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1、本科毕业设计基于单片机的太阳能跟踪充电系统设计摘要随着社会经济的快速增长，传统的燃料能源正在不断减少，同时对环境的危害越来越严重。太阳能是一种可再生能源，并且具有清洁、丰富等独特优势，具有广阔的发展前景。但是，目前太阳能的利用率较低，制约了其发展。目前，大多数太阳能发电是采用固定式的跟踪系统，无法随着太阳的运行进行转变，所以电能转化效率较低。本设计以单片机为控制中心，采用太阳能双轴跟踪装置充电，可在两个自由度中上对太阳进行跟踪，有效的提高太阳能的利用率。本系统以单片机为控制核心，光电传感器将采集到的
2、光线强弱信息传送到单片机，单片机经过分析处理后，驱动步进电机运转，在两个自由度上对太阳能电池板的角度进行调整，达到太阳光双轴跟踪的效果，同时对充电进行控制。采用单片机来实现的太阳能双轴追踪系统能有效提高太阳能的转换效率，而且实时性好，成本较低，具有较广泛的应用前景。关键词：单片机双轴跟踪太阳能充电DesignofTwo-axeSolarTrackingandChargingSystemBasedonMCUTanXueqing(CollegeofEngineering,SouthChinaAgricu
3、lturalUniversity,Guangzhou,China)Abstract:Withtherapidgrowthofsocialeconomy,thetraditionalfuelsourcesisdecreasingquickly,andtheharmofenvironmentismoreandmoreseriousatthesametime.Solarenergyisoneoftherenewableenergy,andhastheuniqueadvantagessuchasclean,
4、abundant,hasabroaddevelopmentprospects.Butthecurrentsolarutilizationislow,restrictingitsdevelopment.Currently,mostsolartrackingsystemisfixed,unabletoshiftasthesunrun,sotheenergyconversionefficiencyislow.Microcontrolleristhecoreofthewholesystem.Thesyste
5、mcantrackthesuninthetwodegreesoffreedom,whichcaneffectivelyimprovetheutilizationofsolarenergy. Thissystemadoptsmicrocontrollerasnucleusandphotoelectricsensortransmitthecollectedlightinformationtothemicrocontroller.Afteranalyzingandprocessing,microcontr
6、ollerdrivetwosteppermotorsrunning,soitcanadjusttheangleofsolarpanelsonthetwodegreesoffreedom.Thissystemachievesthegoaloftwo-axistrackingsolar,andtocontrolchargingatthesametime.Bymicrocontrollertorealizetwo-axistrackingsolarsystemscaneffectivelyimprovet
7、heconversionefficiencyofsolarenergy,andhasabroadapplicationprospectwiththeadvantagesofgoodreal-timeandlowcost.Keywords:MicrocontrollerTwo-axestrackingSolarCharging目录1前言11.1课题的研究背景和意义11.2太阳能跟踪系统的国内外研究现状21.3本设计的主要研究内容22总体方案确定32.1方案简述32.2光电检测跟踪太阳原理33系统的硬件
8、设计43.1ATmega16单片机最小系统电路43.1.1ATmega16单片机的简介及引脚功能说明43.1.2ATmega16单片机最小系统电路设计53.1.3ISP下载线路73.2光强度检测电路73.2.1光敏电阻介绍和工作原理73.2.2光强检测电路83.3A/D转换电路93.4时钟电路93.4.1DS1302时钟芯片介绍93.4.2时钟电路103.5电机驱动电路103.5.1步进电机的介绍103.5.2ULN2003芯片介绍113.5.3电机驱动电路设计123
