【導(dǎo)讀】[摘要]自動(dòng)光源跟蹤器使用Freescale公司的超低功耗的MC9S12XS128單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，光源檢測(cè)模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊等模塊組成。利用4路光敏電阻來檢測(cè)光源的位置，經(jīng)過單

　　

【正文】 了以上問題。 （ 5） 設(shè)計(jì)初期對(duì) LM2940的數(shù)量選擇 解決：按照舵機(jī)的數(shù)目及其控制 需要，本應(yīng)選擇四塊 LM2940穩(wěn)壓芯片對(duì)四個(gè)舵機(jī)逐個(gè)進(jìn)行供電。經(jīng)研究 LM2940 的特性后，發(fā)現(xiàn)一塊 LM2940芯片足以應(yīng)付對(duì)兩個(gè)舵機(jī)的供電需要，于是我選擇了用兩塊 LM2940芯片對(duì) 4個(gè)舵機(jī)進(jìn)行兩兩供電控制，于是減少了成本，同時(shí)更加省電。 經(jīng)過軟件程序的設(shè)計(jì)和仿真軟件上的調(diào)試，基本上可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的搶答操作與搶答器功能，再經(jīng)過實(shí)物調(diào)試后，最終完成了本次設(shè)計(jì)。系統(tǒng)能夠 完成當(dāng)初設(shè)想的結(jié)果，即在三維空間內(nèi)傳感器模塊自由跟蹤光源移動(dòng)。即當(dāng)傳感器模塊的四個(gè)光敏電阻的光照強(qiáng)度不同時(shí)，例如當(dāng)上面兩個(gè)傳感器所 采集的電壓值大于下面兩個(gè)傳感器所采集到的電壓值，傳感器模塊向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)下面兩個(gè)傳感器所采集的電壓值大于上面兩個(gè)傳感器所采集到的電壓值，傳感器模塊向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)左面兩個(gè)傳感器所采集的電壓值大于右面兩個(gè)傳感器所采集到的電壓值，傳感器模塊向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)右面兩個(gè)傳感器所采集的電壓值大于左面兩個(gè)傳感器所采集到的電壓值，傳感器模塊向右運(yùn)動(dòng)；當(dāng)四個(gè)傳感器所采集到的電壓值之和大于某個(gè)定值時(shí)，傳感器模塊遠(yuǎn)離光源，當(dāng)四個(gè)傳感器所采集到的電壓值之和小于某個(gè)定值時(shí)，傳感器模塊趨向光源運(yùn)動(dòng)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 47 頁 與展望 本設(shè)計(jì)方案是基于 MC9S12XS128 單片機(jī)的光源的跟蹤系統(tǒng)，光敏電阻檢測(cè)到的信號(hào) 后， 經(jīng)過信號(hào)放大 再送給單片機(jī) 處理，同時(shí)將處理的結(jié)果以脈沖的形式輸出給舵機(jī)，使傳感器模塊跟蹤到光源的位置。 本設(shè)計(jì)基本上能按照要求對(duì)光源進(jìn)行 X/Y/Z 軸方向的跟蹤 ,。 通過單片機(jī)對(duì)外部光信號(hào)的采樣轉(zhuǎn)換 ， 輸出一定頻率的脈沖 。 可根據(jù)控制系統(tǒng)的追蹤時(shí)間要求來改變脈沖的頻率 ， 以此來改變舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤 。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中學(xué)習(xí)到了很多的知識(shí)，了解了單片機(jī) S12，并學(xué)習(xí)了一些相關(guān)的理論知識(shí)還將其應(yīng)用到了方案的設(shè)計(jì)當(dāng)中去，同時(shí)也學(xué)習(xí)了舵機(jī)的工作原理， 穩(wěn)壓芯片 LM2940和放大器 LM324的相關(guān)知識(shí) 。 雖然在設(shè)計(jì)的過程中遇到了不少的問題，但是在胡老師的耐心的指導(dǎo)下，自己的不斷努力學(xué)習(xí)和同學(xué)們的相互交流，最終圓滿的解決了所遇的一切問題。 本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師胡波老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了胡老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組 另一位同學(xué)，是他在我平時(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有他的幫助我不可能這樣順利地完成設(shè)計(jì)，在此表示深深的謝意 。 在此論文撰寫過程中，要特別感謝我的導(dǎo)師胡波的指導(dǎo)與督促，同時(shí)感謝他的諒解與包容。沒有胡老師的幫助也就沒有今天的這篇論文。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂的。感謝我的班主任張蕭繹老師，謝謝他在這四年中為我們?nèi)嗨龅囊磺?，他不求回?bào)，無私奉獻(xiàn)的精神很讓我感動(dòng)，再次向他表示由衷的感謝。在這四年的學(xué)期中結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最 大的一筆財(cái)富。在此，也對(duì)他們表示衷心感謝。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 47 頁 致謝 本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師胡波老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了胡老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組另一位同學(xué)，是他在我平時(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去， 沒有他的幫助我不可能這樣順利地完成設(shè)計(jì)，在此表示深深的謝意 在此論文撰寫過程中，要特別感謝我的導(dǎo)師胡波的指導(dǎo)與督促，同時(shí)感謝他的諒解與包容。沒有胡老師的幫助也就沒有今天的這篇論文。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂的。感謝我的班主任張蕭繹老師，謝謝他在這四年中為我們?nèi)嗨龅囊磺?，他不求回?bào)，無私奉獻(xiàn)的精神很讓我感動(dòng)，再次向他表示由衷的感謝。在這四年的學(xué)期中結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財(cái)富。在此，也對(duì)他們表示衷心感謝。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 共 47 頁 參考文獻(xiàn) [1]陳維 ,李戩洪 .太陽能利用中的跟蹤控制方式的研究 [J]，能源工程 ,2020,(3),1821 [2]李增國，傳感器與檢測(cè)技術(shù) [M]，北京航空航天大學(xué)出版社 2020 [3]李鐵才 ,杜坤梅 . 電機(jī)控制技術(shù) [M]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , 2020 [4]寧愛華 .步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)控制方法與高速特性分析 .西南民族大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ),2020 [5]李朝清 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].北京：北京航空航空航天大學(xué)出版社， 1999 [6]劉復(fù)華 . 單片機(jī)及其應(yīng)用系統(tǒng) . 北京：清華大學(xué)出版社， 1992 [7]余永權(quán) .ATMEL89 系列 (MCS 51 兼容 ) Flash 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M] . 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020 [8]邵貝貝 . 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) [LC／ OSⅡ (第 2版 )[M]. 北京．清華大學(xué)出版社． 2020 [9]臧杰，閻巖 . 汽車構(gòu)造 [M]. 北京 . 機(jī)械工業(yè)出版社 [M]． 2020 [10]安鵬，馬偉． S12單片機(jī)模塊應(yīng)用及程序調(diào)試 [J]. 電子產(chǎn)品世界 . 2020．第 211期． 162163 [11]童詩白，華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]．北京 . 高等教育出版社． 2020 [12]沈長生．常用電子元器件使用一讀通 [M]．北京 . 人民郵 電出版社． 2020 [13]王厚樞．傳感器原理 [M]．北京 . 航空工業(yè)出版社 . 1987 [14]劉光斌等．單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)用抗干擾技術(shù) [M]．北京 . 人民郵電出版社 . 2020 [15]宗光華．機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M]．北京 . 北京航空航天大學(xué)出版社 . 2020 [16]殷召生． AVR單片機(jī)在直流伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [M]．北京 . 工業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī) . 2020 [17]張偉等． Protel DXP高級(jí)應(yīng)用 [M]．北京 . 人民郵電出版社 . 2020 [18]司利增 . 汽車防滑控制研究 —— ABS與 ASR[M]. 北京 . 人民交通出版社 . 2020 [19]Energy Comparison of Seven MPPT Techniques for PV Systems A Dolara,R Faranda, S Leva. 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Dawson, Daniel Wiggins, Donald Degan, Harold Geiger, Deborah Hart, Barbara Adams 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 共 47 頁 附 錄 附錄 A：系統(tǒng)原理圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 47 頁 附錄 B： 系統(tǒng)實(shí)物圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 47 頁 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 共 47 頁 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 47 頁 附錄 C：元器件清單 元器件名稱 數(shù)量（個(gè)） MC9S12XS128 單片機(jī)最小系統(tǒng)板 1 BDM 下載器 1 MG995 舵機(jī) 4 光敏電阻 4 電池（系統(tǒng)供電用） 1 LM2940 3 電容（ 470uf） 1 電容（ 10uf） 3 電阻（ 10K） 4 電阻（ 5K） 1 精密可調(diào)電阻（ 0~10K） 1 舵機(jī)支架 9 電路板 2 底座 1 螺絲 若干 杜邦線 若干 排針 若干 排孔 若干 導(dǎo)線 若干 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 共 47 頁 附錄 D： 單片機(jī)最小系統(tǒng)板 PCB原理圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁 共 47 頁 附錄 E：英文文獻(xiàn)及其翻譯 Solar panels, automatic tracking control system design Xuewen Wang,Yang Wang,Junfeng Yan Abstract: Objective To improve the conversion efficiency of solar cells. Method photosensitive resistor intensity pared with a bination of accurate data processing. Results to design an automated solar panels to keep the sunlight vertical control system, building automated tracking system model. Conclusions build photoresistor method to achieve the desired performance, high control precision, a wide range of potential applications. Key words: solar cells。 design。 build。 automatic tracking CLC number: TP11 Document code: A Article ID :1000274 X (2020) 02016 Development of sensor technology to make use of solar energy into a wide new era, a series of new solar cells are emerging, but the conversion efficiency is not high, and the cost subexpensive Sichuan. Generally place the solar panels towards is fixed, the position of the sun is different, can not guarantee that the sun is always perpendicular to the panels, so that the conversion efficiency, causing the panels area increases, the increase in equipment costs, not conducive to the promotion and application. Designed four basic test program, namely the timing method, the coordinate method, the panels light intensity parison method and the photoresistor light intensity parison method, pared to filter out a more accurate solution, the use of photosensitive devices and smart sensor systems thinking under the direction of sunlight one can automatically adjust the solar panels toward the automatic tracking system, designed and constructed to effectively improve the utilization of solar energy. principles France According to the angle of the sun in the sports point of view of air per minute, calculate the solar panels per minute rotation, in order