 21
附 录 22
1．绪论
1.1课题背景
人类发展的动力和基础就是能源，我们以及踏进了21世纪，社会在进步，只有大量的能源基础，国家才能飞速的发展，国际地位才会提升。当今世界如果我们依旧矿物燃料为主要能源的话，对我们本身乃至国家来说都不是长久之计，甚至会因为这些资源的争夺使全球各个国家的矛盾激化。目前很多世界大国都在拼命探索新能源的开发和研究。
石油称霸了20世纪，那么在21世纪，太阳能将会来挑战这个擂主。目前来说，太阳能几乎可以随处可取，还有持续存在的特点，太阳能的开发相对于其他资源来说，无论是从可再生，还是到成本的考虑，再到环境问题上的考虑，都有着非常明显的优势。太阳经过核聚变散发热量，而每秒释放的能量仅仅到地球上就比500万煤燃料燃烧的能量还要多，而且地球上的类似风能、潮汐能等都来自于太阳的作用。
1.1.1我国太阳能资源
全国从五类地区划分上来看，前三个地区占了百分之70左右的辐射量，年辐射时间也超过了2000个小时，有着太阳能利用极好的条件。我国从北纬52度到南纬暗沙群岛，从黑龙江的最东面，到最西面的新疆地区。无论从经度还是纬度都有着很大的跨越幅度，所以在太阳能收集以及建设方面都有着大面积的合适地点，这些来自地球的馈赠都需要很好的来利用。
1.1.2太阳能的应用领域
在光热领域、光能发电、化合作用、光与生物能这四类为太阳能利用的基本方式。 太阳能应用领域则有：航空航天的独立供电、灯塔航标、农用气象站检测以及公共设施的日常供电等。
1.2课题研究的目的和意义
进入21世纪，各国都开始意识到了环境的重要性，可持续发展将会是一个持续很久话题，国家在环境的整治上都有了血的教训，我国也正在向优质、舒适的环境发现，像新能源汽车的生产，都遵循这可循环这个话题，所以太阳能的开发至今到未来很长一段时间内，都将会占有一个很重要的地位。
一是太阳能无论是工业还是民用在能源方面有着很强的优越性；二是光伏产业各国都在争先恐后的研究技术掌握核心技术开发，有着战略地位；三是太阳能的一系列特点都极具开发价值。
1.3国内外的研究情况
国内外在多年发展中有了众多成果，目前比较认可的方式大体分为两种，分别是光电追踪方式和视日运动轨迹追踪。如表1.1为国内外研究状况。
表1.1 国内外研究状况
时间
国内
完成状况
1990年
国家气象局计量局
FST型全自动太阳跟踪器
1992年
国内
太阳灶自动跟踪系统
1994年
在《太阳能》杂志中
单轴液压的自动跟踪器
2005年
与以色列合作，在南京建立
太阳能塔式热发电示范电站
国外
完成状况
1955年
以色列Tabor
成功研制选择性太阳吸收涂层
1954年
目 录
1．绪论 1
1.1课题背景 1
1.1.1我国太阳能资源 1
1.1.2太阳能的应用领域 1
1.2课题研究的目的和意义 1
1.3国内外的研究情况 2
1.4论文的主要研究内容 2
2．系统总体设计 3
2.1系统总体设计要求 3
2.2系统总体设计分析 3
2.3太阳运行的规律 4
2.4跟踪器机械执行部分比较选择 4
2.4.1本课题的机械设计方案 4
2.5跟踪方案的确定 5
3．系统硬件设计 6
3.1器件的选型 6
3.1.1单片机的特点及工作原理 6
3.1.2复位电路 7
3.1.3晶振电路 7
3.2光电转换电路设计 7
3.2.1光电传感器 7
3.2.2光电转换思想介绍 7
3.3 AD转换模块电路设计 8
3.3.1AD转换模块 8
3.4步进电机驱动电路设计 9
3.4.1步进电机原理介绍 9
3.4.2步进电机的控制 9
3.4.3步进电机驱动电路 9
3.5单片机外围电路设计 10
4．系统软件设计 11
4.1按键子程序 11
4.2指示灯部分子程序 12
4.3主程序模数转换 13
4.4驱动电路子程序 14
4.5 AD电压采样子程序 14
5．系统调试 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
5.1系统实物平台搭建 17
5.2太阳板跟踪功能测试 17
5.3按键功能测试 18
5.4整体评估 18
总 结 19
参考文献 20
致 谢 21
附 录 22
1．绪论
1.1课题背景
人类发展的动力和基础就是能源，我们以及踏进了21世纪，社会在进步，只有大量的能源基础，国家才能飞速的发展，国际地位才会提升。当今世界如果我们依旧矿物燃料为主要能源的话，对我们本身乃至国家来说都不是长久之计，甚至会因为这些资源的争夺使全球各个国家的矛盾激化。目前很多世界大国都在拼命探索新能源的开发和研究。
石油称霸了20世纪，那么在21世纪，太阳能将会来挑战这个擂主。目前来说，太阳能几乎可以随处可取，还有持续存在的特点，太阳能的开发相对于其他资源来说，无论是从可再生，还是到成本的考虑，再到环境问题上的考虑，都有着非常明显的优势。太阳经过核聚变散发热量，而每秒释放的能量仅仅到地球上就比500万煤燃料燃烧的能量还要多，而且地球上的类似风能、潮汐能等都来自于太阳的作用。
1.1.1我国太阳能资源
全国从五类地区划分上来看，前三个地区占了百分之70左右的辐射量，年辐射时间也超过了2000个小时，有着太阳能利用极好的条件。我国从北纬52度到南纬暗沙群岛，从黑龙江的最东面，到最西面的新疆地区。无论从经度还是纬度都有着很大的跨越幅度，所以在太阳能收集以及建设方面都有着大面积的合适地点，这些来自地球的馈赠都需要很好的来利用。
1.1.2太阳能的应用领域
在光热领域、光能发电、化合作用、光与生物能这四类为太阳能利用的基本方式。 太阳能应用领域则有：航空航天的独立供电、灯塔航标、农用气象站检测以及公共设施的日常供电等。
1.2课题研究的目的和意义
进入21世纪，各国都开始意识到了环境的重要性，可持续发展将会是一个持续很久话题，国家在环境的整治上都有了血的教训，我国也正在向优质、舒适的环境发现，像新能源汽车的生产，都遵循这可循环这个话题，所以太阳能的开发至今到未来很长一段时间内，都将会占有一个很重要的地位。
一是太阳能无论是工业还是民用在能源方面有着很强的优越性；二是光伏产业各国都在争先恐后的研究技术掌握核心技术开发，有着战略地位；三是太阳能的一系列特点都极具开发价值。
1.3国内外的研究情况
国内外在多年发展中有了众多成果，目前比较认可的方式大体分为两种，分别是光电追踪方式和视日运动轨迹追踪。如表1.1为国内外研究状况。
表1.1 国内外研究状况
时间
国内
完成状况
1990年
国家气象局计量局
FST型全自动太阳跟踪器
1992年
国内
太阳灶自动跟踪系统
1994年
在《太阳能》杂志中
单轴液压的自动跟踪器
2005年
与以色列合作，在南京建立
太阳能塔式热发电示范电站
国外
完成状况
1955年
以色列Tabor
成功研制选择性太阳吸收涂层
1954年
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