基于单片机的太阳能电池自动跟踪系统的设计_图文(精)

第1卷第2、3期 2005年6月沈阳工程学院学报(自然科学版Journal of Shenyang Institute of Enginearing(Natural ScienceVd.1No.2.3 Jun.2005基于HYM 8563和单片机的低功耗太阳能电池自动跟踪系统的设计薛建国 ,(福建莆田学院电子信息工程学系,福建莆田 351100摘要:以单片机为核心,利用12C实时时钟芯片HYM 8563定时唤醒进入待机的单片机,构建了由光电二极管检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位系统组成的自动控制装置,这是一套自动使太阳能电池板保持与太阳光垂直的自动跟踪系统.介绍了系统的结构和工作原理.关键词:太阳跟踪;光电检测;自动定位;单片机;设计;HYM8563;89C52;低功耗中图分类号:TP29文献标识码:A 文章编号:1673一1603(200502、03—0113—04太阳能作为一种清洁无污染的能源,开发前景十分广阔.然而它存在着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题,这就对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求.目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的,不能充分利用太阳能资源,发电效率低下.据实验,在太阳能发电中,相同条件下,采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%u J.一种新型的基于单片机的太阳光自动跟踪系统,不仅能自动根据太阳光方向来调整太阳能电池板朝向,结构简单、成本低,而且在跟踪过程中能自动记忆和更正不同时间的坐标位置,不必人工干预,特别适合天气变化比较复杂和无人值守的情况,有效地提高了太阳能的利用率,有较好的推广应用价值.1自动跟踪系统的组成和结构自动跟踪系统由光电检测电路、双轴机械跟踪定位系统、时钟电路、单片机控制系统等几部分组成. 1.1光电检测电路太阳的方位随着观测位置和观测时间的不同而不同,因此,欲跟踪太阳就必须先对太阳进行检测定位. 图.1是太阳光电定位装置中光电检测电路的俯视图,共由9个光电三极管组成.正中央1个,旁边8个围成一圈.将此检测板用一不透光的下方开口的圆柱体盖住,圆柱体的直径略大于检测板的外圆.圆柱体的上方中央开一个与检测用的光电二极管直径相同的洞,以便光线通过.将整个光电检测装置安装在太阳能收稿日期:2005—02—15作者简介:薛建国(1965一,男,福建莆田人,高级讲师图1光电检测管排列光电池板上,光电二极管的检测面与电池板平行.在圆柱体的外面不受圆柱体遮挡的地方(确保会受到光线的照射也安装一个光电二极管,其朝向与圆柱体内的光电二极管朝向相同,用于检测环境亮度,并与圆柱体内的每个光电二级管及运放(可用LM324集成电路中的一个构成一个比较电路,如图2,适当调整图中电阻的阻值,这样当圆柱体内的光电二极管没有受光线照射时,运放将输出低电平.此电平可接到的输入端进行检测,圆柱体内的每个光电二级管各用一个单片机的输入端,共9个.这样就可以检测太阳光线的朝向, 来决定哪个电机转动,向哪个方向转动.另外,为了增大光电二极管的检测范围,视实际情况需要,也可再增加一圈紧密排列的光电二极管,外圈的光电二极管与内圈的相应位置的光电二极管并联.沈阳工程学院学报(自然科学版2005年6月图2检测比较电路1.2双轴机械跟踪定位系统双轴机械跟踪定位系统的机械部分主要由电池板支架、底座、2根转动轴和直流电机构成,见图3.整个图3双轴机械跟踪定位系统示意图电池板及检测装置安装在上部的电池板支架上,光电二极管检测平面和电池板面应平行.设计成双轴机械跟踪定位系统,可同时对方位角和高度角进行跟踪.机械装置由电机驱动,可以使电池板在水平方向上的360。

基于MC9S12XS128单片机太阳能光伏发电自动跟踪系统摘要我们提出一种基于MC9S12XS128单片机控制三维液压调整机构的太阳自动追踪系统的设计，实现太阳能电池板跟随太阳光旋转，保持平面与太阳光垂直，以达到最大光能获取率。

该系统价格低廉，性能可靠，具有较高的实用价值，可广泛应用于大中型光伏发电、聚热式聚光式发电等领域。

关键词光伏发电；太阳照射角；自动跟踪1太阳能光伏发电自动跟踪系统背景随着社会经济的快速发展，人类所面临的能源问题越来越突出，太阳能作为一种清洁能源无疑受到各国的普遍重视。

在相同条件下，光照强度越大，太阳能电池输出功率越大。

因而增大太阳能电池受光面的光照强度，就可增大太阳能电池输出功率。

除了提高太阳光电池本身的转换效应和提高蓄电池充放电效应外，对太阳的自动跟踪是太阳光伏发电系统中另一种提高转换效率的有效手段，因此在太阳能的利用过程中实施太阳跟踪是很有必要的。

2基于单片机MC9S12XS128太阳能光伏发电自动跟踪系统2.1概述目前本设计仅通过简单的计算公式得到的数据，对东西向进行每小时一次的角度改变，南北向进行每天一次的角度改变，再通过单片机的判断进行每晚的东西向回归控制以及每半年的南北向跟踪方向的改变控制。

2.2系统工作电源本系统根据发电系统的大小，适应性地采用两种供电方式，分为工作电源独立式、工作电源集中共用式（除电源的供给不同外，其他部分大体一致）。

系统主要由光强传感器（主要部件为光敏电阻）、信号处理器（S12单片机），蓄电池（12V～4V）等组成，对于只有少量太阳能电池板的发电设备（如家庭、移动通信基站等），采用独立式，独立式系统是系统工作电源有自身的蓄电池和太阳能电板供电。

为了使跟踪系统不影响正常的太阳能电池板向外供电，此系统的独立电源的蓄电池可以采用独立的成本低的实用性小太阳电池板对其充电。

这样可以消除跟踪系统对主要太阳能电板发电供电的影响和防止对昂贵的工业发电板资源的占用。

基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统摘要：要想很好的解决环境保护和世界能源短缺问题，就必须开始着手进行太阳能利用的研究。

只有如此，才能达成能源节约和环境保护的目的，实现人类的可持续发展。

关键词：单片机;太阳能电池板;自动对光跟踪系统从环境保护与世界能源短缺这威胁人类的两大问题出发，本篇文章主要是为了研究能够实现对太阳能进行充分利用，进而促进太阳能利用效率大大提升的目的，着手开发和研究太阳自动追踪系统。

加之可以提升开发属于清洁能源的太阳能的力度，这在能源节约和环境保护两方面都具有极其重大的现实价值。

一、单片机选择单片机一般是由等电路集成电路芯片、微处理器、存储器、I/O接口、计数器/定时器、串行接口以及中断系统这几个重要部件共同构建而形成的一个微型计算机，因而也可以叫做单片微型计算机单片机。

其能够被大范围应用于很多种分布式系统及控制系统中，主要是因为其具有低能耗、小体积、强抗干扰力、强适应性、高产品化等优点。

现如今，可以看到大众生活的几乎每一个领域都可见单片机的身影，可以想见单片机的应用范围是多么的广了。

往大了说，导弹上装置的导航系统、飞机上控制的多种仪表以及工业自动化全程和计算机数据传输与通讯网络的数据处理和实时控制。

往小了说，大众生活中经常使用的多种智能化的IC卡，出行驾驶小轿车上的安全保障系统，摄像机、自动洗衣机、摄像机的控制以及电子宠物、程控玩具等。

此外，还有现如今科技的前沿领域，以医疗器械、机器人、智能仪表为标志的自动控制领域，都可见单片机的身影，其在这些领域中都发挥着极其重要的作用。

基于此，本篇文章中从实际出发，设计选择将性能高、电压低的AT89C52单片机作为整个自动对光跟踪系统的系统控制器，该系统的构成就不再赘述。

二、光电转换装置光敏二极管光强比较法是本篇文章研究的自动对光跟踪系统所采用的方法，利用该方法可以通过设置出一种以前没有的光电转化装置非常出色的完成光电转化的难题。

该装置利用上述提到的方法可以很好的达成全方位追踪太阳垂直方向和水平方向的目的，在夜间还会自动化的恢复位置。

基于单片机的太阳跟踪系统设计摘要：针对现代社会能源越来越匮乏的现状，以常规能源为基础的能源结构随资源的不断好用将愈来愈不适应可持续发展的需要。

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Design of Sun Tracking System Based on Single ChipMicrocomputerAbstract: According to the status that increasingly lack of energy in modern society, conventional energy-based energy structure with the continuous consumption of resources will become increasingly unsuited to the needs of sustainable development. Solar energy is known as the most primitive energy, and it is clean、renewable、rich and wide distribution and has wide prospects of use. But the solar energy utilization efficiency is low; the problem has been influencing and hindering the popularity of solar energy technology. Solar energy to be automatic tracking system designed to solve the problem provide the new way which greatly improve the efficiency in the use of solar energy. This design uses the photoelectric tracking method, and use the stepping motor driver, by photoelectric sensor incident, then the strength o f the light’s changes produce feedback signals to the computer processor, and computer processor will run the program, through the horizontal tracking mechanism and pitch two degrees of freedom control to adjust the angle of solar panels to achieve the tracking of the sun. Solar tracking system by single chip microcomputer to achieve can improve the efficiency of conversion of photoelectric Solar panels, and has a broad prospect of application.Key words:Solar energy;Tracking;Photosensitive diode ;SCM;Stepping motor目录1绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.1.1国外现状 (1)1.1.2国内现状 (1)1.1.3目前太阳能的开发和利用 (2)1.2太阳光跟踪的方法 (2)1.2.1光电跟踪 (2)1.2.2时日运动轨迹跟踪介绍 (2)1.3系统的原理叙述 (3)2方案研究与选取 (5)2.1方案一 (5)2.2方案二 (5)2.3方案的确定 (6)3硬件电路分析 (7)3.1AT89C52单片机模块 (7)3.1.1单片机的选取 (7)3.1.2 AT89C52单片机模块电路设计 (7)3.1.3单片机复位电路的设计 (8)3.2电源引入模块 (9)3.3时钟模块 (9)3.3.1 时钟分频芯片74LS74 (10)3.3.2时钟模块电路设计 (10)3.4光强度采集模块 (11)3.4.1光电器件的选择 (11)3.4.2光强度采集模块电路设计 (12)3.5 A/D转换模块 (13)3.5.1 ADC0809芯片介绍 (13)3.5.2 ADC0809应用说明 (15)3.6四位一体数码管显示模块 (17)3.6.1 LED数码管介绍 (17)3.6.2数码管显示模块电路 (17)3.7太阳光跟踪控制模块 (18)3.7.1步进电机的介绍 (18)3.7.2步进电机控制电路设计 (19)3.7.3步进电机的驱动电路原理 (20)4太阳光跟踪系统的软件设计 (22)4.1主程序设计及工作原理 (22)4.2光强度检测程序设计 (22)4.3步进电机控制程序设计 (23)4.4数码管显示程序设计 (23)5硬软件调试 (25)5.1硬件调试 (25)5.2软件调试 (26)5.2.1数码管显示的调试 (26)5.2.2光强度检测和A/D转换部分的调试 (26)5.2.3电机控制部分调试 (26)5.3设计中遇到的问题及其解决方法 (26)6设计结果和数据分析 (28)6.1设计结果 (28)6.2数据分析 (28)结论 (29)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)附录一 (33)附录二 (33)附录三 (34)1绪论1.1课题研究背景1.1.1国外现状常规能源资源的有限性和环境压力的增加，使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。

阳能自动跟踪系统设计作者:admin 来源:太阳能自动跟踪系统设计太阳能自动跟踪系统设计1 视日运动跟踪法视日运动跟踪法是根据地日运行轨迹，采用赤道坐标系或地平坐标系描述太阳相对地球的位置。

一般在双轴跟踪中极轴式跟踪采用赤道坐标系，高度角-方位角式跟踪采用地平坐标系。

1.1 极轴式跟踪赤道坐标系是人在地球以外的宇宙空间里，观测太阳相对于地球的位置。

这时太阳位置是相对于赤道平面而言，用赤纬角和时角这两个坐标表示。

太阳中心与地球中心的连线，即太阳光线在地球表面直射点与地球中心的连线与在赤道平面上的投影的夹角称为太阳赤纬角。

它描述地球以一定的倾斜度绕太阳公转而引起二者相对位置的变化。

一年中，太阳光线在地球表面上的垂直照射点的位置在南回归线、赤道和北回归线之间往复运动，使该直射点与地心连线在赤道面上的夹角也随之重复变化。

赤纬角在一年中的变化用式(1)计算：式中：δ为一年中第n天的赤纬角，单位：(°);n为一年中的日期序号，单位：日。

时角是描述地球自转而引起的日地相对位置的变化。

地球自转一周为360°，对应的时间为24 h，故每小时对应的时角为15°。

日出、日落时间的时角最大，正午时角为零。

计算公式如下：式中：ω为时角，单位：(°);T为当地时间，单位：h。

根据上述方法可以计算出地球上任意地点和时刻的太阳的赤纬角和时角，由此可建立极轴式跟踪，对于太阳跟踪系统来说，采光板的一轴与地球自转轴相平行，称为极轴，另外一轴与其垂直。

工作时采光板绕地球自转轴旋转，其转速的设定为与地球的自转速度相同，方向相反。

为了适应太阳赤纬角的变化，采光板围绕与地球自转轴垂直的轴做俯仰运动。

此种跟踪方式原理简单，但是由于采光板的重量不通过极轴轴线，极轴支撑结构的设计比较困难，因此本设计没有选用极轴式跟踪。

1.2 地平坐标系地平坐标系用高度角和方位角来描述太阳的位置，已知太阳赤道坐标系中的赤纬角和时角，可以通过球面三角形的变换关系得到地平坐标系的太阳的高度角和方位角。

成都学院（成都大学）学士学位论文（设计）学士学位论文（设计）基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统摘要：本文是以A T89C52单片机为核心，设计了一个太阳能电池板自动对光跟踪系统。

系统主要包括光敏传感器、模数转换部分、单片机微处理器、步进电机和电机的驱动电路等，传感器采用光敏二极管作为光-电转换器件，将三个完全相同的光敏二极管分别放置于电池板三个方向分别对光照强度采集，然后由光敏传感器电路将光照强度转换为电压信号，再由ADC0809将电压信号转换为数字信号送入单片机，最后单片机将数字信号进行对比控制电机转动。

该系统精度为4°，系统结构简单、操作方便、测量精度高、速度快。

关键词：太阳能自动跟踪；A/D转换；光敏二极管；单片机微处理器；步进电机Solar Panel Automatically Tracking System Based onMicrocontrollerAbstract: Solar Panel Automatically Tracking System is designed based on AT89C52 microcontroller in this paper.The system includes photosensitive sensor, A/D converter, SCM,stepping motor , drive circuit of motor and so on. Photodiode as a light sensor - power conversion devices, the three identical photodiodes were placed in three directions panels were collected on the light intensity, then the light intensity will be converted to V oltage signal by the light sensor circuit, V oltage signal is put into SCM by the ADC0809 to convert digital signals,the SCM compare digital signals with digital signals to control motor rotation. The system accuracy of 4 °, the system is simple , easy operation , high accuracy, high speed.Keywords：Automatic tracking solar ; A / D conversion; Photodiode ;SCM;Stepping motor目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 能源现伏及发展 (1)1.1.2 我国太阳能资源 (1)1.1.3 目前太阳能的开发和利用 (1)1.1.4 太阳能的特点 (2)1.2 课题研究的目的 (2)1.3 课题研究的意义 (2)1.3.1 新环保能源 (2)1.3.2 提高太阳能的利用率 (3)1.4 太阳能光伏发电国内外的现状 (3)1.5 太阳能追踪系统国内外研究现状 (4)1.6 论文的研究内容 (4)1.7 论文结构 (5)第2章太阳能自动跟踪系统总体设计 (6)2.1 太阳运行的规律 (6)2.2 跟踪器机械执行部分 (6)2.2.1 立柱转动式要跟踪器 (6)2.2.2 陀螺仪式跟踪器 (7)2.2.3 齿圈转动式跟踪器 (7)2.3 太阳能跟踪设计 (9)2.3.1 常用太阳能跟踪方案 (9)2.3.2 太阳能跟踪方案的确定 (10)2.4 太阳能跟踪传感器的设计 (10)2.4.1 光线和影子的关系 (10)2.4.2 跟踪传感器的跟踪精度 (11)2.4.3 太阳跟踪方案的确定 (12)2.4.4 太阳光照强度的检测 (14)2.4.5 太阳能跟踪传感器的设计制作 (15)2.4.6 太阳能传感器电路设计 (19)第3章系统硬件设计 (21)3.1 太阳能自动跟踪控制 (21)3.2 电源 (21)3.3 信号采集电路 (22)3.4 控制器 (24)3.4.1 单片机简介 (24)3.4.2 单片机外围电路设计 (25)3.5 模数转换 (25)3.5.1 ADC0809说明 (26)3.6 步进电机及驱动 (28)3.6.1 驱动电路 (28)3.6.2 步进电机 (29)第4章系统软件设计 (32)4.1 A/D转换部分 (32)4.2 光敏二极管比较法 (33)4.3 系统流程图 (35)第5章总结 (37)5.1 结论 (37)5.2 展望 (37)致谢 (38)参考文献 (40)附录1 系统硬件电路图 (42)附录2 程序清单 (43)第1章绪论1.1 课题背景1.1.1 能源现伏及发展能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。

基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统【摘要】太阳能电池板是一种非常环保和可持续的能源形式，然而其效率受到光照角度的影响。

针对这一问题，基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统应运而生。

本文通过介绍研究背景和研究目的，详细阐述了系统的原理及设计、硬件设计、软件设计、系统性能测试和系统优势。

实验结果表明，该系统能够有效提高太阳能电池板的光能利用效率，具有广阔的应用前景。

结论部分分析了实验结果并展望了未来的研究方向，强调了光跟踪系统在未来的应用前景。

这篇文章为太阳能领域的研究和应用提供了重要的参考价值。

【关键词】太阳能电池板、单片机、自动对光跟踪系统、系统原理、硬件设计、软件设计、系统性能测试、系统优势、实验结果分析、应用前景、研究背景、研究目的、展望未来。

1. 引言1.1 研究背景太阳能电池板是利用太阳能转换为电能的一种设备，其效率受到光照强度和入射角度的影响。

传统的太阳能电池板固定安装在固定的倾角上，导致在不同时间段和季节内无法获得最大的光照能量转换效率。

研究开发基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统具有重要的意义。

太阳能电池板的自动对光跟踪系统利用光敏电阻和舵机等传感器和执行器，通过单片机控制，实现太阳能电池板自动跟踪太阳光线的移动，保持光线垂直入射，提高能量转换效率。

这样的系统可以在不同时间段和季节内自动调整太阳能电池板的倾斜角度，使其始终面向太阳，从而最大限度地吸收太阳能。

在实际应用中，这种系统可以广泛用于太阳能发电、太阳能热水器等领域，提高能源利用效率，减少能源消耗，降低环境污染。

1.2 研究目的研究目的是设计一种基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统，以提高太阳能电池板的能量转换效率。

目前，太阳能电池板常常存在着只能在特定角度下获得最大光照的问题，导致能量转换效率不高。

通过引入自动对光跟踪系统，能够实现太阳能电池板根据太阳位置自动调整角度，保持最佳光照状况，从而提高能源利用效率。

基于单片机的太阳能跟踪控制系统设计摘要本文介绍了一种基于单片机的太阳能跟踪控制系统设计。

该系统采用光敏电阻和电机控制技术实现对太阳光源的精确跟踪，从而提高太阳能电池板的光电转换效率。

本文首先介绍了太阳能跟踪技术的背景和研究现状，然后分析了系统的硬件和软件实现细节，并测试了系统的稳定性和性能。

测试结果表明，该系统能够实现有效的太阳光源跟踪，并优化了太阳能电池板的输出功率，具有良好的应用前景。

关键词：单片机；太阳能；跟踪控制；光敏电阻；电机控制AbstractThis paper presents a design of a solar tracking control system based on a single chip microcontroller. The system utilizes photoresistors and motor control techniques to accurately track the solar light source, thereby improving the photovoltaic conversion efficiency of the solar panel. This paper first introduces the background and researchstatus of solar tracking technology, analyzes the hardware and software implementation details of the system, and tests the stability and performance of the system. The test results show that the system can effectively track the solar light source, optimize the output power of the solar panel, and has good application prospects.Keywords: Single chip microcontroller; Solar energy; Tracking control; Photoresistor; Motor control1. 引言随着能源危机的日益加深，太阳能作为一种无污染、永久存在的清洁能源，受到了广泛的关注。

基于单片机的光伏板自动跟踪系统设计1. 引言1.1 研究背景光伏发电是利用太阳能作为能源，通过光伏板将阳光转化为电能的一种可再生能源。

随着环境保护意识的提高和能源需求的增加，光伏发电在近年来得到了广泛的应用和推广。

由于太阳光的角度和强度会不断变化，不同时间和地点阳光的照射角度也会有所不同，这就导致了光伏板的效率无法得到最大化利用。

针对光伏板效率低的问题，许多研究人员开始关注光伏板自动跟踪系统的设计与研究。

这种系统能够根据太阳光的方位和强度自动调整光伏板的角度，使其始终与太阳光保持垂直，从而最大化地接收太阳能，提高光伏发电效率。

开发一种基于单片机的光伏板自动跟踪系统具有重要的意义，将有助于提高光伏发电的效率和稳定性，减少能源浪费，推动可再生能源的发展。

【2000字】1.2 研究目的研究目的旨在探究基于单片机的光伏板自动跟踪系统设计的实现方法，通过对光伏板的自动跟踪系统进行设计和实践，提高光伏发电系统的光电转换效率，减少能源浪费，推动清洁能源的发展。

具体目的包括：一是了解光伏板自动跟踪系统的工作原理和技术特点，为系统设计提供理论支撑；二是研究系统的硬件设计，通过合理的电路连接和传感器布置，确保光伏板能够根据太阳光的方向进行自动转向；三是深入分析系统的软件设计，编写程序实现光伏板的自动跟踪功能，保证系统稳定运行；四是进行系统测试，验证自动跟踪系统的可靠性和准确性；五是进行性能评价，比较自动跟踪系统与固定安装系统的发电效率，验证系统设计的优劣。

通过实验和评价，全面了解基于单片机的光伏板自动跟踪系统设计的可行性和优劣，为清洁能源领域的研究和应用提供参考和借鉴。

1.3 研究意义光伏板自动跟踪系统的设计与研究具有重要的意义。

该系统可以提高光伏板的效能和发电效率，通过跟踪太阳光线的运动，始终保持最佳的接收光照角度，从而最大程度地利用太阳能资源。

光伏板自动跟踪系统可以减轻人工维护的工作量，节省人力成本，并且提高系统的稳定性和可靠性。

文章编号:1007-757X(2020)12-0072-04基于STC8F单片机的太阳能自动追踪控制系统设计谭建斌，班群，郑亚，冯泽君(佛山职业技术学院电子信息学院,广东佛山528137)摘要：针对传统的自动追踪控制系统没有考虑一天之内太阳的位置不断变化，太阳光接受率实际上与受光面的位置相关，而忽略了太阳运行规律，导致切换追踪模式时的计算存在极大误差的问题，设计了基于STC8F单片机的太阳能自动追踪控制系统#在硬件方面，设计STC8F单片机作为系统中的连接电路，设计光电检测电路和自动控制电路进行位置追踪；在软件方n，根据太阳运动规律，设计系统自动追踪控制模式，实现对太阳能的自动追踪#实验结果：与两种传统追踪控制系统相比，此次设计的自动追踪控制系统，在计算太阳位置时的误差最小，最贴近实际值#由此可见，基于STC8F单片机设计的系统，更加适合自动追踪太阳能光照位置#关键词：STC8F单片机；太阳能自动追踪控制系统；太阳运行规律；追踪模式中图分类号：TM615文献标志码：ADesign of Solar Energy Automatic Tracking Control SystemBased on STC8f Single Chip MicrocomputerTAN Jianbin,BAN Qun,ZHENG Ya,FENG Zejun(School of Electronic Information,Foshan Polytechnic,Foshan528137,China)Abstract:The traditional automatic tracking control system does not consider the changing position of the sun in a day.In fact, thesunlightacceptancerateisactua l yrelatedtothepositionofthelightreceivingsurface!butthetraditionaldesignignores thesunoperationlaw!whichleadstoagreaterrorofthetracking modeincalculation Asolarautomatictrackingcontrolsys-tem based on STC8F single-chip microcomputer is designed.In the hardware part,STC8f microcontroller is used as the connec­tion circuit of the system,photoelectric detection circuit and automatic control circuit are designed to track the sun position；in thesoftwarepart!accordingtothelawofsolarmotion!theautomatictrackingcontrolmodeofthesystemisdesignedtorealize theautomatictrackingofsolarenergy Experimentalresultsshowthatcomparedwiththetwotraditionaltrackingcontrolsys-ems!the designed automatic tracking control system has the sma l est error in calculating the sun position!which is closest to theactualvalue It can be seen that the system based on STC8f is more suitable for automatica l y tracking the position of solar energyKeywords：STC8f single chip microcomputer；solar energy automatic tracking control system；solar operation law；tracking mode0引言为了缓解能源资源短缺问题，光伏发电技术逐渐发展,并成为主流技术，为国家和社会的发展提供更加先进的技术支持。

2020年4期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application基于单片机的光伏板自动跟踪系统设计*闫星源1，段宇凡1，张航1，杨昌登1，盖新鹏1，任守华1，李少飞2*（1.黑龙江八一农垦大学电气与信息学院，黑龙江大庆163319；2.国网黑龙江大庆供电公司，黑龙江大庆163453）1概述随着常规能源资源的有限性和不可再生，使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。

煤炭巨量消费已成为我国大气污染的主要来源。

我国具有丰富的太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源资源，开发利用前景广阔。

目前太阳能利用最普遍的形式是通过集热器将太阳能转换为热能，为了收集到尽可能多的太阳能，多数研究方案采取跟踪方式，使太阳光收集器的采光面始终对准太阳。

本设计方案就是一个简单的一个单轴跟踪系统。

2本系统的硬件设计方案系统组成及工作原理以单片机为控制核心，采用光强度检测电路测量，以光敏传感器作为测量元件，构成光电测量模块。

该系统可分为电源控制模块电路、光电测量电路、时钟电路、步进电机控制电路、单片机、LED 显示电路、A/D 转换电路。

选用的主要器件有：光敏电阻，时钟芯片74LS74，AT89C52，LED 数码管，步进电机与转换芯片ADC0809等。

采集电路的设计思路：首先通过驱动电机转动一个角度后采集光敏电阻光强信号后进行显示并进行记录，利用光敏电阻在光照时阻值发生变化的原理，将两个完全相同的光敏电阻分别放置于一块板两侧，如果太阳光垂直照射太阳能电池板，两个光敏电阻接收到的光照强度相同时，它们的输出信号相等，单片机发出信号停止驱动电机转动；当太阳光方向与采光板垂直方向不平衡时，接收光强多的光敏电阻阻值将减小，显示的光照强度就会强于另一个传感器输出的信号，此时驱动电机向光强度较高的一侧运动，直至两个光敏电阻上的光照强度信号相同，停止电机运行，实现自动调节的目的。

基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统【摘要】太阳能电池板自动对光跟踪系统是利用单片机技术实现的一种高效太阳能利用系统。

本文首先介绍了太阳能电池板的工作原理，然后对传统固定式安装方式进行了比较，进而详细阐述了基于单片机的自动对光跟踪系统的设计和工作原理。

该系统可以实现对太阳的精确跟踪，有效提高太阳能转化效率。

其优势在于可以根据太阳位置实时调节太阳能电池板的角度，使光线垂直照射，最大限度地吸收太阳能。

结论部分总结了该系统的优势和应用前景，展望未来将继续优化系统性能并拓展更广泛的应用领域，为太阳能利用技术的发展提供重要参考。

【关键词】太阳能电池板、单片机、自动对光跟踪系统、工作原理、固定式安装、设计、优势、结论、展望、技术应用前景、研究背景、研究目的、研究意义。

1. 引言1.1 研究背景太阳能是一种清洁、可再生的能源，随着环保意识的提高和能源需求的增加，太阳能电池板作为太阳能利用的关键组成部分，受到了越来越多的关注。

传统的太阳能电池板固定式安装在屋顶或地面上，难以实现对太阳光的最大利用，效率较低。

研究和设计一种基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统具有重要意义。

目前，基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统已经成为一个研究热点。

该系统通过传感器实时监测太阳位置，控制电机使太阳能电池板朝向太阳光，实现最大限度的光能转换。

与传统固定式安装相比，这种自动对光跟踪系统能够提高太阳能电池板的光能转换效率，从而提高能源利用效率，降低能源消耗和减少环境污染。

本文旨在介绍基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统的设计原理、工作方式和优势，旨在为太阳能利用技术的进一步发展提供参考和借鉴。

通过对该系统的研究，可以促进太阳能电池板技术的创新和应用，推动可再生能源的发展，实现能源的可持续利用和环境保护。

1.2 研究目的太阳能电池板自动对光跟踪系统的研究目的是为了提高太阳能电池板的能量转换效率，进一步推动太阳能发电技术的应用和发展。

河北能源职业技术学院学报Journal of Hebei Energy College of Vocation and Technology第3期(总80期)2020年9月No.3 (Sum.80)Sep.2020基于单片机的光伏自动跟踪系统设计侯文宝，刘志坚(江苏建筑职业技术学院，江苏徐州221116)摘要：为了改善固定式光伏发电系统太阳能利用率低的情况，设计了一种光伏自动跟踪系统，单片机 根据光伏板上安装的光敏电阻信号，驱动步进电机调整光伏板角度主动追踪太阳，保持太阳光强最大 化，然后设计了实验平台进行验证，实验结果表明，设计的光伏自动跟踪系统能够有效提高发电效率 且结构简单，具有良好的追踪精度及较高的灵敏度，应用前景广阔。

关键词：太阳能；光伏发电；自动跟踪系统；双轴跟踪中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-3974 (2020) 03-073-03Design of Photovoltaic Auto Tracking System based on Single Chip MicrocomputerHou Wenbao Liu Zhijian(Jiangsu Vocational Institute of Architectural Technology, Xuzhou Jiangsu 221116, China)Abstract: In order to improve the low solar energy utilization rate of fixed photovoltaic power generation system, an automatic photovoltaic tracking system is designed. The photoresistor installed on the photovoltaic panel drives the stepper motor to adjust the angle of the photovoltaic panel to actively trackthe sun and maintain the maximum of the sunlight intensity. The experimental platform was designed to verify the results. The experimental results show that the designed automatic photovoltaic trackingsystem can effectively improve power generation efficiency, and it has a simple structure, good tracking accuracy, high sensitivity, and practical feasibility.Key words: solar energy; photovoltaic power generation; automatic tracking system; biaxial tracking近年来，许多地方出台政策鼓励居民在屋顶自设光伏发电装置，作为电力系统的补充。