基于单片机的太阳能追光系统设计

ＳＣＭ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・单片机技术　

基于单片机的太阳能自动浇灌系统的设计　

本设计是基于ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２　单片机的太阳能浇灌系统的研究，　该系统小巧方便、易于安装，可　根据温湿度传感器采集到的数据　进行自动灌溉。其中太阳能自动　追光装置极大地提高了太阳能的　利用率。　

【关键词】自动浇灌控制自动追光控制单片　

机　

我国是水资源较少的国家之一。据有关　

数据表明，我国的灌溉水的利用效率较低，　

平均为４０％．５０％。这种情况如果不进行改　

善，未来我国的水资源短缺问题将会加剧。　

因此，加大节约灌溉水的力度，将实现水资源　

的高效利用，极大程度上消除了人为因素对　

灌溉的不良影响，提高了灌溉操作的准确性，　

对环境也起着一定的保护作用。本设计基于　

ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单片机为核心，由太阳能追踪　

储能装置、温湿度检测装置、灌溉自动控制装　

置、无线控制装置等四大部分组成。该系统小　

巧方便、易于安装，其中太阳能自动追光装置　

极大地提高了太阳能的利用率，可同时应用于　

屋顶的太阳能热水器、太阳能发电站等利用太　

阳能的多个场合。　

１总体设计　

太让能自动浇灌系统的控制部分以　

ｓＴＣｌ２Ｃ５Ａ６Ｏｓ２型号单片机为控制核心，分为　

总机和子机两部分。子机系统由土壤湿度检测　

模块、灌溉自动控制系统及其装备、太阳能追　

踪蓄能模块、远程无线控制（低成本的５ｌ单　

片机无线射频控制模块）系统等部分组成（如　

图１所示），可在充分利用水资源的前提下，　

实现对太阳能的收集利用和对农业大规模的自　

动化远程控制。系统在土壤湿度检测模块的作　

用下，会在土壤最需要的时候使用水资源，进　而达到合理使用水资源的目的。灌溉系统可根　

据需求实现滴微灌、喷灌、等灌溉方法的切换，　

并对喷头及其机械装备进行自动控制调整，实　

现对水资源的充分利用。另外，装备可拆卸可　

移动，可灵活使用。太阳能追踪蓄能模块为系　文／王会　

图１：自动浇灌系统组成　图２：太阳能追光装置效果图　

本科毕业论文（设计、创作）

题目： 基于单片机的太阳能电动车设计

学生姓名： 学号： *********

所在系院： 专业： 电子信息工程

入学时间： 2010 年 9 月

导师姓名： 职称/学位： 副教授/硕士

导师所在单位：

完成时间： 2014 年 5 月

安徽三联学院教务处 制

安徽三联学院毕业论文

I 基于单片机的太阳能电动车设计

摘 要：太阳能车作为现代社会的新生产物，是未来发展的一个重要方向，它可以替代不可再生能源如石油、天然气、甲烷气等，可以说极大地节省了社会能源，同时又保护了环境。设计中的理论方案、分析方法等是源于太阳能化控制、智能电动车的设计，具有一定的参考意义。整个太阳能电动车的设计主要以AVR单片机为控制核心，由太阳能板、直流电机、电机驱动器为主要组成部分，以四轮玩具小车为控制对象。在有太阳能辐射的天气下，利用太阳能板将太阳能转换成电能源源不断地输送给电机，驱动小车运行。

关键词：电动车； AVR单片机； 太阳能板； 电机驱动

安徽三联学院毕业论文

II The Design Of Solar Electric Vehicle Based On MCU

Abstract：As the new producer of modern society，solar car can substitute for

non-renewable energy sources such as rock oil，natural and methane is a future. Not

基于单片机的太阳能充电系统设计

作者：赵明冬,刘筠筠,张军

来源：《计算机光盘软件与应用》2011年第16期

摘要：本文针对太阳能锂电池充电系统的设计为例，分析探讨了其通过校正太阳能板的角度以实现对太阳的位置自动跟踪的方法，同时也对最大输出功率点的追踪进行了研究。

关键词：单片机；太阳能充电；最大功率点

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 16-0000-01

MCU-based Design of Solar Charging System

Zhao Mingdong,Liu Junjun,Zhang Jun

(Zhengzhou Institute of Science&Technology,Zhengzhou450064,China)

Abstract:Solar battery charging system for the design,for example,analysis of their solar panels

through the correct angle of the sun's position in order to achieve automatic tracking methods,but also

on the maximum output power point tracking has been studied.

Keywords:Microcontroller;Solar charger;Maximum power point

随着科学技术的进步以及社会经济的发展，人类对不可再生资源的消耗在逐渐加大。近几年，由于太阳光能的利用研究领域逐步得到突破，使得它越来越受到人们的关注。太阳能电池从上世纪的五十年代开始，就得到了快速发展，其技术也已经趋于成熟。

山东交通学院课程设计

山东交通学院

课程设计报告

课 题 名 称 基于单片机的太阳能充电器的设计

学 生 姓 名 傅传银 唐飞翔

学 号 ********* *********

专 业 电子信息工程（信职141）

指 导 教 师 张波

2016年06月26日 山东交通学院课程设计

2 1 绪论

1.1 本课题研究背景及现状

当代社会随着一些不可再生资源如煤炭，石油等日益减少，使得各国社会经济越来越受能源问题的约制，因此许多国家开始逐渐的实行“阳光计划”，开发洁净的能源如太阳能，用以成为本国经济发展的新动力。

首先让我们想到的是太阳能电池，因为它不会消耗水，燃料等物质，并且不会释放任何对环境有污染的气体，是直接通过太阳光与材料的相互作用释放出电能，这种无污染资源对环境的保护有着相当重要的意义[1]。由于无公害的作用，目前世界太阳能电池产业已经出具规模，1995年到2004年的十年内平均年增长率达到30%以上。随着新型太阳能电池的涌现，以及传统硅电池的不断革新，新的概念已经开始在太阳能电池技术中显现，从某种意义上讲，预示着太阳能电池技术的发展趋势[2]。世界各国对光伏发电也越来越重视，目前全世界已超过一百个国家使用光伏发电系统，其中以欧洲为代表的发达国家为主，占总市场的80.1%,早在09年的时候，世界各国总的光伏新加装机容量接近800万千瓦，截至当年低，世界光伏装机容量总共接近2700万千瓦[3]。随着并网光伏发电市场的迅速发展，让它受到了世界各地的关注。

目前，太阳能电池的应用已经逐渐广泛得到推广，众所周知，沙漠地区由于气温特别高，因此最具有大规模开发太阳能的潜力，这使得沙漠等偏远地区对其的使用更加方便，并且能减低甚至节省昂贵的输电线路，从长远发展状况来看，随着改善太阳能电池制造技术和新的光 - 电转换装置发明，国家环保和清洁能源，光伏发电系统和太阳能发电的巨大需求恢复将继续利用太阳辐射能比较实用方法，这可以为人类以后能使用太阳能提供了广阔的开辟前景[4]。

龙源期刊网

太阳能电池板自动追光系统设计

作者：张宗磊 徐源 杨晨

来源：《科技视界》2017年第07期

【摘 要】本文设计了一种太阳能电池板自动追光系统。该系统将单片机选为控制器，太阳能电池作为传感器，步进电机作为执行机构，采用光电追踪方式，控制太阳能电池板自动旋转对准太阳光，能有效提高太阳能的利用率，具有一定的实用价值。

【关键词】太阳能；单片机；步进电机；光电追踪

0 引言

能源是关系一个国家全面发展的重要因素；太阳能作为一种新兴能源不但能够有效解决能源短缺的问题，还能在很大程度上改善环境污染，具有较大的研发前景。我国的太阳能资源非常丰富，但是对太阳能的开发还面临着很大挑战，如何提高太阳能电池板对太阳能的采集效率是充分利用太阳能的关键。

本文设计的太阳能电池板自动追光系统可实现对太阳的全方位跟踪，具有两个自由度的跟踪能力。其原理图如图1所示。利用AT89C51单片机对桥式电路的检测结果进行逻辑运算后，进而控制能够实时调整高度角和方位角的步进电机工作，从而实现对太阳光全方位跟踪。该系统结构简单、成本低，能够有效提高太阳能的利用率，具有有较好的推广应用价值。

1 追踪方式的选择

目前，用于实现追踪太阳的方法较多，概括为两类：视日运动轨迹追踪和光电追踪方式。

太阳的运行轨迹是有规律的，通过对太阳和地球之间的位置关系进行分析，利用球面三角公式来计算出太阳在任何地点任何时间相对于地球的位置，被称为视日运动轨迹追踪方式。此方案建立在太阳运行规律的天文算法的基础上，需要利用微处理器对太阳的高度角和方位角进行实时计算，再利用电子系统驱动电机实现对太阳的实时跟踪。其优点是不受天气变化的影响。缺点有：（1）计算过程复杂，开发成本很高；（2）属于开环控制，容易产生积累误差，且无法自动消除这一误差。

总652期第九期

2018年9月河南科技

HenanScienceandTechnology

基于单片机的太阳能智能追光系统设计

刘明阳

（河南农业大学龙子湖校区管理中心，河南郑州450000）

摘要：光伏能源是一种发电新能源，具有高清洁度、高再生的特点，在能源紧张的当代其应用价值极高。目

前，光伏能源发电主要利用光伏设备来实现，但在初期应用过程中，人们发现，太阳光的移动会决定光伏设备

的发电效率，即太阳光直射光伏设备时，发电效率将达到最高。因此，为了保障光伏发电效率，本文提出了一

种基于单片机的太阳能智能追光系统设计。关键词：单片机；太阳能；智能追光系统

中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）26-0132-03

DesignofSolarIntelligentTrackingSystemBasedon

Singlechip

LIUMingyang

（AdministrationCenterinLongZiLakeCampusofHenanAgriculturalUniversity，HenanZhengzhou450000）

Abstract:Photovoltaicenergyisanewenergysourceforpowergeneration,whichhasthecharacteristicsofhighcleanlinessandhighregeneration.Ithasaveryhighapplicationvalueinthecurrentenergyshortage.Atpresent,pho⁃

tovoltaicenergygenerationmainlyusesphotovoltaicequipmenttoachieve,butintheinitialapplicationprocess,peo⁃

plefoundthatthemovementofsunlightwilldeterminetheefficiencyofphotovoltaicequipment,thatis,solardirect

基于单片机的太阳能充电系统设计

摘要：太阳能充电系统的充电电路是太阳能充电板在阳光的照耀下产生电荷，用250mAh的锂电池存储太阳能电池板的电荷，经过充电模块TP4056芯片给锂电池充电，同时也可以通过TP4056模块上的usb接口给用电设备快速充电。充电时，充电红色指示灯点亮，说明锂电池正在充电中，当充电模块上的指示灯变成蓝灯亮亮时，充电完成。利用ADC0832转换器采集充电电池的电压并在液晶LCD1602上显示充电电压值，充电所使用的充电时间。

关键词：LCD1602；电子技术；太阳能充电系统;设计

1单片机的原理结构

单片机是微型计算机的一种，同时也是一种典型的嵌入式体系技术，它采用了大规模的集成电路把不同型号的中央处理器、存储器、I/O端口等集成到一小块硅片上从而构成一个小而完善的计算机系统。

单片机中的运算器主要承担运算工作并且可进行各种逻辑运算从而完成数据之间的转换。控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、操作控制器和时许发生器等组成，是单片机的大脑，指挥整个系统的工作。寄存器主要有数据寄存器DR、指令寄存器IR和指令译码器ID、程序计数器PC以及地址寄存器AR等，功能则是完成整个微型计算机对信息的存储与交换等工作。

2太阳能充电系统框架

本设计系统由STC89C52主控模块、LCD1602液晶显示模块、电压AD采集模块、TP4056充电电路和太阳能充电电池等组成。如图1。

3单元电路设计

3.1主控模块

经过详细的比较筛选，本文采用STC89C52单片机为主控模块。主控模块及其外围电路如图2。

3.2LCD1602液晶显示电路

LCD1602液晶显示电路的第4管脚RS（寄存器选择）接单片机的P1.4，第5管脚RW（读或者写信号）接单片机的P1.5、第6管脚EN（使能端）接单片机的P1.6，第7-14管脚DB0-DB7（8位双向数据线）分别接单片机的的P0.0-P0.7。

2019.22科学技术创新

使用制度作出明确规定，并对管理工作的多个环节进行定期评估；其次，需要对用户进行必要的安全教育，有效地提高用户安全意识，免受外界信息的入侵，例如，要求网络使用人员要谨防不明来源的邮件，尤其是包含可执行程序的邮件要及时删除，避免遭受入侵，同时保护账号密码，提高安全意识，避免邮箱与其他邮箱建立转发关系，也不要将自己的账号密码告诉他人；最后，需要及时地监控学生的用网行为，对学生加强用网安全教育，从源头上采取相关措施来保证高校网络的安全。3.2应用网络安全技术网络安全技术是高校计算机网络安全建设当中的重点环节。计算机网络安全涉及网络通信系统的安全、计算机操作系统的安全以及相关软件系统的安全，因此高校计算机网络安全的技术措施也主要是从这三个方面入手，构建完善的高校计算机网络安全技术：3.2.1做好计算机网络防火墙技术，防火墙是实现计算机外部网络与内部网络隔开的技术手段，通过防火墙可以有效阻止不明外部网络的入侵，是拦截黑客入侵的第一道大门，因此高校一定要完善防火墙技术，高校网络建设要采取优秀的防火墙软件，防火墙在选购时一定要符合当前高校具体的网络建设情况。3.2.2加强计算机网络的加密技术。首先，要加强传输过程中的数据加密技术，传输过程中的数据加密主要为有线加密和端端加密；其次，数据储存的加密。数据储存加密主要包括：密文储存和存取控制，密文储存是通过加密算法转换、附加密码等形式实现，存取控制就是对用户的信息进行审查与控制，防止不合法用户存取数据和合法用户不能存取数据。3.3安装防杀病毒软件高校计算机网络安全的有效防护措施就是在计算机系统中按照杀毒软件，通过杀毒软件可以及时的将计算机网络中的病毒清理掉，避免病毒的侵犯，因为市场中的杀毒软件一般都具有分析、扫面、杀毒、优化等功能，如果在网络运行过程中，出现了病毒，杀毒软件都会做出相应的警告，并且删除相应的病毒。因此高校要在其校园网络的中心主机中安装适合高校网络运行的杀毒软件，通过主机的杀毒软件对高校计算机网络进行统一的管理，杀毒软件在安装以后，要采取定期与不定期的方式对计算机网络进行杀毒处理，避免因为病毒侵犯导致网络被破坏。4结论总体上来看，现阶段我国高校信息化建设已经取得了一定的成果，从很大程度上方便了师生的工作与学习，提高了教学水平。但是与此同时，网络安全也是不容忽视的一大课题，如果不加以重视和防范，势必会造成严重的损失。因此，首先要提高师生安全意识，同时也要做好技术防范措施，从多个方位以及角度来做好安全措施，适当增加安全管理方面的投入，提高相关管理人员的技术水平，这样才能从根本上保证高校网络的安全性。参考文献[1]于继江.高校计算机网络安全问题及其防护措施的研究[J].商场现代化,2011(18):4.[2]乔冠禹.浅析计算机通信网络安全问题及防护措施[J].自动化与仪器仪表,2016(9):148-149.[3]庄海,黎道武,何玮.浅析计算机网络安全及其防护策略[J].计算机光盘软件与应用,2011(14):134-134.[4]赵真.浅析计算机网络的安全问题及防护策略[J].上海工程技术大学教育研究,2010(3):9-11.[5]周新秋.浅析高校网络系统的信息安全与防范措施[J].信息安全与通信保密,2007(2):103-104.[6]陈坚.高校计算机网络安全问题及其防护措施[J].电脑编程技巧与维护

山东交通学院

课程设计报告

课 题 名 称 基于单片机的太阳能充电器的设计

学 生 姓 名 傅传银 唐飞翔

学 号 ********* *********

专 业 电子信息工程（信职141）

指 导 教 师 张波

2016年06月26日1 绪论

1.1 本课题研究背景及现状

当代社会随着一些不可再生资源如煤炭，石油等日益减少，使得各国社会经济越来越受能源问题的约制，因此许多国家开始逐渐的实行“阳光计划”，开发洁净的能源如太阳能，用以成为本国经济发展的新动力。

首先让我们想到的是太阳能电池，因为它不会消耗水，燃料等物质，并且不会释放任何对环境有污染的气体，是直接通过太阳光与材料的相互作用释放出电能，这种无污染资源对环境的保护有着相当重要的意义[1]。由于无公害的作用，目前世界太阳能电池产业已经出具规模，1995年到2004年的十年内平均年增长率达到30%以上。随着新型太阳能电池的涌现，以及传统硅电池的不断革新，新的概念已经开始在太阳能电池技术中显现，从某种意义上讲，预示着太阳能电池技术的发展趋势[2]。世界各国对光伏发电也越来越重视，目前全世界已超过一百个国家使用光伏发电系统，其中以欧洲为代表的发达国家为主，占总市场的80.1%,早在09年的时候，世界各国总的光伏新加装机容量接近800万千瓦，截至当年低，世界光伏装机容量总共接近2700万千瓦[3]。随着并网光伏发电市场的迅速发展，让它受到了世界各地的关注。

目前，太阳能电池的应用已经逐渐广泛得到推广，众所周知，沙漠地区由于气温特别高，因此最具有大规模开发太阳能的潜力，这使得沙漠等偏远地区对其的使用更加方便，并且能减低甚至节省昂贵的输电线路，从长远发展状况来看，随着改善太阳能电池制造技术和新的光 - 电转换装置发明，国家环保和清洁能源，光伏发电系统和太阳能发电的巨大需求恢复将继续利用太阳辐射能比较实用方法，这可以为人类以后能使用太阳能提供了广阔的开辟前景[4]。

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基于单片机的太阳能自动浇灌系统的设计

作者：王会

来源：《电子技术与软件工程》2015年第20期

摘 要

本设计是基于STC12C5A60S2单片机的太阳能浇灌系统的研究，该系统小巧方便、易于安装，可根据温湿度传感器采集到的数据进行自动灌溉。其中太阳能自动追光装置极大地提高了太阳能的利用率。

【关键词】自动浇灌控制 自动追光控制 单片机

我国是水资源较少的国家之一。据有关数据表明，我国的灌溉水的利用效率较低，平均为40%-50%。这种情况如果不进行改善，未来我国的水资源短缺问题将会加剧。因此，加大节约灌溉水的力度，将实现水资源的高效利用，极大程度上消除了人为因素对灌溉的不良影响，提高了灌溉操作的准确性，对环境也起着一定的保护作用。本设计基于STC12C5A60S2单片机为核心，由太阳能追踪储能装置、温湿度检测装置、灌溉自动控制装置、无线控制装置等四大部分组成。该系统小巧方便、易于安装，其中太阳能自动追光装置极大地提高了太阳能的利用率，可同时应用于屋顶的太阳能热水器、太阳能发电站等利用太阳能的多个场合。

1 总体设计

太让能自动浇灌系统的控制部分以STC12C5A60S2型号单片机为控制核心，分为总机和子机两部分。子机系统由土壤湿度检测模块、灌溉自动控制系统及其装备、太阳能追踪蓄能模块、远程无线控制（低成本的51单片机无线射频控制模块）系统等部分组成（如图1所示），可在充分利用水资源的前提下，实现对太阳能的收集利用和对农业大规模的自动化远程控制。系统在土壤湿度检测模块的作用下，会在土壤最需要的时候使用水资源，进而达到合理使用水资源的目的。灌溉系统可根据需求实现滴微灌、喷灌、等灌溉方法的切换，并对喷头及其机械装备进行自动控制调整，实现对水资源的充分利用。另外，装备可拆卸可移动，可灵活使用。太阳能追踪蓄能模块为系统提供电力支持，可实现对太阳能的追踪收集和储能控制，以提高太阳能收集和使用的效率，并确保各模块稳定工作。最后，系统通过远程无线控制可向总机实时汇报灌溉情况，总机也可实现对子机的实时控制，例如子机阈值的变更。

哈尔滨工业大学

毕业设计（论文）开题报告

题目名称： 基于单片机的太阳能智能追光系统设计

学 院： 机电学院

专 业： 电气工程及其自动化

学生姓名： XX

学 号： XX

指导教师： XX

职 称： 教授

2019年12月25日

毕业设计（论文）开题报告

一、选题依据

太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代，所以研究实现对太阳能的高效利用有重大意义。光伏能源是一种发电新能源，具有高清洁度、高再生的特点，在能源紧张的当代其应用价值极高。目前光伏能源发电主要利用光伏设备来实现，但在初期应用过程中人们发现太阳光的移动会决定光伏设备的发电效率，即太阳光直射光伏设备时发电效率将达到最高。因此为了保障光伏发电效率提出一种基于单片机的太阳能智能追光系统设计。

1.国内外现状

美国主要研发了四种自动追光系统。其中最早的系统是一款单轴的追光系统，它使太阳光追踪装置的工作效率提升了许多，同时它还具有体积轻便、易于安装等优点。其次是在加利福尼亚州诞生了一款加入了菲涅尔透镜的双轴自动追光系统，这样提高了硅光电池板单位面积上的接收效率，而提高太阳能的利用效率。

我国步入二十一世纪之后对于自动追光系统的研究更加的火热，已经不仅仅停留在科学研究的层面，一些装置已经能够投入使用。其中以自动追光系统为核心的太阳能发电系统已经投入使用。

2.发展趋势

近年来，随着世界工业化进程的迅猛进度，对于化石燃料的使用越来越频繁，造成的污染越来越严重，甚至已经影响到了人类的正常生活。太阳能发电技术是几乎无污染的一项可长期利用的技术，但现今对于太阳能的使用效率过于低下。这项技术面临着一场历史革命，找到高效利用太阳能的方法已成为发展趋势。太阳能智能追光技术是当今改善工艺流程以提高效率和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。太阳能智能追光技术的发展使得对太阳能的利用率更加广泛而被国内外公认为最有发展前途的节能环保方式。深入了解太阳能智能追光技术的走向，具有十分积极的意义。

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　科技视界　科技・探索・争鸣　太阳能电池板自动追光系统设计　张宗磊徐源杨晨　（宿迁学院，江苏宿迁２２３８００）　【摘要】本文设计了一种太阳能电池板自动追光系统。该系统将单片机选为控制器，太阳能电池作为传感器，步进电机作为执行机构，采　用光电追踪方式，控制太阳能电池板自动旋转对准太阳光，能有效提高太阳能的利用率，具有一定的实用价值。　【关键词】太阳能；单片机；步进电机；光电追踪　Ｏ　引言　性好。系统总体硬件电路结构框图如图３所示。　能源是关系一个国家全面发展的重要因素：太阳能作为一种新兴　能源不但能够有效解决能源短缺的问题．还能在很大程度上改善环境　污染，具有较大的研发前景。我国的太阳能资源非常丰富．但是对太阳　能的开发还面临着很大挑战．如何提高太阳能电池板对太阳能的采集　效率是充分利用太阳能的关键　本文设计的太阳能电池板自动追光系统可实现对太阳的全方位　跟踪．具有两个自由度的跟踪能力　其原理图如图ｌ所示　利用　ＡＴ８９Ｃ５１单片机对桥式电路的检测结果进行逻辑运算后．进而控制能　够实时调整高度角和方位角的步进电机工作．从而实现对太阳光全方　位跟踪　该系统结构简单、成本低．能够有效提高太阳能的利用率，具　有有较好的推广应用价值　太阳能也池板　饷仰轴　

图１　高度角方向角的双轴跟踪系统　１追踪方式的选择　目前，用于实现追踪太阳的方法较多，概括为两类：视日运动轨迹　追踪和光电追踪方式　太阳的运行轨迹是有规律的．通过对太阳和地球之间的位置关系　进行分析．利用球面三角公式来计算出太阳在任何地点任何时间相对　于地球的位置．被称为视日运动轨迹追踪方式　此方案建立在太阳运　行规律的天文算法的基础上．需要利用微处理器对太阳的高度角和方　位角进行实时计算．再利用电子系统驱动电机实现对太阳的实时跟　踪。其优点是不受天气变化的影响。缺点有：（１）计算过程复杂，开发成　本很高：（２）属于开环控制，容易产生积累误差，且无法自动消除这一　误差。　光电追踪方式是利用对太阳光朝向的即时检测实现追踪．需要用　到光敏元件组成检测电路　比如．采用四象限硅光电池传感器作为光　电转换元件．以微处理器为核心构建电路控制系统．通过对四象限的　四个输出电压信号的分析和运算．输出相应的控制信号去驱动电机．　最终由电机驱动执行机构完成追光的任务。该方式的优点是：（１）闭环　控制，能实现自适应控制；（２）跟踪精度好、灵敏度高　缺点是：受天气　影响大．阴雨天无法工作　本文综合考虑．采用光电追踪方式　如果追求整体更高的追踪　精度．可将两种方式结合起来取长补短．即在晴天时采用闭环控制．阴　天时采用开环控制　２太阳能电池板自动追光系统硬件设计　所设计系统主要包括单片机、光电传感器、Ａ／Ｄ转换、稳压电源、　步进电机控制等几个模块，总体设计方案如图２所示。设计中将太阳　能电池板划分为四小块．在四小块电池板上分别安装传感器来构造四　象限探测器。相比较单个探测器跟踪，这种方案的跟踪精确度高，稳定　图２系统的总体设计方案　

毕业设计(论文)

课 题 名 称 基于单片机的太阳能充电器的设计

学 生 姓 名 曹 为

学 号 **********

系、年级专业 信息工程系、10通信工程

指 导 教 师 周建华

职 称 副教授

2013年05月20日 邵阳学院本科毕业设计（论文）

I 摘 要

随着环境保护意识的增强，寻求洁净能源的现实问题也日益显现出来。具有清洁可再生的太阳能已经越来越受到人们的关注。本文提出了一个基于单片机的太阳能充电器的设计，它不但能环保节能，还可以在没有电源充电时对手机进行应急充电。

喜欢外出或游玩的人通常会有手机没电的经历，提供充电的地方也不会到处都有，因此会出现手机因没有电无法正常使用的情况。本次毕业设计介绍一种通过单片机控制的太阳能手机充电器，它能将太阳能通过电路变换成稳定的直流电从而给手机充电，还可以在电池充好电以后有自动停止充电的功能，并且能当作一般的直流电源，让我们减弱对市电的依靠，从而得到通信的自由。与传统的充电器对比，太阳能充电器的优势日益发挥出来。

关键词：太阳能电池板；单片机；光伏发电技术；智能充电邵阳学院本科毕业设计（论文）

II Abstract

With the enhancement of environmental consciousness，issues

concerning finding new clear energy source are turning up. Being clean and

recyclable, Solar energy has gained more and more attention. This Paper

第２１卷　Ｖｏ１．２１　第ｌ５期　Ｎｏ．１５　电子设计工程　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　２０１３年８月　Ａｕｇ．２０１３　

基于单片机的双轴太阳能跟踪系统的设计　

王国龙　

（西南交通大学四川成都６１１７５６）　

摘要：为了解决太阳能工程项目中光伏效率不高的问题。设计了双轴太阳能跟踪装置，该系统采用视日轨迹跟踪方　

案。文中着重分析了双轴跟踪的原理及其系统组成，利用光伏元件和ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机实现大范围太阳跟踪．液晶显　

示屏实时显示最佳接收方位角及温湿度。在光线充足的天气条件下。跟踪装置自动旋转并始终保持太阳光垂直照射　

在太阳能电池的表面。在阴雨天或夜间等光线不足的条件下系统停止跟踪太阳转动。整个系统不需要任何外部电源　

供电，实现对太阳的高精度跟踪，并且使系统具有较强的抗干扰和运算能力。　

关键词：单片机；自动跟踪；光敏电阻；太阳能电池；步进电机　

中图分类号：ＴＰ１８　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—６２３６（２０１３）１５—０１７１—０３　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｗｏ・ａｘｉｓ　ｓｏｌａｒ　ｔｒａｃｋｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭＣＵ　

ＷＡＮＧ　Ｇｕｏ－ｌｏｎｇ　

（Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１１７５６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｓｏｌａｒ　ｐｍｊｅｃｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ，ｄｅｓｉｇｎ　ｔｈｅ　ｓｏｌａｒ　ｔｒａｃｋｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｆ　ｂｉａｘｉａｌ，　

ｗｈｉｃｈ　ｄｅｐｅｎｄｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ　ｔｒａｃｋｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ－Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆｔｈｅ　ｔｗｏ－ａｘｉｓ　ｔｒａｃｋｉｎｇ；ａ　ｗｉｄｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆｓｏｌａｒ　ｔｒａｃｋｉｎｇ　ｉｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｗｉｔｈ　ａ　ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ＳＴＣ８９Ｃ５２，ａｎｄ　

济南大学毕业设计

- I - 摘 要

随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人们所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。太阳能具有储量的“无限性”、存在的普遍性，并且几乎不产生任何污染。鉴于此，人们在大力的发展太阳能产业。太阳能热水器顺应时代发展的要求，满足人们对环保绿色产品的需求。在人类文明程度日益提高的今天，它是现代文明社会的最佳选择。

本文提出了一种新型的太阳能热水器控制系统设计方案。本设计采用MSC-51系列单片机AT89S52作为中央处理器，采用DS1302实时时钟，12864点阵式液晶显示屏等模块，完成时间温度水位的显示，以及时间和温度的设定等功能。

关键词：太阳能热水器；单片机；实时时钟；液晶显示屏

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- II - ABSTRACT

As the global population and economic growth, energy use of environmental

problems and causes gradually recognized, "low-carbon economy," the concept became

part of the people of vision. Solar energy has reserves of the limitless ", the universality of

existing, and almost does not produce any pollution. In view of this, people in the

development of solar energy industry. Solar water heaters, in conformity with the

requirements of the times, are meeting the demand for green products. In human

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基于单片机的太阳能跟踪系统

作者：陈明毅

来源：《好日子（下旬）》2018年第01期

摘 要：随着人类社会的不断发展，对能源的需求量也越来越大，太阳能作为一种可再生取之不尽、用之不竭的天然能源，是新能源的发展方向之一，太阳能的广泛应用，使太阳能产业发展迅速。但是纵观市场，大多数太阳能装置在采光时，面板基本是面向南方，固定不动的。而一个既符合人们简洁实用的要求，又满足绿色能源高效利用理念的自动追踪太阳能装置很少见。本设计的目的是使太阳能电池板自动朝向太阳光充分利用太阳能光照，提高转换效率。并在环保、节能方面有巨大的优势，有很大的推广前景。本设计是基于STC89C52单片机的太阳能自动转向系统，利用四个光敏电阻把接收到的光信号转换成电信号，经过AD转换成数字信号传给单片机进行处理后，输出控制信号驱动两个步进电机进行跟踪。利用实体按键对两个步进电机进行上下左右调节。本装置还有温度实时显示模块，由DS18B20温度传感器和LCD1602液晶显示屏组成，是一款可以对太阳光进行自动跟踪和实时温度检测的装置。

关键词：STC89C52单片机；步进电机；光敏电阻

1、研究内容

本课题主要是利用单片机知识设计一个太阳能跟踪系统，要求系统能够自动实时跟踪太阳光，使用电机驱动跟踪，太阳能可以始终垂直照射太阳能电池板，具有复位功能和校正功能，同时可以进行温度显示。其研究内容主要包括分析光电传感器的工作原理、光电转换电路的设计、步进电机动作指令系统的设计、实时温度显示系统的设计、复位和校正功能系统的设计以及实物的焊接设计。

2、总体方案构思

本设计的选用STC89C52单片机作为电路的主控芯片、各模块电路分别为按键控制电路、温度检测电路、光电转换电路、电机驱动电路。以下是各个模块硬件电路和软件设计方面的研究。

硬件部分：使用双轴跟踪系统，原理是把两个步进电机组合成的双轴转动系统可以全方位的转动，光电传感器采集光信号并进行光电转换，再进行AD转换送给主控芯片处理后发出相应的控制信号驱动两个步进电机进行上下左右方向调整。软件部分：把光电传感器采集到的信号转换成电压值，通过C语言程序编程比较各个光敏电阻的电压差，一旦到达了一定的电压差值就发出指令驱动步进电机进行相应的转动。 龙源期刊网