【正文】 最后，感謝各位專家老師在百忙之中抽出時間來評審我的論文。我還要感謝我的同學(xué)們，他們不僅對本文的撰寫提出了很多寶貴意見，使我解決 了所遇到的 很多問題，順利完成了論文。在論文完成之際，謹(jǐn)向 侯 老師 說一聲“謝謝您” 。 設(shè)計 得以完成，要感謝的人實在太多了， 在本文的撰寫的過程中，導(dǎo)師侯建華副教授給我提出了很多有價值的意見，使我的這篇論文提升到了一個更高的水平。 太陽能自動追光系統(tǒng)的設(shè)計 25 菏澤 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 參考文獻(xiàn) [1] 陳維，李戩洪．對太陽能跟蹤控制方式的研究 [J]．能源工程， 2OO3， (03):1821． [2] 李云 .中國太陽能高效利用研究取得的新進(jìn)展 [J]．發(fā)明與創(chuàng)新， 2020， (01)： 0809. [3] 李建庚，呂文華等．一種智能型全自動太陽跟蹤裝置的機械設(shè)計 [J].2020， 24(03) ： 330333． [4] 范志剛．光電測 試技術(shù) [M]．北京：電子工業(yè) 出版社， 2020:2426. [5] 徐文燦．太陽能自動追光系統(tǒng)的探索與試驗 [J]．物理實驗， 2020， 23（ 09）： 4548. [6] 薛建國．太陽能電池自動追蹤系統(tǒng)的設(shè)計 [J]．長春師范學(xué)院學(xué)報， 2020， 24（ 3） :2630. [7] 濮良貴，紀(jì)名剛等．機械設(shè)計 [M]．北京 :高等教育出版社， 2020:7890. [8] 邱宣懷．機械設(shè)計 [M]．北京：高等教育出版社， 2020:100360. [9] 于永泗，齊民．機械工程材料（第七版） [M]．遼寧 :大連理工大學(xué)出版社． 2020:2228. [10] 劉鴻文．材料力學(xué)（第四版） [M]．北京 :高等教育出版社， 2020:3032. [11] 孫俊逸，盛秋林．單片機原理及應(yīng)用 [M]．北京：清華大學(xué)出版社 .2020:88100. [12] 余永權(quán)． ATMEL89系列 Flash單片機原理及應(yīng)用 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2020:5560． [13] 朱定華．單片機原理及接口技術(shù) [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2020:2527. 太陽能自動追光系統(tǒng)的設(shè)計 27 致謝 時間走的真快，來不及徘徊，來不及回憶，來不及留戀，我的大學(xué)生活 已走到了盡頭，在大學(xué)四年里，我很高興能來到菏澤學(xué)院這所院校，在這里我不僅僅學(xué)到了專業(yè)知識，認(rèn)識了很多值得一輩子擁有的朋友和同學(xué)，各科老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在我所學(xué)專業(yè)課程里，每一位老師都很認(rèn)真的傳道授業(yè)，受益頗豐。 （ 3）機械部分零件圖，裝配圖的繪制，按照各部分電路的設(shè)計將電路元件焊接到電路板上。 （ 1）選擇了以單片機為控制核心的自動控制系統(tǒng)，由于光電檢測追蹤模式和太陽角度追蹤都有各自的優(yōu)缺點，因此，經(jīng)過比較用光電檢測追蹤模式。在控制程序中存入用校正洗漱矯正的理論值，可有效提高跟 蹤的精度。系統(tǒng)在實際運行時，觀察到太陽在正午至下午 3 點期間，高度角方位角變化曲線存在明顯拐點，變化比較顯著，在此期間內(nèi)系統(tǒng)對太陽位置的跟蹤存在誤差。校正采用的是手動操作，通過對水平俯仰方位的步進(jìn)電機的控制，使平面鏡反光裝置在兩個軸帶的帶動下轉(zhuǎn)動，此時要不斷對平面反光鏡 中的太陽的影子進(jìn)行觀察，當(dāng)影子于指定點聚焦，此時記錄下兩個步進(jìn)電機從原點到該點各自走過的步數(shù)，由實際運行步數(shù)之差和理論之差，計算實際數(shù)值，所得為高度角與方位角之間的修正值。 ) 步進(jìn)電機俯仰方向 /步 步進(jìn)電機水平方位 /步 初始數(shù)值 實際數(shù)值 初始數(shù)值 實際數(shù)值 12:02 12:12 12:22 12:32 12:42 12:52 13:06 13:15 13:25 13:36 13:46 13:56 14:06 14:16 14:26 14:36 14:46 14:56 15:01 320 300 280 260 240 230 230 260 280 340 460 530 590 620 660 700 730 760 780 310 290 270 250 240 230 250 280 330 410 480 540 600 610 600 720 750 780 800 690 940 1570 1680 2240 3090 4210 7030 8630 10890 12070 13160 14070 14760 15260 15750 15760 16020 16160 970 1070 2330 2340 2610 3650 4890 6770 7980 11470 12690 13682 14390 15040 15550 15860 15990 16160 16280 開始 計算方位角 γ 根據(jù)轉(zhuǎn)過角度，計算所需脈沖 N1 電機 M1轉(zhuǎn)動 計算高度角 h1 根據(jù)轉(zhuǎn)過角度，計算所需脈沖數(shù) N2 電機 M2轉(zhuǎn)動 天氣條件達(dá)到？ 等待下一次跟蹤 光電跟蹤 菏澤 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 機的精度，這與跟蹤轉(zhuǎn)臺的機械的結(jié)構(gòu)也存在密切聯(lián)系。 ) 鏡面方位 /(。 表 41 太陽自動循日系統(tǒng)記錄表 當(dāng)?shù)鼐暥?、太陽赤緯角、太陽時角的取值影響著跟蹤的精度，同時也影響了步進(jìn)電時間 /(t) 太陽方位 /(。, 在正午時達(dá)到最大之后開始下降，直至為 0。太陽自東向西運動，在中午 12時以前，方位角 a 是小于 0 的；在 12 時以后， 方位角 a則是大于 0。機每隔一定的時間，單片會向步進(jìn)電機的驅(qū)動器發(fā)送 CP 脈沖和方向電平信號。 視日運動軌跡跟蹤模塊程序設(shè)計 視日運動軌跡跟蹤的方式和光電跟蹤的方式都在水平與豎直方向跟蹤。 在光電跟蹤的時侯，程序完成一次跟蹤之后，就會等待進(jìn)入下次跟蹤。隨著太陽方位角與高度角相繼跟蹤之后，跟蹤結(jié)果的驗證階段隨即展開，跟蹤結(jié)果的檢驗由光敏傳感器 DO 及周圍的元件組成的驗證電路完成，如果跟蹤的結(jié)果符合所需要求，程序隨后進(jìn)入待機的狀態(tài)，等候下次跟蹤。 其程序流程圖如圖 42所示。電機 Ml 產(chǎn)生轉(zhuǎn)動一直到跟蹤裝置在水平方向與太陽相對。如果Vd1d2 比 Vref1 大 ,那么水平方向上的光強檢測電路的輸出端為低電平，此時單片機傳出控制脈沖驅(qū)動步進(jìn)電機 Ml 發(fā)生正轉(zhuǎn)。不同光照強度在不同的傳感器上，產(chǎn)生不同的電壓值。 主流程圖如圖 41 所示： 返回 開始 R3是否小于 R4？ 電機 正轉(zhuǎn) 電機 正轉(zhuǎn) 電機 反轉(zhuǎn) 電機 反轉(zhuǎn) R1是否小于 R2？ 太陽能自動追光系統(tǒng)的設(shè)計 21 N Y N 圖 41 主程序流程圖 光電跟蹤模塊程序設(shè)計 光電跟蹤是本跟蹤系統(tǒng)的主要跟蹤方式。當(dāng)黃昏時，光線變?nèi)?，為避免系統(tǒng)裝置發(fā)生錯誤判斷，在方位角跟蹤裝置上安裝兩個位置開關(guān)。不管哪種跟蹤的方式 , 電機驅(qū)動所發(fā)出的脈沖數(shù)都將會被單片機記錄下來。如果測出的電壓 Vout 超出了閾值 Vturn,則太陽輻照的光強強度達(dá)到了光電跟蹤的條件。完成初始化以后，系統(tǒng)依靠檢測光伏電池的兩端的電壓來判斷此時天氣的情況。 4 系統(tǒng)軟件流程及調(diào)試 主控制模塊的軟件設(shè)計 系統(tǒng)的控制作用主要由主控芯片來完成 ,兩個任務(wù)，即光電跟蹤和視日運動軌跡跟蹤。 系統(tǒng)的流程圖 打開系統(tǒng)之后，進(jìn)行上電復(fù)位動作，系統(tǒng) 進(jìn)行初始化，初始化之后，系統(tǒng)首先會判斷此刻是白天還是夜晚，如果是夜晚，系統(tǒng)會啟用中斷處理程序，進(jìn)入等待狀態(tài)，反之，系統(tǒng)進(jìn)入光電追蹤模式。CBB 電容過濾掉高頻的干擾，電解電容的組合過濾掉低頻的干擾。 由于此變壓器發(fā)出的電壓形式是交流電壓，而且它并不穩(wěn)定，再利用全橋的整流，電容濾波會使電壓穩(wěn)定，分別用三端 781 7912 穩(wěn)壓的電源模塊，并輸出正負(fù)電壓 12V。選用 PKB05 電源變壓器可以將 220V 交流電壓變換成正負(fù) 12V 的電壓。 1 40 Vcc 2 39 3 38 4 37 ` 5 36 6 35 7 34 8 33 RST 9 32 10 31 EA/Vpp 11 30 ALE/PROG 12 29 PEEN 13 28 14 27 15 26 16 25 17 24 XTAL2 18 23 XTAL1 19 22