太阳能电池自动跟踪系统硬件部分

摘要

本系统以单片机为核心, 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, 设计出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。在晴天检测时能自动跟踪太阳并实时回存正确数据, 消除因季节变化而产生的积累误差, 在阴天时能自动引用晴天时的位置, 控制精度高, 具有广泛的应用潜力。实现了追踪太阳的效果, 达到提高发电效率的目的。 该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看守的情况。

太阳自动跟踪系统能根据当地的经纬度自动检测昼夜 , 并应用了太阳辐射与环境亮度的比较 , 使得该自动跟踪系统的准确性高、可靠性强 , 在晴天检测过程中能实时回存正确的时间和角度数据 , 消除因季节变化而产生的积累误差。在阴天时能通过比较自动转动到以前晴天时的位置。即使是在天气变化比较复杂的情况下 ,系统也能正常工作 , 提高太阳能的利用效率。      

关键词：太阳跟踪；光电检测；自动定位；单片机；设计

目 录

摘要.1

1 绪论1

研究背景及意义 .1

2 总体方案设计.3

2.1系统总体结构3

3系统硬件设计.4

3.1光电检测 .4

3.1.1光电检测器件选取   4

3.1.2光电检测的设计.7

3.2机械跟踪定位系统8

3.2.1机械跟踪定位系统的器件选取.8

3.2.2机械跟踪定位系统的设计.6

3.3时钟电路.12

3.3.1 DS1302的结构及工作原理12

       3.3.2 引脚功能及结构12

3.3.3 DS1302的控制字节13

3.3.4 数据输入输出(I/O).13

3.3.5 DS1302的寄存器13

   3.4单片机AT89C52.15

3.4.1 AT89C52的主要功能特性.15

3.4.2 AT89C52的封装形式.15

3.4.3 AT89C52引脚.16

3.4.3 AT89C52内部结构框图简介.17

4系统开发工具介绍.18

4.1 PROTEL简介.18

4.2 PROTEL的组成及功能.18

5 系统调试.21

6 结论与展望.22

7 总结.23

致谢.24

参考文献25