太阳能追光系统

［ 参考文献 ］
［］ 方玲． １ 提高太 阳能 电池板光 电转化率 的研究 ［］ 中国新技术 新产 Ｉ． Ｔ 图 ４ 内外 电源 自动切换
１ 一最优先供 电 ２ 一其 次供电 ３ 一最后供 电
品，０８２） ２ ０ （２
２５ 高 灵敏 度 ． ． 高精 确 度
通 过对 测 光盒 顶 部光 电传 感 器采 集 外部 光照 强 度 与测 光 盒 内 部 光 电传感 器 受光 程度 进 行 比较 ， 适应 各 种太 阳光 线 强度 ， 能 能 都 使之 正 常运 行 。 其次 ， 括测 光 盒上 部 的 ６ 侧 面所 安 装 的光 电传 包 个 感器 ， 于 分辨 白天和 黑 夜 。 线足 够才 启 动系 统 工作 。 用 光 当光 线垂 直照 射 测光 பைடு நூலகம் 时 ， 内受光 电阻沿 中心 对 称 。当 光线 发 生偏 转 时 ， 其
备 、 加保 供 电人 员和 车辆 ， 年 费用 约 ２． 增 每 ７ ５万元 ； 采用 大 功 率 而
Ｌ Ｄ 路灯 应急 移动系 统后 ， Ｅ 一次 性投 资约 ７ Ｏ万元 ， 到 ３ 即可 回 不 年 在亚 运会 开闭幕 式 保供 电工作 中，对 海心 沙 周 边道 路 临 江大 收投 资 ， 同时 ， 系统 设备 正常 使用 寿命 达 ８年之 久 ， 有较 高 的经 该 具 道 、 夏路、 华 冼村 路 进行 保 供 电 ， 场布 置 ３ 现 ０台大 功 率应 急 移动 道 济效益 。 路 照 明 系 统 。对重 点区 域约 １ ０ ｎ 路段 ， ０ｌ ０ 按照 每 ３ ￣４ ｍ 的间 ０ ５ 距布置 ｌ 台大 功 率应 急 移动 道 路照 明系 统 。现 总结 效 果如 下 ： 大功 率 Ｌ Ｄ应 急移 动 照 明系 统 为 城 市重 大 节 日或 庆 典 活 动 Ｅ （） 置快速 ： １配 从接 到指令到 现场就 位 、 、 明， 需 １ ｉ， 升杆 照 只 ０ｍ ｎ 时的 道路 照 明 保供 电提 供 了可靠 、 定 的保 障 ， 有 反应 迅 速 、 稳 具 启 完 全 满足 应 急需 要 ， 如在 现场 预 布 置好 ， 可立 即 启动 亮灯 。 则 动 快 、 电时 间长 、 用 灵活 方便 、 作 简单 等优 点 。 供 电人 员 可 供 使 操 保 （） 全 可 靠 ： 动 照 明 车采 用 进 口胶体 蓄 电池 供 电 ， 个 系 ２安 移 整 提 大 统 为 ２ ｖ 供 电， 触 电隐 患 ； 用 嵌入 式 系 统 对 电源 进 行 充 一放 以根据 现 场情 况 及 时调整 方 案 ， 高 效率 ， 大 降低 了保 供 电工作 ４ 无 采 时 成 同 环 电控制 ， 有 短路 保护 、 流保 护 、 压保 护 、 热保 护 等 安全 保 护 量 、 间 、 本 ， 时减 少 了现 场 施 工 作业 及 其 对 交通 、 境 的 影 具 过 过 过 响。该 系统 没 有使 用 发 电设 备 。因此 不会 产 生噪 音 或造 成 环境 污 功 能 ； 以保 证稳 定提 供 １ 可 ２ ｈ以上 的 应急 照 明 。 染 ， 实现 绿色 环 保 的道 路照 明保 供 电提 供 了有 力武 器 。 为 （） 便 环保 ： ３方 由于采 用 进 口蓄 电池 供 电 ， 比传 统 柴 油 发 电 相 机 具有 无 噪 声污 染 、无 需 操 作 发 电机 等 优 点 ；Ｅ 不 含 有 害金 属 ＬＤ 汞 ，不像 高 压钠 灯 或金 属 卤化 物灯 那 样在 报废 时会对 环 境 造成 危 害， 既方 便又 环保 ， 真正 做 到 了应 急照 明 、 色 照 明 。 绿 （） 度 均匀 ： ４照 具体 照 明部 件 由 空压 伸 缩 杆 、 调 节 支 架 、 可 ２盏 ｌＯ 的 Ｌ Ｄ路灯 组成 。．ｍ 空压伸 缩杆 保证 了最大 照 明范 围， １ｗ Ｅ ４ ５ 可 调 节 支架 可对 照 明的 均匀 度 进 行微 调 ， ２盏 １０ 的 Ｌ Ｄ 路 灯 保 １ Ｗ Ｅ 证 了路面 的光 照度 。 Ｅ 不加透 镜 ， 为提 高亮度 而牺 牲均 匀光色 ， ＬＤ 不 从而 保证 了无光 圈、 光色均 匀 ， 全 能满足道 路行 人 、 车要 求 。 完 行

太阳能光伏理化基础太阳能追光系统班级:物电学院11(6)姓名:沈杨帆学号:11223525 太阳能是一种清洁的绿色能源,是最丰富的可再生能源形式,是所有化石能源及多种可再生能源的源头。

太阳能作为地球上真正取之不尽的清洁能源,将是未来最理想的绿色新能源,目前其利用的有效途径便是利用光伏发电技术将太阳能转化为电能。

嵌入式系统就是内嵌到对象体系中的微型专用计算实际系统。

它具有比通用计算机更简洁、更个性化的功能,可以运用操作系统,又兼有单片机体积小、功耗低等优点,是目前最热门的和应用最广泛的技术之一。

本文设计了太阳能追光系统。

该系统以嵌入式技术为基础,采用两种控制方法相结合准确追踪太阳位置,并进行同步跟踪,以保证获得最大效率的太阳能。

太阳能利用现状与趋势地球上的化石能源主要有石油、煤、天然气和海底甲烷水合物。

目前,人类使用的能源主要是化石能源。

由于这些矿物燃料的大量消耗,已导致全球气候变暖,引起严重的生态环境问题,而且化石能源贮量有限,分布不均,有朝一日,必然枯竭。

人类今后使用何种能源,这己成为摆在我们面前的问题。

太阳能遍布地球,取之不尽,用之不竭,对环境无污染,这是人类未来能源的最佳选择。

虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。

太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制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。

但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低:二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。

这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。

太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。

尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75x1026W)的22亿分之一,但己高达173,0 00TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。

华北电力大学可再生能源学院能源工程及自动化教研室华北电力大学太阳能中心授课教师：朱红路《太阳能热发电厂》第三章太阳能追光系统的原理与设计第三章太阳能追光系统的原理与设计本章内容：太阳跟踪系统设计实例•太阳运行规律•传感器的工作原理•整体设计方案第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能利用为什么需要太阳跟踪系统？太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布变化的能源，导致太阳能利用率低。

如何提高太阳能利用的效率呢？解决方法：1.提高太阳能装置能量转换效率2.提高太阳能的接受效率第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能跟踪是一种行之有效的方法！第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能单轴跟踪系统单轴跟踪的优点是结构简单，但是由于入射光线不能始终与主光轴平行，收集太阳能的效果并不理想。

第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能双轴跟踪系统双轴跟踪可以通过跟踪太阳高度和赤纬角的变化上以获得最多的太阳能，双轴跟踪又可以分为极轴式全跟踪和高度角－方位角式全跟踪两种方式。

第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳跟踪系统分类：•光电跟踪方式---闭环系统•视日运动轨迹跟踪---开环系统倾斜布置东西跟踪焦线南北水平布置，东西跟踪焦线东西水平布置，南北跟踪第三章太阳能追光系统的原理与设计光电跟踪方式：光电跟踪系统框图第三章太阳能追光系统的原理与设计光电跟踪方式：感光部件工作原理第三章太阳能追光系统的原理与设计视日运动轨迹跟踪太阳高度角和方位角决定了太阳的位置。

第三章太阳能追光系统的原理与设计机械跟踪部分设计第三章太阳能追光系统的原理与设计机械跟踪部分设计第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计目的：计算太阳位置，告知执行机构动作控制系统设计原则：(1)选择典型电路(2)便于二次开发(3)软硬件协同设计(4)性能最优、性价比最高(5)可靠性及抗干扰(6)驱动能力(7)低功耗的要求第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计：第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计：第三章太阳能追光系统的原理与设计步进电机的驱动：步进电机是一种能将数字脉冲信号转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。

基于单片机的太阳能追光系统设计随着社会进步和科技发展，太阳能作为一种清洁、可再生能源越来越受到人们的关注和重视。

太阳能发电系统是利用太阳能源，将其转化为电能的一种装置，其中，太阳能追光系统是太阳能发电系统中重要的一部分。

本文将介绍基于单片机的太阳能追光系统的设计。

一、太阳能追光系统的原理在太阳能发电过程中，太阳能的转化效率与太阳光照的直射角度有很大的关系。

因此，为了达到最高的发电效率，需要保证太阳能电池板始终朝向太阳。

太阳能追光系统正是为了实现这一目的而设计的。

太阳能追光系统主要由光电传感器、驱动电机、单片机、各种电子元件等组成。

系统的工作原理如下：当光电传感器感知到太阳光照射到电池板上时，会向单片机发送信号，单片机会通过内部的程序算法计算出太阳的位置，并发出指令控制驱动电机调整电池板的位置，使其始终朝向太阳。

这样就能够最大程度地保证太阳能电池板的直接照射，从而实现最高的发电效率。

二、系统设计方案基于单片机的太阳能追光系统主要由以下几个部分构成：1.光电传感器光电传感器是太阳能追光系统的重要组成部分，它的作用是感知太阳光照射到电池板的情况，并将感知到的信息传输给单片机。

常见的光电传感器包括光敏二极管、光敏电阻等。

2.驱动电机驱动电机是用来调整太阳能电池板的方向的，可以根据单片机指令进行旋转。

现在市面上有很多种驱动电机，包括舵机、直流电机等。

驱动电机选择需要考虑功率大小、旋转速度、控制方便程度等因素。

3.单片机单片机是太阳能追光系统的核心部分，通过内部的程序计算太阳的位置，并发出信号控制驱动电机调整电池板的方向。

现在市面上常用的单片机包括51系列、STM32系列等。

4.电子元件太阳能追光系统还需要一些电子元件的配合工作，包括电容、电阻、二极管、发光二极管等。

三、系统实现方法太阳能追光系统的实现具体步骤如下：1.选用合适的光电传感器和驱动电机，并将它们与单片机相连通。

2.编写单片机程序，通过程序将光电传感器感知到的信息转化为太阳的位置，并发出右、左、上、下等指令控制驱动电机的转动。

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太阳能路灯系统
该系统可实际应用于太阳能路灯等光电系统，尤其在远离 电网的道路灯上应用太阳能追光系统，其经济效益更加明显。 现在的城市景观照明和基础公共设施的用电量是相当惊人的。 如果能大力开发太阳能灯具在这方面的使用，就可以解决“不 夜城”与节能减排的矛盾。太阳能追光系统还能与市面上的小 型太阳能电池板结合，增大电池板的储电效率。
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市场调查
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创业规划
我们预期组建一个小公司，前期由几名
研发人员组成，主要对产品的研发与改进。
品牌
产品研发流程主要有： 产品试验、技术改进、成熟产品、市场开发 公司逐渐有一定影响力后， 强化品牌意识
推广
研发
创业
15Βιβλιοθήκη 谢谢观赏！！队伍成员：史明政、方烨、陈玲芝 指导老师：杨军 实验室 ：长沙学院电信系电子实验基地
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基本原理
光源 水平光敏电阻
改 板对 变 的太 光 位阳 源 置能 硅相
垂直光敏电阻
Atmega16L处理器 对比光强强度
水平偏转电机
语 音 控 制
垂直偏转电机
语音模块
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系统基本组成结构
光敏电阻 太阳能硅板
水平偏转 步进电机
垂直偏转 步进电机
我们用 4 个光敏电阻搭成电桥，通过垂直和 水平的两对光敏电阻受光强的影响，采集电位变 化，确定光源位置，并且通过编程控制垂直和水 平偏转的两个步进电机来控制太阳能采集板的偏 转，使太阳能接收板最大程度的接收光能。
基本电路原理图
主控板电路原理图
语音模块电路原理图
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市场前景------------太阳能热水器
我国历来被称为“地大物博”的世界大国，但由于人口众多， 按人均所能够占有的资源数量并不乐观，拥有 13 亿人口的我国，按 全面建设“小康社会”的目标，若每人每天洗一次热水澡，如果全部 采用电力，就需要八个长江三峡发电站供电。但目前市场上的太阳能 热水器多为固定式，若能加入控制模块、改进机械结构、步进电机安 放的位置，在一定程度上能缓解能源的使用率。

太阳能追光系统毕业设计一、选题背景随着能源危机的日益严重，太阳能作为一种可再生、清洁、无污染的新型能源，逐渐得到了广泛的关注和应用。

而太阳能追光系统则是太阳能发电中非常重要的一环，其作用是使太阳能电池板始终面向太阳，以最大化地吸收太阳辐射能量，提高发电效率。

二、研究目标本次毕业设计旨在设计并实现一种简单、实用、高效的太阳能追光系统，使其能够自动调整光伏板朝向，并通过控制器对光伏板进行精准定位和跟踪，从而提高光伏板的发电效率。

三、研究内容1. 太阳位置检测模块：通过安装在追光系统上的传感器检测太阳位置，以便于系统自动调整光伏板的朝向。

2. 控制器设计：利用单片机等控制芯片设计控制器，实现对光伏板进行精准定位和跟踪。

3. 机械结构设计：根据追踪系统需要，设计出适合于支撑光伏板的机械结构，使其能够自由旋转，并实现自动调整。

4. 软件开发：编写控制器的程序，实现对光伏板的精准定位和跟踪，并提供人机交互界面。

四、研究方法本次毕业设计采用以下研究方法：1. 理论分析法：通过对太阳运动规律的分析，确定太阳能追光系统的设计方案。

2. 实验研究法：通过搭建实验平台，测试和验证系统的性能和可靠性。

3. 数值模拟法：采用计算机仿真技术，对系统进行数值模拟，优化系统设计方案。

五、预期成果1. 设计出一种简单、实用、高效的太阳能追光系统。

2. 实现对光伏板的精准定位和跟踪，提高光伏板发电效率。

3. 编写控制器程序，并提供人机交互界面，方便用户操作。

4. 发表学术论文或专利申请等相关成果。

六、工作计划本次毕业设计工作计划如下：1. 第一阶段（前期准备）：调研相关技术文献，了解太阳能追光系统的原理和设计方案，确定研究目标和内容。

2. 第二阶段（系统设计）：设计太阳位置检测模块、控制器、机械结构等，并进行方案评估和优化。

3. 第三阶段（软件开发）：编写控制器程序，并提供人机交互界面。

4. 第四阶段（实验测试）：搭建实验平台，测试和验证系统的性能和可靠性。

光伏追光系统工作原理
光伏追光系统是一种能够自动调整太阳能电池板朝向，以最大限度地提高太阳能吸收率的系统。

其工作原理基于以下几个方面：
1. 传感器检测：光伏追光系统通常配备有传感器，用于检测太阳的位置和光线的方向。

这些传感器可以包括光敏传感器、GPS 定位系统或太阳追踪算法等。

2. 数据处理：传感器收集到的太阳位置数据会被传输到一个控制单元，该控制单元会对数据进行处理和分析。

通过使用太阳运动的数学模型，控制单元可以确定太阳在天空中的位置和运动轨迹。

3. 机械调整：根据控制单元的计算结果，光伏追光系统会通过机械装置自动调整太阳能电池板的朝向。

这通常涉及到使用电动马达、齿轮、传动轴等组件来改变电池板的角度。

4. 反馈控制：为了确保太阳能电池板始终朝向太阳，光伏追光系统通常采用反馈控制机制。

控制单元会持续监测电池板的朝向，并根据需要进行微调，以保持最佳的光线吸收率。

通过不断调整太阳能电池板的朝向，光伏追光系统能够最大限度地利用太阳光线，提高太阳能的吸收率和发电量。

这有助于提高太阳能系统的效率，并在一定程度上减少对传统能源的依赖。

自制追光系统（代码、设计图全公开）全文导航：项目简介、PCB设计说明、软件说明（代码块）、原理图设计解说“太阳能追光系统”也叫“逐日系统”。

用一句话概括就是！利用单片机及传感器，实时采集光照数据，调整太阳能电池板的角度以实现收益最大化。

一、项目简介本设计采用STC15系列单片机作为主控。

•4个光敏模块，光线采集。

•用单片机自带的AD转换，采集4个方向的电池板电压。

判断光照比较高的角度，用单片机控制两路舵机调整角度。

二、PCB设计说明PCB设计方面，电源线、线宽设置粗一点。

这个PCB设计的比较小，所以摆放元件的时候要很注意位置。

三、软件说明提示：软件可以使用代码块来进行嵌套放置。

无需全部软件部分说明，只需说明重要部分即可。

uint Get_ADC10bitResult(uchar channel)//channel = 0~7 { ADC_RES = 0; ADC_RESL = 0; ADC_CONTR = (ADC_CONTR & 0xe0) | ADC_START | channel; nop(); nop(); nop(); nop(); while((ADC_CONTR & ADC_FLAG) == 0); ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG; //返回10位AD值return (((uint)ADC_RES << 2) | (ADC_RESL & 3)); } //AD通道配置程序uchar i; for(i=0;i<10;i++) { x0+=Get_ADC10bitResult(0); x1+=Get_ADC10bitResult(1); y0+=Get_ADC10bitResult(2);y1+=Get_ADC10bitResult(3); } x0=x0/30; x1=x1/30; y0=y0/30; y1=y1/30; //AD采集采集30次取个平均值void Timer0_Init(void) { TMOD |=0x01; TH0=-high_ms>>8; TL0=-high_ms; TR0 = 1; //定时器0开始计时 EA = 1; ET0 = 1; } //定时器初始程序void timer() interrupt 1 { switch(Pwm_Flag) { case 1: PWM=1; TH0=-pwm[0]>>8; TL0=-pwm[0]; break; // 高电平持续时间pwm[0] case 2: PWM=0; TH0=-(high_ms-pwm[0])>>8; TL0=-(high_ms-pwm[0]); break; //低电平时间10-pwm[0] ms case 3: PWM2=1; TH0=-pwm[1]>>8; TL0=-pwm[1]; break; // 高电平持续时间pwm[1] case 4: PWM2=0; TH0=-(high_ms-pwm[1])>>8; TL0=-(high_ms-pwm[1]); break; //低电平时间10-pwm[1] ms default: TH0=0xff; TL0=0x80; Pwm_Flag=0; } Pwm_Flag++; } //定时器中断子程序，用来产生脉冲驱动舵机。

太阳追光系统总体控制流程
一、系统初始化
1.启动系统
（1）开启系统电源
（2）系统自检
2.连接传感器
（1）将太阳追踪传感器连接至系统
（2）校准传感器位置
二、太阳追踪控制
1.检测光照强度
（1）传感器监测光照强度
（2）判断是否需要调整光伏板角度
2.调整光伏板角度
（1）控制系统启动电机
（2）根据传感器数据调整光伏板角度
三、系统运行监控
1.监测系统状态
（1）定期检查系统运行状态
（2）检测系统异常
2.报警处理
（1）发出报警信号
（2）停止系统运行并通知维护人员
四、数据记录与分析
1.记录运行数据
（1）记录太阳追踪数据
（2）存储数据至数据库
2.数据分析
（1）分析系统运行数据
（2）优化系统运行策略。

太阳能光伏-热伏发电板的自适应追光系统设计与实现摘要：太阳能光伏-热发电系统操作过程中，需要以有效的发电形式，提高发电效率，制定完善的自动追光系统，实现多光电二极管的自适应效果，及时处理追光系统中的复杂结构问题。

依照光敏电阻的适应情况，加强电板对光源的追踪处理效果。

采用有效的负反馈适应方式，提高追光精度的控制，逐步增强系统的位置消耗。

硬件系统采用有效的光敏电阻感应强度，及诶朱AD转换电路，以驱动太阳能光伏-热伏形式，实现发电板平面照射，优化光敏电阻与板面的夹角，调整追光区域、误差量，确定整个装置的机械结构设计和电图设计，做好有效的仿真数据分析。

太阳能光伏-热伏的自适应，提升二极管追光系统的操作，提升追光系统的机械设计，优化追光的稳定优化水平。

关键词：太阳能；光伏-热伏；追光系统引言：伴随着经济的快速发展和社会的进步，需要加强太阳能发电安全清洁优化分析，制定有效的参考资料分析，自带追光系统的发电装配形式，以有效的太阳能发电装置操作，明确太阳能的整体利用率，确保光系统的实际应用合理性。

调整机械装置转动的稳定性，需要采用合理的时间操作，依照追光板的发电效率进行分析，提升最大限度的太阳能利用率，满足自动追光系统的工作品质要求。

开展天阳能装配的自动光系统研究，不断提升性能，提升整体应用体制。

一、太阳能光伏-热伏系统的整体设计方案按照太阳能光伏追踪操作，通过光电检测追踪处理，实现光电检测追踪精度的提升，以可靠、稳定性，调整追踪精度，完善可靠稳定应用，确保整体系统的的多光电二级操作，完善整体系统结构设计的优化。

以光电检测追踪原理的分析，提出光敏电阻的自适应系统，通过硬件、软件的操作方案，加强光敏电阻的优化，完善结构的稳定性。

图太阳能光伏-热伏转换1 设计方案自适应追光系统设计过程中，需要依照硬件设计、软件设计，调整负反馈的适应原理，从整体装配的效果，调整横竖光敏电阻的电压信号差，电动追踪太阳能的发电，实现光敏电阻电压差信号对光电追踪的减少。

光伏电站太阳跟踪系统技术要求太阳能光伏电站的太阳跟踪系统是为了确保太阳能板始终面向阳光，并最大程度地捕捉到阳光的能量而设计的。

以下是太阳跟踪系统的技术要求。

1.高精度：太阳跟踪系统需要具备高精度的定位功能，能够准确追踪太阳的位置。

系统应具备角度精度小于0.1度、方位精度小于1度的能力，以保证太阳能板始终朝向阳光。

2.稳定性：太阳跟踪系统需要具备良好的稳定性，能够在各种环境条件下正常运行。

系统应能够抵抗风力、震动和其他外界干扰，确保系统能够持续稳定地追踪太阳。

3.可靠性：太阳跟踪系统需要具备高度的可靠性，能够长时间运行而不需要频繁维护。

系统应采用优质材料和耐用的设计，抵抗腐蚀和老化，并具备遥测功能，能够实时监测系统运行状态，及时发现并解决故障。

4.动态控制：太阳跟踪系统应具备动态控制功能，能够根据太阳的位置和时间进行实时调整。

系统应能够通过精确的计算和控制算法，根据太阳的位置自动调整太阳能板的角度和方位，使其始终朝向太阳，最大限度地捕捉太阳能量。

5.能效优化：太阳跟踪系统应能够实现能效优化，以提高太阳能利用率。

系统应能够根据太阳能量的变化和消耗情况，自动调整太阳能板的角度和方位，确保能量捕获的最大化，并提高光伏电站的发电效率。

6.智能控制：太阳跟踪系统应具备智能控制功能，能够实现自动化控制和监控。

系统应能够根据预设的参数和策略，自动调整太阳能板的角度和方位，并能够通过远程监控和控制功能，实现对系统的遥测和远程控制，提高运维效率。

7.安全性：太阳跟踪系统需要具备良好的安全性，能够防止事故和灾害发生。

系统应具备防雷、防火、防盗等安全设计，确保系统在恶劣天气条件和突发事件发生时能够正常工作，并保护设备的安全和可靠性。

综上所述，太阳跟踪系统在光伏电站中具有重要的作用。

通过高精度、稳定性、可靠性、动态控制、能效优化、智能控制和安全性等技术要求的满足，可以有效提高光伏电站的发电效率和运维效率，实现可持续发展。

太阳能智能追光系统的设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1 太阳追光系统的发展现状 (1)1.2 太阳能追光系统的设计思想 (1)1.3 太阳能智能追光系统的研究意义 (1)1.4 研究目标、研究容和拟解决的关键问题 (2)2硬件设计 (3)2.1 主控制器 (3)2.1.1 主控制器的选用 (3)2.1.2 控制器的介绍 (3)2.2 驱动元件 (4)2.2.1 直流电机与步进电机的比较 (4)2.2.2 步进电机控制原理 (5)2.3 输入模块 (6)2.3.1 电压比较器 (6)2.3.2 光敏电阻 (7)2.4 硬件结构框图与原理图 (9)2.4.1 系统整体结构框图 (9)2.4.2 整体硬件原理图 (10)3方案研究 (11)3.1 基于挡板的传感部分方案 (11)3.2 接收系统方案 (12)4系统软件设计 (14)5智能追光算法 (15)6仿真与实验调试 (19)6.1 Protues仿真 (19)6.1.1 仿真原理 (19)6.1.2 软件仿真及调试 (19)6.1.3 仿真结果 (20)6.2 实验调试 (20)6.2.1 硬件调试 (20)6.2.2 解决过程 (21)6.3 PCB制版 (21)结束语 (22)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录A：程序清单 (26)附录B：电路原理图 (30)附录C： PCB图 (31)附录D：实物照片 (32)1绪论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。

1.1太阳能追光系统的发展现状目前对太阳进行跟踪的仪器有：单轴太阳能自动跟踪器，步进式太阳能自动跟踪，可自动跟踪的太阳灶，五像限法太阳自动跟踪仪，单轴液压式自动跟踪，极轴式跟踪。

不足之处:结构复杂，跟踪精度不高，不能全自动跟踪[1]。

目录1绪论 (1)1.1能源与环保 (1)1.1.1 能源紧缺 (1)1.1.2 环境污染 (1)1.1.3温室效应 (1)1.2 系统研究背景 (2)1.2.1系统研究目的 (2)1.2.2系统研究现状 (3)1.2.3系统拟研究内容 (4)1.3本章总结 (4)2方案论证 (5)2.1追踪方案论证 (5)2.1.1视日运动轨迹追踪 (5)2.1.2光电轨迹追踪 (7)2.1.3追踪方案 (8)2.2机械传动方案论证 (8)2.3控制器论证 (9)2.4操作界面论证 (9)2.5 驱动控制方案论证 (10)2.6 驱动电机论证 (10)2.7 系统方案 (10)2.8 本章小结 (11)3机械传动机构设计 (12)3.1机械传动机构组成 (12)3.2 机械传动机构工作原理 (13)3.3 机械传动机构安装注意事项 (13)3.4本章小结 (13)4电气控制设计 (14)4.1传感器 (14)4.1.1太阳位置传感器设计 (14)4.1.2 雨水传感器 (17)4.1.3 风速传感器 (17)4.2 变频器 (18)4.2.1变频器以及变频器连接与安装 (18)4.2.2变频器参数设置 (21)4.3伺服驱动器 (22)4.3.1伺服驱动器原理 (23)4.3.2伺服放大器连接与设置 (23)4.4 伺服电机连接 (25)4.5 三相交流电机连接 (25)4.6 PLC电气连接 (26)4.7 电气控制箱设计与安装 (27)4.8 电气元器件清单 (29)4.9 本章小结 (29)5系统软件设计 (30)5.1 GOT画面设计 (30)5.2 系统控制策略 (31)5.3 顺序控制流程图 (32)5.4 梯形图程序设计 (32)5.4.1 I/O端口分配表 (32)5.4.2 软元件说明 (33)5.4.3 梯形图程序 (34)5.5 模拟量收集 (34)5.6 本章小结 (34)6系统调试 (35)6.1调试的基本任务 (35)6.1.1调试前的准备工作 (35)6.1.2 调试前的检查 (35)6.1.3调试的一般顺序 (36)6.2 机械传动机构调试 (36)6.3 传感器调试 (37)6.4 GOT调试 (37)6.5 系统联合调试 (41)6.5.1 晴天 (41)6.5.2 阴天 (42)6.5.3 雨天 (42)6.5.4 大风天气 (42)6.5.5 紧急情况 (42)6.6 本章小结 (43)7结论 (44)7.1总结 (44)7.2 系统的提升 (44)7.3 展望 (44)参考文献 (46)致谢 (47)1绪论1.1能源与环保随着时代的前进，人类社会和经济的发展速度日益增加，但是与此同时人类社会的负担和责任也随之增加。

太阳能自动‎追光电池板‎的模糊神经‎网络控制系‎统摘要：本文将差压‎式太阳能电‎池板输出的‎信号作为追‎光系统的输‎入信号，以A Tme‎g a16单‎片机作为控‎制核心，采用时钟追‎踪与光电追‎踪相结合的‎追踪模式。

系统直接以‎太阳能电池‎板作为检测‎装置，将光信号转‎换为电信号‎，并以A/D转换芯片‎转换成数字‎信号。

最终通过控‎制步进电机‎，控制太阳能‎电池板的自‎动追光。

系统运用模‎糊神经网络‎系统对信号‎进行处理，通过对光照‎强度等参数‎进行对比分‎析，确定了模糊‎神经网络的‎单元层数，隶属度等，从而实现了‎太阳能电池‎板自动追光‎的模糊神经‎网络控制。

关键字：差压式太阳‎能电池板A Tmeg‎a16单片‎机神经网络模糊控制高斯隶属度‎引言太阳能是一‎种清洁绿色‎能源，是最丰富的‎可再生能源‎形式。

而自动追光‎系统可使太‎阳能电池板‎发电率提高‎40%。

传统的太阳‎能电池板自‎动追光系统‎主要有时钟‎追光系统和‎传感器追光‎系统]41[-。

由于外界环‎境的影响，传统控制系‎统理论的复‎杂性与所要‎求的精确性‎之间存在尖‎锐矛盾。

模糊逻辑控‎制已成为智‎能控制的重‎要组成部分‎。

对模糊控制‎理论和技术‎的研究和探‎讨还在不断‎进行]85[-,这种新颖的‎控制理论和‎技术正处于‎发展和提高‎的进程中。

模糊系统知‎识抽取比较‎方便，而神经网络‎却可以直接‎从样本中进‎行有效的学‎习，总的来说，神经网络适‎合于处理非‎结构化信息‎，而模糊系统‎对处理结构‎化信息，而模糊系统‎对处理结构‎化的知识更‎为有效。

模糊神经网‎络从提高神‎经网络的记‎忆性，透明性和鲁‎棒性出发，将模糊化概‎念与模糊推‎理规则引入‎神经网络的‎神经元，连接权和网‎络学习中，有效的发挥‎了各自优势‎，弥补各自的‎不足，可有效的控‎制太阳能电‎池板的自动‎追光系统。

1太阳能自‎动追光系统‎模型1.1 机械结构太阳能电池‎板通过两个‎相互垂直的‎旋转轴叠架‎分别与两个‎步进电机相‎连接。

基于单片机的太阳能 智能追光系统设计
报 告 人： XX
班级： 电气工程及其自动化1班
CONTENT 目录
设计任务、目的及意义 研究现状 设计内容 研究成果
PART 01
毕业设计任务、目的及意义
1.任务 2.研究目的 3.研究意义
01 任务、目的及意义
任务
（1）系统可以在各个方向自动寻找最大光源， 并控制步进电机自动转向此光源。 （2）可以在自动模式和手动模式中通过按键 自由切换，有相应指示灯表示当前模式。 （3）手动模式下，可以通过上下左右四个按 键控制电机向四个方向转动，方便使用。
03 设计内容
硬件电路图
03 设计内容
软件设计思路图
其中U1、U2、U3、 U4分别代表上下左 右四个光敏电阻的 电压值；M1与M2 分别为控制左右方 向和控制上下方向 的电机。
03 设计内容
系统调试
03 设计内容
系统测试
PART 04
研究成果
04 研究成果
按下电源开关默认为自 动模式，此模式下自动 寻找当前最大光源。按 下手自动切换按键可以 通过上下左右四个按键 手动控制步进电机的转 动。测试结果表明该系 统设计合理、操作简单 快捷、灵敏度高、性能 比较稳定且能够完成设 计要求的功能。
经过多年发展，自动追光系统的研究已 经不仅仅停留在科学研究方面，一些装 置已经能够投入使用。
PБайду номын сангаасRT 03
设计内容
1.硬件设计 2.软件设计 3.系统调试 4.系统测试
03 设计内容
主系统设计框图
光电转换电路：将光信号转换成电信号，原理是随着光照强度的变化，光敏电阻的阻值随 之变化，从而实现数据的接收。 AD转换电路：采用A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号，然后通过单片机进行处理。 单片机：处理信号并发出控制命令。 驱动电路：步进电机驱动器由控制电路与换相电路组成。用于接收来自单片机的信号以此 来控制步进电机运转。

《太阳能追光系统毕业设计》摘要：本毕业设计旨在设计并实现一套高效的太阳能追光系统。

通过对太阳能光伏发电原理的深入研究，结合先进的控制技术，构建了一个能够实时跟踪太阳位置并自动调整太阳能电池板朝向以最大程度获取太阳能的系统。

该系统具有较高的精度和可靠性，能够有效提高太阳能的利用效率，为解决能源短缺问题提供了一种可行的解决方案。

一、概述随着全球能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭，开发可再生能源成为了当今世界的重要课题。

太阳能作为一种清洁、无污染且取之不尽用之不竭的能源，具有广阔的应用前景。

太阳能追光系统能够最大限度地利用太阳能，提高太阳能发电的效率，对于推动太阳能产业的发展具有重要意义。

二、太阳能光伏发电原理太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应将太阳能直接转化为电能的一种技术。

当太阳光照射到太阳能电池板上时，电池板中的半导体材料会吸收光子能量，产生电子-空穴对。

在电场的作用下，电子和空穴分离，形成电流，从而实现太阳能到电能的转换。

太阳能电池板的输出功率与光照强度、电池板的面积、电池板的转换效率等因素有关。

三、系统总体设计（一）硬件设计1. 太阳跟踪传感器选用高精度的太阳跟踪传感器，能够实时检测太阳的方位和高度角信息，并将这些数据传输给控制系统。

2. 控制系统设计基于微处理器的控制系统，负责接收太阳跟踪传感器的数据，进行数据处理和算法运算，控制电机驱动太阳能电池板进行跟踪转动。

3. 电机驱动系统选择合适的电机驱动芯片，实现对电机的精确控制，确保太阳能电池板能够准确地跟踪太阳的运动。

4. 机械结构设计设计坚固稳定的机械结构，保证太阳能电池板在跟踪过程中的稳定性和可靠性。

（二）软件设计1. 数据采集与处理程序编写程序实现对太阳跟踪传感器数据的采集和处理，获取太阳的实时位置信息。

2. 跟踪控制算法设计先进的跟踪控制算法，根据太阳的位置信息实时调整太阳能电池板的朝向，使其始终与太阳光线垂直。

3. 通信接口程序设计与上位机通信的接口程序，实现系统参数的设置和运行状态的监测。

自动追光太阳能板的工作原理
自动追光太阳能板是一种高效、智能的太阳能发电系统，它能够自动跟踪太阳的运动轨迹，并始终保持与太阳的最佳角度，从而最大化太阳能的收集和利用。

那么，它的工作原理是什么呢？
首先，我们需要了解太阳的运动规律。

太阳每天从东升至西落，呈现出一个近似于圆形的运动轨迹。

为了最大化太阳能的收集，我们需要让太阳能板始终正对太阳，这就需要太阳能板能够自动调节角度和方向。

自动追光太阳能板的实现原理并不复杂。

它主要依靠光电传感器和控制系统来完成。

光电传感器负责检测太阳的位置和光线强度，并将这些信息传递给控制系统。

控制系统根据接收到的信息，通过电机或传动装置调整太阳能板的姿态和角度，使其始终正对太阳。

具体来说，当太阳升起时，光电传感器检测到太阳的位置和光线强度，并将这些信息传递给控制系统。

控制系统根据接收到的信息，控制电机或传动装置转动太阳能板，使其与太阳保持最佳角度。

在太阳运动的过程中，控制系统不断更新太阳能板的角度和方向，使其始终正对太阳。

当太阳落山时，控制系统则会将太阳能板恢复到初始状态，等待第二天的太阳升起。

自动追光太阳能板的应用前景非常广阔。

随着人们对可再生能源的需求不断增加，太阳能发电系统的普及率也越来越高。

而自动追光太阳能板作为一种高效、智能的太阳能发电系统，无疑将成为未来太
阳能发电领域的重要发展方向。