摘要：现代社会发展迅速，资源的需求倍速增长，开发新的能源是现在的发展趋势，太阳能就是一种值得研究发展的能源。那么如何提高利用太阳能的效率就是我们主要研究的问题，本文就设计了智能太阳跟踪系统。

该系统的基本工作原理是通过传感器跟踪，也就是设置的四个光敏电阻，当左右方向上的两个光敏电阻接受到的光强基本一样，并且竖直方向上的两个光敏电阻光强也基本一致时，说明这时候的太阳能板与太阳光是垂直的，也就是追踪成功了。

设计的这个智能太阳跟踪系统，是在一块万用板上放置上下左右四个光敏电阻，将其接收到的光强转换为电压经过放大调理电路后在通过AD转换成单片机能够接收的数字信号，经过单片机发送到驱动电路中，由驱动电路驱动设置的高度角电机和方位角电机能够根据所传递过来的信号运转，从而能够实现太阳跟踪的功能。设计中主要通过软硬件的共同作用来进行仿真模拟。

关键词：太阳跟踪，光敏电阻，单片机，步进电机

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

一、课题研究背景-1

二、课题国内外研究现状和发展趋势-2

三、研究意义和目的-3

四、课题研究内容-4

第二章 智能太阳跟踪的基本原理-5

一、太阳跟踪方式-5

（一）视日运动轨迹跟踪法-5

（二）光电跟踪法-5

二、太阳跟踪系统-5

（一）单轴追踪-6

（二）双轴追踪-6

三、智能太阳跟踪系统的组成和基本工作原理-7

第三章 系统硬件设计-9

一、系统的总体结构-9

二、单片机控制电路-9

（一）单片机-9

（二）晶振电路-12

（三）复位电路-13

三、光电转换电路-13

四、放大调理电路-14

五、手动自动切换控制电路-15

六、AD转换电路-16

七、步进电机驱动电路-18

（一）步进电机-18

（二）驱动电路-19

第四章 系统软件设计-21

一、Keil uVision4软件介绍-21

二、主程序设计-21

三、定时器设置部分子程序-22

四、发送字符串子程序-23

五、手动控制部分子程序-23

六、主程序AD转换部分子程序-24

七、驱动电路子程序-26

八、 AD电压采样程序设计-28

（一）启动I²C总线子程序-29

（二）结束I²C总线子程序-30

（三）应答子程序-31

（四）ADC发送字节数据子程序-32

（五）ADC读字节数据子程序-34

第五章 系统仿真验证-36

一、仿真软件介绍-36

二、仿真和数据分析-36

（一）初始状态仿真-36

（二）调节上方光照强度仿真-38

（三）调节下方光照强度仿真-40

（四）调节左方光照强度仿真-42

（五）调节右方光照强度仿真-44

第六章 总结与展望-47

致谢-48

参考文献-49