【文章內(nèi)容簡介】 或22日赤緯達(dá)到最大值+23 176。27′稱為夏至，該日中午太陽位于地球北回歸線正上空，是北半球日照時間最長、南半球日照時間最短的一天。在南極圈中整天見不到太陽，而在北極圈內(nèi)整體太陽不落，這樣北半球就出現(xiàn)相對較熱的天氣，而南半球出現(xiàn)較冷的氣候。隨后赤緯角逐漸減少至9月21日或22日等于零時全球的晝夜時間均相等為秋分。至12月21日或22日赤緯減至最小值23 176。27′為冬至，此時陽光斜射北半球，晝短夜長而南半球則相反。當(dāng)赤緯角又回到零度時為春分即3月21日或22日，如此周而復(fù)始形成四季。因赤緯值日變化很小，一年內(nèi)任何一天的赤緯角δ可用下式計算：sinδ=[(N173)]或δ=[360（284+n）/365]。式中N為日數(shù)，自1月1日開始計算。時角是指OP線在地球赤道平面上的投影與當(dāng)?shù)貢r間12點時、地中心連線在赤道平面上的投影之間的夾角。 當(dāng)?shù)貢r間12點時的時角為零，前后每隔一小時，增加360/24=15，如10點和14點均為152=30。 Spss數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件SPSS是世界上最早的統(tǒng)計分析軟件，由美國斯坦福大學(xué)的三位研究生于20世紀(jì)60年代末研制，同時成立了SPSS公司，并于1975年在芝加哥組建了SPSS總部。1984年SPSS總部首先推出了世界上第一個統(tǒng)計分析軟件微機版本SPSS/PC+，開創(chuàng)了SPSS微機系列產(chǎn)品的開發(fā)方向，極大地擴充了它的應(yīng)用范圍，并使其能很快地應(yīng)用于自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、社會科學(xué)的各個領(lǐng)域，世界上許多有影響的報刊雜志紛紛就SPSS的自動統(tǒng)計繪圖、數(shù)據(jù)的深入分析、使用方便、功能齊全等方面給予了高度的評價與稱贊。迄今SPSS軟件已有40余年的成長歷史。全球約有25萬家產(chǎn)品用戶，它們分布于通訊、醫(yī)療、財會、銀行、證券、保險、制造、商業(yè)、市場研究、科研教育等多個領(lǐng)域和行業(yè)，是世界上應(yīng)用最廣泛的專業(yè)統(tǒng)計軟件。接下來我們將利用它對計算出來不同時段的太陽高度角，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。太陽高度角簡稱太陽高度， 太陽高度是決定地球表面獲得太陽熱能數(shù)量的最重要的因素。 我們用h來表示這個角度，它在數(shù)值上等于太陽在天球地平坐標(biāo)系中的地平高度。 太陽高度角隨著地方時和太陽的赤緯的變化而變化。太陽赤緯（與太陽直射點緯度相等）以δ表示，觀測地理緯度用φ表示（太陽赤緯與地理緯度都是北緯為正，南緯為負(fù)），地方時(時角)以t表示，有太陽高度角的計算公式： sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ cos t通過計算我們得出不同時段的高度角為：表22 不同月份不同時段的高度角表時段月份6時7時8時9時10時11時12時13時14時15時16時17時18時1月3892月123月4月24665月486月2488757月74368月219月256110月3511月281012月為了獲得地球上的某一點太陽的方位角和高度角與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)、緯度和當(dāng)?shù)貢r間的存在的固定的函數(shù)關(guān)系，我們就必須通過不同時段的高度角去研究相鄰時段太陽高度角的變化，通過研究我們得到不同時段相鄰太陽高度差值為：表23不同時間太陽高度差值表差值表時段月份6時7時8時9時10時11時12時13時14時15時16時17時18時1月2月5555553月4月1010101010105月6月1313131313137月8月9月10月11月12月然后通過spss對不同時間太陽高度差值表差值表中數(shù)據(jù)進(jìn)行快速聚類分析（K—Means Cluster Analysis）得到如下聚類結(jié)果表表24 聚類結(jié)果表Cluster MembershipCase Number月份ClusterDistance11月122月1.87433月144月255月2.86366月277月288月299月11010月1.9411111月11212月1表中的Cluster欄顯示各個觀測量在聚類后的歸屬，Distance欄表示該觀測量與最終得到的聚心的聚類。根據(jù)spss我們把數(shù)據(jù)分類兩類，一類是1月、2月、3月、9月、10月、11月、12月，另外一類為4月、5月、6月、7月、8月； 通過對數(shù)據(jù)分類研究分析我們可以得出某一點太陽的方位角和高度角與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)、緯度和當(dāng)?shù)貢r間的存在固定的函數(shù)關(guān)系為：F(x)≈176。(x=1月、2月、3月、9月、10月、11月、12月) 。F(x)≈9176。(x=4月、5月、6月、7月、8月)。F(x)表示不同時段相鄰太陽高度差，X表示月份；由于我們采用四相八拍控制方式工作,每步進(jìn)一次度數(shù)為9176。，所以可以計算出定時控制的時間為：由于四相八拍步進(jìn)電機最小精度為9176。，所以F(x)≈176。時，為了方便研究和實現(xiàn)，我們只能折合成按兩個小時在去驅(qū)動步進(jìn)電機即T（x）=2h(x=1月、2月、3月、9月、10月、11月、12月)，所以在x=1月、2月、3月、9月、10月、11月、12月控制定時時間為2小時，即2h通過單片機去控制步進(jìn)電機步進(jìn)一步.T（x）=1h(x=4月、5月、6月、7月、8月)，所以在x=4月、5月、6月、7月、8月，控制定時時間為一小時，即1h通過單片機去控制步進(jìn)電機步進(jìn)一步。通過這個函數(shù)關(guān)系，我們就確定了可以利用這個規(guī)律通過單片機去控制高度角步進(jìn)電機和方位角步進(jìn)電機了，從而實現(xiàn)太陽能板的自動轉(zhuǎn)向控制。獲得了關(guān)系函數(shù)后，我們就按照這個關(guān)系函數(shù)，通過不同方式的定時來實現(xiàn)此關(guān)系函數(shù)所體現(xiàn)的信息，從而實現(xiàn)太陽能板指向控制，所以我們就必須要設(shè)計出一個定時用的實時時鐘，做電子鐘的一般思路是直接用單片機的定時計數(shù)器，原理是利用單片機芯片的定時器來產(chǎn)生固定時間，模擬時鐘的秒、時、分。只用單片機做的好處是可以省去一些外圍的芯片，此方法很適用于一些要求不是十分精確，所以適合本系統(tǒng)對時鐘要求不是十分精確的場合。其中，選用AT89C51芯片，定時器用工作方式1，每50ms產(chǎn)生一個中斷，循環(huán)20次，即1s為一個周期。每一個周期加1，那么1min為60個周期，1h就是60*60=3600個周期，一天就是3600*24=86400個周期。選用12MHZ晶振，產(chǎn)生50ms中斷的計算如下。計算初值：機器周期=12/晶振頻率=，設(shè): 需要裝入的初值為x，則假設(shè)x=15536，計數(shù)器從15536開始計數(shù)，一直到65535.假設(shè)選用T1計時器，TH1和TL1分別用來存儲定時初始值的高8位和低8位，將x轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制并存儲到TH1和TL1中，即：TH1=0x3c；TL1=0xb0；一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”，“分”，“秒”計數(shù)器、振蕩器組成。主電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、“時、分、秒”計數(shù)器、譯碼器及顯示器組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進(jìn)制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖?！胺钟嫈?shù)器”也采用60進(jìn)制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)器”?！皶r計數(shù)器”采用24進(jìn)制計時器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”計數(shù)器的輸出狀態(tài)用七段顯示譯碼器譯碼，通過七段顯示器顯示出來。下面就用實時時鐘流程圖對基于單片機采用軟件設(shè)計實現(xiàn)實時時鐘進(jìn)行介紹。程序開始調(diào)用后，首先進(jìn)行初始化，定義全局變量、局部變量及初值設(shè)定。然后定義一個定時中斷，定時結(jié)束后執(zhí)行中斷程序。判斷定時次數(shù)是否達(dá)到設(shè)定值，達(dá)到設(shè)定值則執(zhí)行秒加1；否則跳出中斷程序，執(zhí)行下一個定時。開始開啟定時每50ms產(chǎn)生一個中斷產(chǎn)生一個中斷t加1，并且判斷t是否等于20，即1s為一個周期每t=20，second就加1，表示1ssecond是否為60minter是否為60hour是否為24YNNYNYNY圖22 實時時鐘流圖圖23電路原理圖開始初始化判斷是否兩個步進(jìn)電機同時步進(jìn)延時調(diào)用高度角步進(jìn)函數(shù)是否步進(jìn)完成正轉(zhuǎn)步進(jìn)調(diào)用反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)表，并進(jìn)行反轉(zhuǎn)調(diào)用正轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)表，并進(jìn)行正轉(zhuǎn)是否步進(jìn)完成反轉(zhuǎn)步進(jìn)調(diào)用方位角步進(jìn)函數(shù)調(diào)用反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)表，并進(jìn)行反轉(zhuǎn)是否步進(jìn)達(dá)到要求調(diào)用方位角步進(jìn)數(shù)據(jù)表NYNNYNY圖24系統(tǒng)流程圖利用公知的地球自轉(zhuǎn)和地球繞日公轉(zhuǎn)規(guī)律實現(xiàn)的太陽能自動跟蹤方法，對太陽能利用率的提高取到積極作用，而且實現(xiàn)簡單，要求也比較低，利用較低的成本實現(xiàn)了高的效益，在未來市場有一點