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作品名称：太阳能跟踪系统 题号：xxxxxxxxxx 密号：xxxxxxxxxx 1 / 21 目录 一、 总系统设计5 1. 设计任务与要求5 (1) 基本要求5 (2) 发挥部分5 二、系统方案设计与论证5 1.1 功能描述5 1.2.2 STC12C5A16AD 的功能特性6 1.2.3 STC12C5A16AD 的引脚说明7 1.3 电机选择8 1.5 跟踪器方案选择 12 方案 1：采用两个光敏电阻搭成 45 度的跟踪结构，光敏电阻将光强大 小转换为电阻大小，再通过惠斯通电桥将电阻的变化转化为电压的变 化，通过比例运放电路转化成适合的 A/D 模拟输入量。 12 2.4 步进电机驱动系统选择 15 三 、单元模块设计 15 二、 太阳能跟踪控制器调试 16 五、 软件设计21 六、 参考文献21 2 / 21 太阳能跟踪系统 摘要：人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一 种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，太阳能光伏 发电是改善生态环境、提高人类生存质量的绿色能源之一，研究太阳能发电技术 意义重大。太阳跟踪器须在露天下工作，因此必须考虑到结构的稳定性，运动结 构必须可以自锁，因此选择滑动螺旋副和蜗轮蜗杆传动。在本设计中，采用了的 是高精度传感器。控制器首先读取传感器的信号，根据光线照射的情况驱动两个 电机，调整方位角和俯仰角，之后控制器再次接收传感器信号，同样根据光线照 射情况驱动电机，再次调整方位角和俯仰角，使高精度传感器跟踪到位，这样控 制器又接收大角度传感器信号，如此反复，达到随时跟踪太阳的目的。并且为了 节约能源，在夜间跟踪器应静止不动。本文对太阳能跟踪系统进行了机械设计和 自动跟踪系统控制部分设计。 关键词 ：太阳能，光敏电阻,步进电机,单片机 3 / 21 引言 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 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 26% 。预计在未来 5 至 10 年内，可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡，从而结束矿物燃料一统天下的局面。 相对于日益枯竭的化石能源来说，太阳能似乎是未来社会能源的希望所在。 4 / 21 一、 总系统设计 1. 设计任务与要求 (1) 基本要求 ① 控制器能自由控制受光面，使之水平方向的旋转和俯仰角的调节； ② 能够自动追踪并对准光照方向，使受光面获得最大限度的光照； ③ 尽可能小的最佳光照有哪些信誉好的足球投注网站时间； (2) 发挥部分 ① 能快速定位太阳的方位，以便在阳光被遮挡后能再次定位； ② 能够测量并显示光照强度。 二、系统方案设计与论证 为了实现设计的任务与要求我们小组做了两个方案，并对两个方案都做了一 定的实践。 （一）.方案一： 1.1 功能描述