太陽能光源追蹤系統(tǒng)的設(shè)計(已修改)
2025-09-13 18:42 本頁面
【正文】 自動追光控制電路的設(shè)計 第 1 頁 共 10 頁 太陽能光源追蹤系統(tǒng) 的設(shè)計 摘要 ： 本文設(shè)計了一款太陽能自動跟蹤采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)由機械系統(tǒng)，太陽能采集系統(tǒng)，硬件控制系統(tǒng)，軟件部分組成。太陽能采集系統(tǒng)由太陽能電池板，蓄電池組成。硬件控制系統(tǒng)以 AT89C52單片機為核心構(gòu)成自動跟蹤太陽控制電路。通過光電信息采集電路，信號處理電路，步進電機轉(zhuǎn)動控制電路，結(jié)合 C語言編程的太陽能采集控制程序，實現(xiàn)了對太陽能采集過程的自動追蹤，達到太陽能采集的光電轉(zhuǎn)換最大化，提高太陽能的利用率。 關(guān)鍵詞： 太陽能，采集，單片機，軟件，自動跟蹤。 1 引言 隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會進步， 人 類對自然資源的開發(fā)程度加劇 ，面臨 資源 枯竭的 困境 ，人類對自然資源的需求越來越高，因此，尋找 可循環(huán)利用綠色環(huán)保的新能源 成為當務(wù)之急。太陽能 就是符合這一要求的 ,而且是 取之不盡用之不竭的可再生新能源，合理開發(fā)并提高太陽能的利用率具有非常重要的意義。 目前，太陽能 電池板 裝置 安放 位置大多是固定不變的 。而根據(jù)光伏電池原理 ， 只有當陽光與電池板接收面照射角度為直角時，光電轉(zhuǎn)化效率最高，因此目前太陽能電池裝置轉(zhuǎn)化效率較低。 自動追光控制電路 以 AT89C51單片機為基礎(chǔ)， 利用光電二極管檢測光信號，步進電機及時控制轉(zhuǎn)盤位置， 能夠精 確追蹤太陽，使太陽光在一天當中始終直射到 太陽能電池板接收面 上，最大限度的提高太陽能 轉(zhuǎn)化 率。此 控制電路 利用廣泛，可在太陽能發(fā)電站、太陽能電池、太陽能路燈、太陽能熱水器等方面使用。 圖 1 系統(tǒng)總體原理框圖 電路原理圖 如圖 2所示，該圖為整體電路原理圖，主要分為三個模塊，電路正常工作時，先由光電傳感器電路檢測到光信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路輸出高低電平信號。單片機接收相應(yīng)電信號，判斷出是否檢測到光，然后將控 制信號輸出到步進電機驅(qū)動芯片內(nèi)，最后步進電機會根據(jù)相應(yīng)控制信號驅(qū)動步進電機，從而控制步進電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)太陽能電池板實時追蹤光心。 自動追光控制電路的設(shè)計 第 2 頁 共 10 頁 圖 2 自動追光控制電路圖 步進電機控制模塊 步進電機介紹及選擇 步進電機 是 一種將 電脈沖 轉(zhuǎn)化為 角位移 的 執(zhí)行機構(gòu) 。當 步進驅(qū)動器 接收到一個 脈沖信號 ，它就驅(qū)動步進電機 按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度 (稱為“ 步距角 ” )，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步 一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制 角位移 量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制 脈沖頻率 來控制電機 轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。 本設(shè)計中，因為事先機械設(shè)計時加入了軸承，因此選用 28BYJ48， 5V 4相 5線步進電機 ， 減速比 1/64，步距角為 176。 /64，牽入轉(zhuǎn)矩達到 。故選用這種型號的步進電機可以實現(xiàn)本設(shè)計的功能。 步進電機工作原理 （ A 相通電 ） （ B 相通電 ） （ C 相通電 ）
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