摘要：随着人类历史的发展，人类文明程度不断提高，科技水平飞速上升，人类对能源的需求也越来越多。不可再生能源的枯竭让越来越多的人将目光朝向了可再生的太阳能资源。如果能够使太阳能板随时垂直正对太阳，减少固定的太阳能板带来的余弦损失，那么就可以大大提高太阳能的转换率。

本系统可以实现太阳光照自动跟踪的双轴跟踪系统，以AT89S52为微处理器，设置两种跟踪模式，一是通过光电传感器实现实时的太阳位置跟踪，另一种根据太阳位置设置的固定轨迹跟踪模式。自动跟踪模式，通过四个光电传感器，将水平电压差信号转换为电信号传至单片机并驱动双轴转机，使光板垂直朝向太阳。固定轨迹模式通过研究太阳位置变化规律，通过相关计算公式和参数，使光板能够根据时间的变化转变角度，实现太阳实时跟踪两种模式能够实现使光板始终垂直面向太阳实现更加精准的跟踪太阳。

本设计比纯机械转动模式更加的精准定位太阳位置，并且减少了单一模式带来的误差，可以大大提高太阳能的利用率。

关键词：太阳能跟踪，单片机，光电传感器，视日运动，双轴转机

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 前言- 1 -

1.1研究背景- 1 -

1.2国内外研究现状- 1 -

1.3研究目的和意义- 2 -

第2章 设计方案- 1 -

2.1系统总体设计- 1 -

2.2光电跟踪模式设计方案- 2 -

2.3固定跟踪模式设计方案- 2 -

2.4小单元设计- 3 -

第3章硬件选择及简介- 4 -

3.1微处理器的选择及简介- 4 -

3.1.1微处理器的选择- 4 -

3.1.2控制芯片简介- 4 -

3.2光电跟踪硬件选择及简介- 5 -

3.2.1光敏电阻简介- 5 -

3.2.2 惠斯通电桥简介- 6 -

3.3双轴步进电机选择及简介- 7 -

3.4 A/D转换器选择及简介- 8 -

第4章 系统电路设计- 10 -

4.1系统组成原理- 10 -

4.2单片机最小系统- 10 -

4.3单片机供电电源- 11 -

4.4光电跟踪单元设计- 11 -

4.5 A/D采集电路设计- 12 -

4.6步进电机驱动设计- 12 -

第5章 程序测试- 14 -

5.1主函数- 14 -

5.2定时器中断初始化函数- 15 -

5.3按键扫描函数- 15 -

5.4定时器1中断子程序控制步进电机正反转- 16 -

5.5 TLC1543采集函数- 17 -

第6章 总结与展望- 19 -

6.1 总结- 19 -

6.2 展望- 19 -

参考文献- 21 -

致谢- 22 -