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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。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统随着太阳能的发展和应用越来越广泛，对太阳能电池板的效率要求也越来越高。
由于太阳的光照角度不断变化，导致太阳能电池板不能始终保持最佳的光照角度，从而影响能量的收集效率。
设计一套太阳能电池板自动对光跟踪系统成为了必要。
系统的原理如下：1. 光敏电阻感知太阳光的强度：在系统的上部安装光敏电阻，它会根据太阳光的强度发生变化，并将光敏电信号传递给单片机。
2. 单片机控制舵机调整太阳能电池板的角度：根据光敏电阻感知到的太阳光的强度，单片机会根据预先设定的光照强度阈值来判断太阳能电池板是否需要调整角度。
如果太阳光的强度低于阈值，单片机会控制舵机将太阳能电池板转动到光照强度更高的位置；如果太阳光的强度高于阈值，单片机会控制舵机将太阳能电池板转动到光照强度更低的位置。
3. 舵机驱动太阳能电池板的角度调整：通过舵机的转动，太阳能电池板可以在垂直方向和水平方向上做出调整，使其始终面向太阳并保持最佳的光照角度。
系统的设计如下：1. 硬件设计：(1) 光敏电阻电路：将光敏电阻连接到电阻电容触发器电路中，以实现光敏电阻的数模转换。
(2) 舵机控制电路：使用单片机的PWM输出口连接到舵机，通过输出不同占空比的PWM信号控制舵机的转动角度。
(3) 单片机电路：使用一块单片机作为系统的核心控制器，负责光照强度的判断和舵机的控制。
2. 软件设计：(1) 初始化：对单片机和舵机进行初始化设置。
(2) 读取光敏电阻信号：通过模拟输入通道读取光敏电阻发送的模拟信号。
(3) 判断光照强度：将光敏电阻的模拟信号转换为数字信号，并与预设的光照强度阈值进行比较，判断太阳能电池板是否需要调整角度。
(4) 控制舵机调整角度：如果光照强度低于阈值，根据舵机的转动情况控制舵机转向光照强度更高的位置；如果光照强度高于阈值，根据舵机的转动情况控制舵机转向光照强度更低的位置。
3. 系统测试和调整：将系统连接好后进行测试，观察太阳能电池板的角度调整情况，根据需要进行系统调整和优化。
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。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统一、系统的设计原理太阳能电池板是将太阳能转换为电能的装置，而对光跟踪系统则可以使太阳能电池板在太阳光的照射角度和光强变化时自动调整角度，以保证太阳能电池板能最大程度地吸收太阳能。
本系统的设计原理就是通过单片机控制电机的转动，使太阳能电池板在日常运行中保持与太阳光的最佳垂直角度。
二、系统的制作过程1. 材料准备材料准备包括太阳能电池板、单片机、电机、传感器等。
太阳能电池板是太阳能电池工作的主体，单片机则起到了控制和逻辑运算的作用，电机则是实现对太阳能电池板角度调整的关键部件，传感器则可以检测到太阳的方位和光照强度。
2. 硬件组装首先将太阳能电池板固定在底座上，然后将电机安装在太阳能电池板上，并连接好传感器和单片机。
传感器负责检测太阳的位置和光照强度，单片机接收传感器的数据并进行逻辑判断，从而控制电机的转动来调整太阳能电池板的角度。
3. 软件编程软件编程是整个系统的核心部分。
通过编程，我们可以实现单片机的逻辑判断和控制电机的转动。
单片机通过接收传感器的数据，不断地判断太阳的位置和光照强度，并根据这些数据来控制电机的运动，使太阳能电池板始终保持在最佳的吸收太阳能的角度。
四、系统的性能与优势本系统的性能主要表现在以下几个方面：1. 自动化程度高，无需人工干预。
2. 反应速度快，能够及时调整太阳能电池板的角度。
3. 能够最大程度地吸收太阳能，提高了太阳能电池板的发电效率。
1. 清洁能源，无需外部能源支持。
2. 环保无污染，符合可持续发展的发展理念。
五、系统的应用前景基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统适用于各种太阳能设备，如太阳能发电系统、太阳能家用设备等。
该系统能够有效提高太阳能设备的发电效率，减少能源浪费，为推动清洁能源的发展做出了积极贡献。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统是一种应用前景广泛、性能优越的系统，它将为清洁能源的发展做出积极贡献，成为未来太阳能设备发展的重要方向。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统太阳能电池板是利用太阳光直接转换为电能的一种装置，而太阳能电池板的效能会受到光照角度的影响。
所以，为了提高太阳能电池板的效能，我们需要设计一种能够自动对光进行跟踪的系统。
本文将介绍基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统的制作方法和原理。
一、系统的原理基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统的原理是通过单片机控制电机转动太阳能电池板，使得太阳能电池板始终朝向太阳。
需要使用光敏电阻作为感应器，接收太阳光的信号，然后通过单片机处理这些信号，控制步进电机驱动太阳能电池板的转动方向，从而使得太阳能电池板能够随着太阳的运动而自动对光进行跟踪。
二、系统的制作1. 材料准备制作基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统需要准备的材料包括：太阳能电池板、光敏电阻、单片机（以Arduino为例）、步进电机、电机驱动模块、电池、导线等。
2. 系统的搭建将太阳能电池板固定在支架上，然后将光敏电阻固定在太阳能电池板旁边。
接着，将光敏电阻的输出端与单片机的模拟输入端相连，将步进电机与电机驱动模块相连，再将电机驱动模块与单片机相连。
将电池与单片机连接，然后进行电路的调试和连接。
3. 程序编写通过单片机的编程，可以实现太阳能电池板自动对光跟踪的功能。
首先需要编写一个程序，通过读取光敏电阻的输出值，判断光线的方向，并根据判断结果控制步进电机的转动方向。
具体的编程细节可以根据具体的单片机型号和使用的编程语言来进行调整。
三、系统的测试搭建好基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统之后，需要进行系统的测试。
在测试之前，可以将太阳能电池板暂时放置在一个可以模拟太阳光照的环境中，然后观察太阳能电池板是否能够根据光线的方向进行自动转动。
如果系统能够正常工作，那么太阳能电池板应该能够随着光线的变化而自动调整角度，保持朝向光源的方向。
四、系统的优化基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统虽然能够实现太阳能电池板的自动调整角度，但是在实际使用中还存在一些不足之处。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统本文通过分析太阳能电池板对光的跟踪特性，设计了一种基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统。
该系统由光敏电阻、步进电机、直流电机和单片机等组成。
光敏电阻作为光照传感器，能够感知环境光照强度，并将感知到的光照强度信号传输给单片机。
单片机通过对光照强度进行判断和计算，控制步进电机或直流电机的转动，使太阳能电池板随着太阳的位置自动旋转，保持垂直于太阳光线，以提高发电效率。
该系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分主要包括光敏电阻模块、步进电机或直流电机、单片机等。
光敏电阻模块用于感知光照强度，步进电机或直流电机用于控制太阳能电池板的自动旋转，单片机作为系统的控制中心，负责接收光敏电阻模块传输的光照强度信号，并根据该信号控制步进电机或直流电机的旋转角度。
软件部分主要是单片机的程序设计，实现对光照强度的检测和对步进电机或直流电机的控制。
程序设计主要包括初始化、光照强度检测和控制信号输出三个部分。
在初始化中，需要对单片机进行参数的设置和引脚的初始化等操作。
在光照强度检测部分，单片机会周期性地读取光敏电阻模块的输出电压，并将其转化为光照强度值。
在控制信号输出部分，单片机会根据光照强度的变化情况计算出步进电机或直流电机需要旋转的角度，然后输出相应的控制信号，实现太阳能电池板的自动对光跟踪。
通过实验验证，基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统能够有效跟踪太阳光线的变化，并将太阳能电池板保持垂直于太阳光线的方向，从而提高了太阳能电池板的发电效率。
这种系统具有结构简单、操作方便、成本低廉等优点，适用于太阳能电池板的实际应用场景，具有较好的推广价值。
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]。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统一、系统原理1.1系统功能本系统旨在设计一种能够自动对太阳能电池板进行光照追踪的系统，使得太阳能电池板始终保持在最佳的光照角度，从而提高太阳能电池板的能量转换效率。
1.2系统组成该系统主要由太阳能电池板、光照传感器、单片机和驱动电机组成。
太阳能电池板用于将太阳光转换为电能，光照传感器用于感知周围的光照强度，单片机用于控制驱动电机的转动角度。
1.3工作原理系统首先通过光照传感器感知到周围的光照强度，然后通过单片机对感知到的光照强度进行处理，计算出太阳能电池板应该调整的角度，最后通过驱动电机来实现对太阳能电池板的调整。
通过这样的方式，可以确保太阳能电池板始终保持在最佳的光照角度。
二、系统制作2.1硬件设计我们需要准备太阳能电池板、光照传感器、单片机和驱动电机等硬件元件。
选择合适的光照传感器和驱动电机非常重要，光照传感器需要灵敏度高、响应速度快，而驱动电机需要有足够的转动角度和力度。
2.2电路设计将太阳能电池板、光照传感器、单片机和驱动电机按照设计要求连接起来，形成一个完整的电路系统。
光照传感器需要连接到单片机的模拟输入引脚上，驱动电机则需要连接到单片机的数字输出引脚上。
2.3程序设计利用单片机的开发环境，编写程序来实现对光照传感器信号的采集和处理，以及对驱动电机的控制。
程序需要考虑到光照传感器的输出信号和驱动电机的控制信号之间的转换关系，以及对光照传感器信号的滤波和处理，确保系统的稳定性和精准度。
2.4系统调试将硬件和软件组件组装在一起，对系统进行全面的调试和测试。
首先需要验证光照传感器的信号采集是否准确，然后再测试驱动电机的转动角度和速度是否符合设计要求。
还需要对整个系统的稳定性和可靠性进行测试，确保系统可以长时间稳定地运行。
三、系统优化3.1灵敏度调整在实际使用过程中，可能会遇到光照传感器灵敏度不够或者太过灵敏的情况，需要对光照传感器进行调整，确保其可以准确地感知到周围的光照强度。
太阳能智能追光系统的设计摘要在太阳能发电系统中，如何将太阳能电池板的发电效率调节至最大状态，并克服太阳能发电效率低、能量不连续、工作不稳定的缺点，成为当前太阳能发电系统研究的重点。
太阳能的强度和方向不确定性，及光照间歇性等特点，给太阳能的收集带来了一定难度，传统的固定式太阳能残疾系统没有充分利用太阳的能量，吸收效率相对较低。
因此，太阳位置的自动追踪技术的研究，智能调节方向的太阳能支架的制作，对于提高太阳能的吸收效率，高效合理的利用太阳能，具有重要的研究价值。
本设计通过控制芯片对传感器的信号进行实时处理，驱动各个控制电机工作，实现对于太阳位置的实时更新，目的是为提高太阳能的收集效率，改善太阳能产品的利用程度。
关键词：太阳能，光敏电阻，89C52芯片，自动追踪技术The Design Of Solar Intelligent T racking Light SystemAuthor:Liu hai fengTutor: Bai xiao leiAbstractDuring the study of the solar power system ,the current major point is how to adjust the generating efficiency to an ultimate state and overcome the shortcomings of low efficiency,discontinuit y of energy and operating instability.The uncertainty of both sola r intensity and light direction as well as illumination intermitte nt make it more difficult to collect solar energy.Because traditio nal fixed solar collection system doesn`t make full use of solar energy ,the absorption efficiency is low relatively.Hence,to resea rch the technology of automatic tracking system for sun position and the pruduction of the solar holder to adjust direction intell igently is of great value for improving the absorption efficiencyso as to utilize the solar energy properly and efficiently.The design of the sensor signal in real-time processing through controling chip, and to drive the control of motor wok.In order to update in real time the position of the sun for solar energy collection efficiency and improve the degree of utilization of solar energy products.key words:solar energy,photoresistance,89C52, the technology of autom atic tracking system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 (6)2.4 硬件结构框图与原理图 (8)2.4.1 系统整体结构框图 (8)2.4.2 整体硬件原理图 (8)3方案研究 (9)3.1 基于挡板的传感部分方案 (9)3.2 接收系统方案 (10)4系统软件设计 (11)5智能追光算法 (12)6仿真与实验调试 (15)6.1 Protues仿真 (15)6.1.1 仿真原理 (15)6.1.2 软件仿真及调试 (15)6.1.3 仿真结果 (15)6.2 实验调试 (16)6.2.1 硬件调试 (16)6.2.2 解决过程 (17)6.3 PCB制版 (17)结束语 (17)参考文献 (19)致 (20)附录 (21)附录A：程序清单 (21)附录B：电路原理图 (24)附录C： PCB图 (25)附录D：实物照片 (26)1绪论太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
基于51单片机光伏发电追光系统设计摘要：随着人们对可再生能源的需求不断增加，光伏发电系统成为了一种重要的能源供应方式。
然而，由于太阳光的不稳定性和方向性，传统的固定式太阳能发电系统效率较低。
为了提高太阳能发电效率，本文设计了一种基于51单片机的光伏发电追光系统。
通过对太阳位置的检测和控制反馈，系统可以实现对太阳位置的实时追踪和调整。
实验结果表明，该系统可以显著提高光伏发电效率，并具有较好的稳定性和可靠性。
关键词：51单片机；光伏发电；追光系统；效率提升第一章引言1.1 研究背景随着全球能源需求不断增加和环境问题日益严重，可再生能源成为了人们关注和研究的热点领域。
作为一种清洁、无污染、永无穷尽且广泛分布在地球表面上的可再生资源，太阳能被广泛认可并应用于各个领域。
光伏发电作为太阳能利用的一种重要方式，具有可再生、可持续、环保等优点，受到了广泛关注。
1.2 研究意义然而，由于太阳光的不稳定性和方向性，传统的固定式太阳能发电系统效率较低。
为了提高太阳能发电效率，追踪系统逐渐成为一种重要的解决方案。
光伏发电追踪系统可以实时检测太阳位置并对光伏板进行调整，使其始终面向太阳辐射源。
通过追踪系统对太阳位置的实时调整，可以最大限度地提高光伏板对太阳辐射的吸收利用率。
1.3 研究内容本文旨在设计一种基于51单片机的光伏发电追光系统。
通过对51单片机进行编程和控制反馈设计，实现对光伏板位置和角度的实时调整。
同时，本文还将探讨该系统在不同环境条件下的性能表现，并进行相关数据分析和优化。
第二章系统设计2.1 系统框架本文设计的基于51单片机的光伏发电追光系统主要由光敏电阻、电机、51单片机和驱动电路等组成。
光敏电阻负责检测太阳位置，51单片机负责实时控制和反馈，驱动电路负责控制电机运动。
2.2 光敏电阻光敏电阻是一种可以根据光照强度变化而改变其自身阻值的元件。
在本系统中，通过将光敏电阻安装在特定位置，可以实时检测太阳的位置。
242 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering单片机技术• SCM Technology【关键词】单片机 太阳能 追光系统1 单片机的太阳能智能追光系统的设计思路目前大多数太阳能电池板阵列采用的固定式结构，无法使太阳能资源得到充分利用，无法有效解决发电效率低下的问题。
因此，各种太阳追踪装置被提上了历史的进程，比较普遍的有机械追踪的，有电子追踪的，还有用GPS 来追踪的。
电子追踪类的，一般都是科研单位或者大型企业为了进行某一项研究而专门设计制造的仪器设备，一方面精密高但容易损坏，另一方面造价高。
机械追踪类的，其内部一般都有发条和加速装置，由于没有使用软件来调整，其误差会随着时间的积累而变得越来越大。
GPS 则是比较高端的产品了，它对太阳能的判断已经超出了地球的范围，通过地外检测，控制大规模的太阳能电池矩阵来接受偏转方向。
它的精度极高，造价极其昂贵，目前大众还无法接受。
在这个大背景下，我们设计了一款太阳能智能降温追光系统，在最大限度的采集太阳能的同时，提高光电转换效率，降低功耗。
在保证成本低廉、结构简单的前提下，实现较高的跟踪精度和转换效率。
同时考虑到太阳能板的光电转换效率会随着环境温度的上升而降低，实验表明温度每上升一度，输出功率将减少0.4%～0.5%，大于45度会成倍减少。
所以有效地控制降温也是增强总体光电转换效率的重要途径。
基于单片机的太阳能智能追光系统设计文/刘正宇 李俊桥 孟凡星 刘向南我们搭建了太阳能智能降温追光系统的基础模型，其主要的设计思路如图1所示。
（1）硬件设计部分我们采用了四象限法放置的光敏电阻采集光信号，将幅值不同的电压信号传送到高速、低功耗、超强抗干扰的新一代STC12C5A60S2单片机中，该款单片机自带10位A/D 转换和抗干扰滤波电路，可以实现两两电压比较。
然后输出PWM 波驱动舵机转动，一直到光敏电阻产生相同的光照强度。
《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。
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。
