自动追踪太阳能充电站教材.doc

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1、前言若说20世纪是计算机的时代，那21世纪必然是机器人的时代。第一台数字计算机的诞生引发了20世纪的电子工业革命。如今，计算机特别是单片微型计算机（简称单片机）得到了迅猛发展。单片机以其高性价比、高速度、体积小、可重复编程和方便功能扩展等优点，在实践中得到了广泛的应用。目前，在市场上的众多产品中均能看到单片机的身影。单片机也成为电子爱好者的必修课程，它渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批智能化控制领域的科学家与工程师。孩子们学习单片机，学习机器人，在学中玩，从玩中学，获得了不少的收获，如果让他们把

2、学习到的知识应用到生活中去，制作出实实在在的单片机应用产品，那一定会更加的有意思。目录科普知识-2-认识新模块-5-一、光线传感器-5-二、电压比较器：-6-小试牛刀-6-追光小车参考程序：-8-强光寻找装置参考程序：-8-三、步进电机驱动与步进电机-8-系统功能讲解-13-故障处理：-13-课后拓展-13-制作心得-13--13-科普知识一、能源 能源就是向自然界提供能量转化的物质。能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济

3、发展的重要问题。二、能源的分类能源按照不同的标准分类有不同的结果，我们按照可再生和不可再生大致将能源分成两类，下面将列举一些常见的能源。1、石油石油是一种粘稠的、深褐色液体。地壳上层部分地区有石油储存。石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说，前者较广为接受，认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，不可再生；后者认为石油是由地壳内本身的碳生成，与生物无关，可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。“石油”这个中文名称是由北宋大科学家沈括第一次命名的。-13-1、煤炭煤炭是古代植物

4、埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。是一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成，俗称煤炭。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。3、太阳能太阳能一般是指太阳光的辐射能量和热量，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换

5、两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。-13-三、太阳能的优点与注意事项普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。　　无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。　　巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。　　长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说

6、太阳的能量是用之不竭的。注意事项：太阳能有以上诸多好处但是在利用太阳能时有一个不容忽视的问题，那就是效率，要想效率高就要让太阳能电池板一直对着光线最强的方向。接下来就让我们制作一个可以自动追踪太阳的充电站吧！认识新模块一、光线传感器感光器件（光敏电阻）光线传感器是用来感受光线强弱的元器件。之前咱们学过的大多数传感器只能感知某种量的有无，例如感知有无障碍物的红外线传感器，和以往大多数传感器不同，今天咱们学习的光线传感器不但能感知是否有光线的存在，而且还能够测量出光线的强弱，下面就让我们一起来认识一下它吧。数据接口-13-使用方法：光敏电阻：感受光线强弱的关键器件。数

7、据接口：将当前光敏电阻感受的光线强度转化成电压值输出。根据上图可以看出这个传感器输出信号和光线强度的关系是光线越强输出电压越高。二、电压比较器：电压比较器，是比较两个电压值大小的器件，如果我们无法理解电压值大小的深层含义，那么我们就抽象的将两个电压值看做是两个数字，而电压比较器则是比较两个数值大小的器件。-13-IN1与IN2接两个不同的光线传感器OUT1与OUT2将比较结果输出，如果IN1>IN2则OUT1输出YES信号，反之则OUT2输出YES信号，如果IN1=IN2则OUT1与OUT1都输出YES信号使用方法：将两个光线传感器用三排线分别连接在IN1与IN2

8、上，再用两