基于52单片机 太阳能自动跟踪系统设计

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1、摘要太阳能是已知的最原始的能源，它干净、可再生、丰富，而且分布范围广，具有非常广阔的利用前景。但太阳能利用效率低，这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及。太阳能自动跟踪系统的设计为解决这一问题提供了新途径，从而大大提高了太阳能的利用效率。本设计采用光电跟踪的方法，利用步进电机双轴驱动，由光电传感器根据入射光线的强弱变化产生反馈信号到微机处理器。微机处理器运行程序，通过对跟踪机构进行水平、俯仰两个自由度的控制，调整太阳能电池板的角度实现对太阳的跟踪。采用单片机来实现的太阳能追踪系统能有效提高太阳板的光电转化

2、效率，并具有较广泛的应用前景。关键词：太阳能；跟踪；光敏二极管；单片机；步进电机AbstractSolarenergyisknownasthemostprimitiveenergy,anditisclean,renewable,rich,andwidedistributionandhaswideprospectsofuse.Butthesolarenergyutilizationefficiencyislow;theproblemhasbeeninfluencingandhinderingthepopula

3、rityofsolarenergytechnology.Solarenergytobeautomatictrackingsystemdesignedtosolvetheproblemprovidethenewway，whichgreatlyimprovetheefficiencyintheuseofsolarenergy.Thisdesignusesthephotoelectrictrackingmethod,andusethesteppingmotordriver,byphotoelectricsenso

4、rincident,thenthestrengthofthelight’schangesproducefeedbacksignalstothecomputerprocessor,andcomputerprocessorwillruntheprogram,throughthehorizontaltrackingmechanismandpitchtwodegreesoffreedomcontroltoadjusttheangleofsolarpanelstoachievethetrackingofthesun.

5、Solartrackingsystembysinglechipmicrocomputertoachievecanimprovetheefficiencyofconversionofphotoelectricsolarpanels,andhasabroadprospectofapplication.Keywords:Solarenergy；Tracking；Photosensitivediode；SCM；Steppingmotor目录1绪论11.1课题背景11.1.1能源现状及发展11.1.2我国太阳能资源1

6、1.1.3目前太阳能的开发和利用21.1.4太阳能的特点21.1.5太阳能的应用领域21.2课题研究的目的和意义31.2.1课题研究的目的31.2.2研究课题的意义31.3太阳追踪系统的国内外研究现状41.4论文的主要研究内容42系统总体设计62.1系统总体设计要求62.2系统总体设计分析63系统的硬件设计83.1器件的选型83.1.1AT89C51单片机的特点及工作原理83.1.2ADC0808芯片的选用及简介113.1.374LS373芯片的选用及简介133.1.4ULN2003芯片的选用及简介143.

7、2光电转换电路设计163.3AD转换模块电路设计183.4电机驱动电路设计203.5系统硬件电路及机械部分设计214系统的软件设计274.1程序算法的简单介绍274.2系统软件程序设计274.3软件调用子程序305结论34致谢35参考文献361绪论1.1课题背景1.1.1能源现状及发展众所周之，人类进入21世纪发展的快车道，而能源是人类发展的根本动力。同时，能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。当前，包括我国在内的绝大多数国家都以石油、天然气和煤炭等矿物燃料为主要能源。随着矿物燃料的日渐枯竭和全球环境的不

8、断恶化，很多国家都在认真探索能源多样化的途径，积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作。虽然在可预见的将来，煤炭、石油、天然气等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水力能、生物能等可持续能源资源的利用日益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。据统计，20世纪90年代，全球煤炭和石油的发电量每年增长l%，而太阳能发电每年增长达20%，风力发电的年增长率更是高达