毕业设计（论文）-太阳光自动跟踪控制器设计.docVIP

摘 要 近年，能源是人类面临经济发展和环境维护平衡需要解决的最根本最重要的问题。太阳能是一种极为丰富的清洁能源，同时通常最普遍且最方便使用的是电能摘 要 1 目 录 II 引 言 4 1 毕业设计的基本任务 4 2 已有的实验基础和预期结果 4 3 毕业设计所完成的主要内容 4 第一章 自动跟踪控制器概论 5 1.1 概述 5 1.2 设计原则 5 1.2.1 通用性 5 1.2.2 实用性 5 1.3 系统组成及功能 6 1.3.1 太阳光自动跟踪控制器的组成 6 1.3.2 功能及工作原理介绍 6 第二章 设计方案与原理概述 8 2.1 设计的要求 8 2.1.1 光敏传感器 8 2.1.2 OPA2132PA运算放大器 8 2.1.3 继电器 8 2.2 方案论证 9 2.2.1 运算放大器的选择 9 2.3 工作原理分析 9 2.4 设计中注意的问题 10 2.4.1 集成电路的选择和使用 10 第三章 设计实现 11 3.1 PROTEL99SE概述 11 3.2 电路原理图设计 11 3.2.1 Protel99SE电路原理图常用工具栏 11 3.2.2 电路原理图的设计步骤 11 3.3 印制电路板设计 12 3.3.1 Protel印制电路板设计工具的应用 12 3.3.2 PCB布局布线规则 13 3.3.3 印制电路板设计注意事项 13 3.4 PROTEL99SE的一些小窍门 14 3.5 PCB板的安装焊接 14 3.5.1 元器件的安装 15 3.5.2 PCB板的焊接 15 第四章 调试 18 4.1 电路板元件的安装和焊接 18 4.1.1 元器件的安装 18 4.1.2 电路板元件的焊接 18 4.2 电路板的调试 19 4.2.1 装配工艺检查 19 4.2.2 通电测试 19 总结 21 参考文献 22 致谢 23 附录 I 附录1：太阳光自动跟踪控制器原理图 I 附录2：太阳光自动跟踪控制器PCB板 II 附录3：采用LM358作运放的原理图 III 附录4：元器件清单 IV 附录5：太阳光自动跟踪控制器实物图 V  引 言 1 毕业设计的基本任务 本毕业设计的基本任务是学习掌握自动跟踪控制器的基本原理和技术的实现，并在此基础上对该控制器进行扩展。在这个任务中还要求学生能独立的设计各个模块，最后还要能独立的焊接和调试。整个过程要经历查阅整理资料、电设计、安装、调试、，初步掌握工程设计方法和实践的基本技能，逐步熟悉的步骤和方法综合运用理论知识解决实际问题的能力电路应用方面的，严谨的科学作风第一章 自动跟踪控制器概论 1.1 概述 现有的太阳光能自动跟踪控制器主要有二类：一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器所构成的光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转；二是采用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器来控制电机的正反转。由于一年四季、早晚与中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大，所以上述两类控制器很难使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳。下面电路框图可有效解决上述难题。 输入端的光敏传感器分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成，每一组的两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻，另一只为下偏置电阻：一只检测太阳光照，另一只检测环境光照，送至比较器输入端的比较电平始终为两者光照之差。所以，本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳光，调试简单，成本不高，运行可靠。 1.2 设计原则 1.2.1 通用性 本设计为自动跟踪控制器，就是为了能突出它的功能的强大，能适应较为广泛的应用场合。可靠性高、控制功能强等特点。 1.2.2 实用性 太阳光自动跟踪控制符合实际需求，不能华而不实。实用性是第一原则，同时具有可学性。 1.3 系统组成及功能 1.3.1 太阳光自动跟踪控制器的组成 太阳光自动跟踪控制的主要是由以下几个部分组成。主要是由光敏电阻，OPA2132PA（8）双运算放大器，继电器，继电器驱动（放大）电路，直流电机，电源供电部分、光电池翻转板等。 1.3.2 功能及工作原理介绍 现在就主要介绍太阳光自动跟踪控制器的功能和原理： （1）光敏电阻功能：它的电阻值随光照的变化而变化。图1-1是它的外形和电路中的符号。 图1-2为光敏电阻的连接电路。接通开关，先观察光敏电阻被光照射时发光二极管的发光情况，再观察光敏电阻被不透明物体遮盖时，发光二极管的发光情况。 一般光敏电阻的电阻值，不受光照射时是受光照射时的100～1000倍.例如有一种型号的光敏电阻，光照时的阻值为2千欧，不受光照时的阻值为1000千欧。 （2）如图1-3所示为OPA2132PA（8）双运放的引脚图。其功能：它属于高速FET输入运放