【正文】 由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的轉(zhuǎn)子齒數(shù)。單片機(jī)啟動后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變內(nèi)RAM的內(nèi)容。單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)。上電復(fù)位原理與圖（a）相同，另外在單片機(jī)運(yùn)行期間，還可以利用按鍵完成復(fù)位操作。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為：晶振為12MHZ時，C1為10uF，；晶振為6MHZ時，C1為22uF,R1為1KΩ。上電瞬間RST引腳獲得高電平，隨著電容C1的充電，RST引腳的高電平將逐漸下降。 （a）上電復(fù)位 （b）上電復(fù)位與按鍵 復(fù)位電路上電復(fù)位要求接通電源后，單片機(jī)自動實現(xiàn)復(fù)位操作。當(dāng)在89C51單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個機(jī)器周期時，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。這也是最常用的晶振電路。圖中電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在5～30pF，典型值為30pF。內(nèi)部時鐘方式如圖所示。采用外部振蕩信號源源時，此引腳應(yīng)懸浮不連接。(2)XTAL2:接外部晶體的另一個引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。I/O口和其他功能單元：4個并行I/O；2個16為定時/計數(shù)器；1個全雙工異步串行口；中斷系統(tǒng)（5個中斷源、2個優(yōu)先級）。 單片機(jī)主要組成CPU系統(tǒng)：8位CPU,含布爾處理器；時鐘電路；總線控制邏輯。片內(nèi)的Flash存貯器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存貯器編程器來編程。在片內(nèi)程序存儲其的配置上，該系列的單片機(jī)有三種形式：掩膜ROM、EPROM、ROM Less（無片內(nèi)程序存儲器）。 單片機(jī)主要特點(diǎn)是由ATMEL公司生產(chǎn)的一個單片機(jī)。文中所述系統(tǒng)為地平坐標(biāo)系的雙軸自動跟蹤控制系統(tǒng)，因此采用雙坐標(biāo)步進(jìn)電機(jī)控制，雙坐標(biāo)步進(jìn)電機(jī)控制就是在X軸方向控制1臺步進(jìn)電機(jī)，在Y軸方向控制1臺步進(jìn)電機(jī)。 硬件方框圖 主控系統(tǒng)本設(shè)計采用TI公司的AT89C51單片機(jī)分別作為發(fā)送部分和接受部分的控制核心，完成信號發(fā)送和接收、電流檢測、控制電機(jī)、鍵盤輸入及液晶顯示等功能。達(dá)到跟蹤點(diǎn)光源的目的。綜上所述：方案一相對比較有優(yōu)勢，所以選LCD液晶顯示。方案二：七段數(shù)碼管顯示，顯示的范圍比較小，一般只能顯示數(shù)值和字母。可以顯示84行1616點(diǎn)陣的漢字. 。本系統(tǒng)設(shè)計時采用了光敏三極管3DU5作為光強(qiáng)檢測傳感器。當(dāng)距離比較大時，兩者的靈敏度大大降低。光敏三極管常用來檢測可見光或紅外光，有光照射或光強(qiáng)變化時，集電極產(chǎn)生的光伏感生電流直接流入基極，并被器件本身所放大，因此光敏三極管有較高的靈敏度。光敏三極管靈敏度遠(yuǎn)高于光電池,但受外界環(huán)境影響飄動比較嚴(yán)重,用兩個光敏三極管采集點(diǎn)光源兩側(cè)的光強(qiáng)差,更容易確定點(diǎn)光源的位置。光敏二極管具有單向?qū)щ娦?，無光照時，有很小的暗電流，當(dāng)受到光照時，光電流隨射光強(qiáng)度的變化而變化。硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件，根據(jù)硅光電池光照強(qiáng)度曲線特性可知：硅光電池的開路電壓或短路電流與光強(qiáng)呈很好的線性關(guān)系。從光照特性來看，隨著光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降，可以反映光照的變化，但該特性大多數(shù)情況為非線性，部分光照區(qū)間內(nèi)，特性變化不靈敏。單片機(jī)通過驅(qū)動設(shè)備可控制俯仰角電機(jī)和方位角電機(jī)轉(zhuǎn)動，直到Vx=Vy=0，即x=0，y=0，則表明系統(tǒng)光軸已經(jīng)對準(zhǔn)太陽，根據(jù)以上原理即可對太陽能板位置誤差進(jìn)行校正。由于各象限的光功率與各象限的光斑面積成正比，每個象限被光斑覆蓋的面積不同，因此各象限光電池產(chǎn)生的電壓不盡相同。四個象限接收到相同的光功率，輸出相同的電壓信號。同樣，采用降速策略從運(yùn)行頻率降到啟動頻率以下，在停止控制脈沖。一般情況下，連續(xù)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于啟動頻率。慣性越大，則啟動頻率越小。目前，步進(jìn)電機(jī)的啟動頻率為1000～3000Hz。它反映了電動機(jī)跟蹤的快速性。隨著輸入脈沖的增加，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小。通過計算，可以得到下表21。分析可知，最大負(fù)載力矩不能超過Tq，否則電機(jī)不能啟動。在圖所示的距角特性曲線族中，曲線A和曲線AB的交點(diǎn)所對應(yīng)的力矩稱之為步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)的最大起動轉(zhuǎn)矩。上失調(diào)角θ在π～π之間，如果去掉外載，則轉(zhuǎn)子仍然能夠回到初始穩(wěn)定平衡位置。 步進(jìn)電機(jī)的單相距角特性。失調(diào)角θ和靜態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩Tj之間滿足: Tj=Tjmaxsinθ式中Tjmax──最大靜轉(zhuǎn)矩，N2) 靜態(tài)距角特性在空載狀態(tài)下，給步進(jìn)電機(jī)通電，則轉(zhuǎn)子齒的中心線和定子齒的中心線重合，轉(zhuǎn)子上沒有轉(zhuǎn)矩輸出，轉(zhuǎn)子處在靜止?fàn)顟B(tài)。注意，步進(jìn)電機(jī)的步距角累計誤差在360176。引起誤差的原因主要是定子和轉(zhuǎn)子沖片的精度，齒槽分布不均勻或氣隙不均勻等。k）式中，m為定子繞組的相數(shù)；z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù)；k為通電方式系數(shù)，整部方式k=1，半步方式k=，以分（′）表示。/（m步距角就是步進(jìn)電機(jī)輸入一個脈沖所轉(zhuǎn)過的角度。因而選用方案一。此電機(jī)在正常通電狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，角度的變化也近乎連續(xù)，控制簡單方便。傳統(tǒng)的機(jī)械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整困難，使用步進(jìn)電機(jī)后，使得整機(jī)的結(jié)構(gòu)變得簡單和緊湊。步進(jìn)電機(jī)實際步距角與理論步距角總有一定的誤差，且誤差可以累加，但是當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過一周后，總的誤差被清零了。容易實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)和啟、停控制，啟、停時間短。（2）是控制方便。其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）是過載性好。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。 電動機(jī)的選擇本系統(tǒng)選擇電機(jī)主要作用是調(diào)整激光筆的位置，指向光源?？焖凫`活的變成方式：可通過JTAG和BSL兩種方式向CPU內(nèi)裝在程序。不僅有五種低功耗模式還有靈活的時鐘使用模式。由于AT89C51單片機(jī)有較強(qiáng)的功能和靈活性，價格方面又很合理，它被應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。其設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。片內(nèi)的Flash存貯器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存貯器編程器來編程。這樣便減小了系統(tǒng)在陰雨和多云天氣下還進(jìn)行跟蹤的運(yùn)行功耗。當(dāng)光強(qiáng)度達(dá)到下限值時，停止跟蹤。為了提高綜合跟蹤的利用效率，我們采用了分級跟蹤。假設(shè)我們需要的跟蹤范圍是150度，那么其可識別的精度則為150/（2N1）度，因此我們可以通過選擇N的值來方便調(diào)整需要的精度。當(dāng)太陽轉(zhuǎn)到兩個微型光電池中間時，此時由于這兩路光電池輸出相等，也能判斷太陽的方位而進(jìn)行跟蹤。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)較為精確，電路也比較簡單。根據(jù)光電池的本身特性我們知道其微電池的短路電流與光照強(qiáng)度呈線性關(guān)系，當(dāng)光照強(qiáng)度連續(xù)變化時，為了光電池在接近短路的狀態(tài)工作，我們應(yīng)當(dāng)盡量減少負(fù)載電阻。 系統(tǒng)框圖當(dāng)檢測到太陽能電池板上的光線不足時，單片機(jī)將通過L298驅(qū)動X軸和Y軸電動機(jī)MX和MY正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，形成支架的組合運(yùn)動直到兩個軸的光敏傳感器都獲得最大的太陽光為止。構(gòu)成兩組，用于檢測光線。 ，可以設(shè)計一個太陽跟隨系統(tǒng)的模擬，電路中四個光敏器件A,A39。我們知道光照越充足，電池板產(chǎn)生的能量就越大而太陽每天都是東升西落沒有固定的點(diǎn)，太陽能組件被固定在一個方向的話，就不能更有效的利用太陽能。當(dāng)水平方向上的兩傳感器的測量數(shù)值相對接近，同時豎直方向上的兩傳感器的測量數(shù)值也相對接近時，位于豎直傳感器中間的激光筆將精確的指向光源。 系統(tǒng)設(shè)計思路圖 光源跟蹤設(shè)計方案本設(shè)計是以單片機(jī)為控制核心，通過四個光敏傳感器來對光照進(jìn)行檢測。在設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮實際情況，注意系統(tǒng)的功耗問題，采用分層控制，具體的地理位置，實際的施工操作等。（2） 抗干擾性： 為保證跟蹤的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的抗干擾能力，設(shè)計應(yīng)從硬件和軟件兩反面著來抑制系統(tǒng)的干擾。設(shè)計完成后利用軟件對系統(tǒng)進(jìn)行編譯和調(diào)試，以保證設(shè)計的準(zhǔn)確性。硬件部分設(shè)計是圍繞著太陽能電池板、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、按鍵、液晶顯示器、AT89S51型單片機(jī)這些主要部件進(jìn)行設(shè)計的。系統(tǒng)設(shè)計要求主要是對太陽光角度的計算與光強(qiáng)檢測系統(tǒng)的設(shè)計，此部分需參考資料來獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)方便電池板的安裝。光源跟蹤系統(tǒng)的目的就是在有陽光時，太陽能電池板能一直垂直于太陽跟隨太陽同步運(yùn)動，從而提高太陽能電池板的發(fā)電量。本設(shè)計注重對單片機(jī)的使用、太陽能光電轉(zhuǎn)換原理的應(yīng)用與光敏傳感器的工作原理和應(yīng)用。本設(shè)計的目的是為了提高設(shè)計者自身設(shè)計產(chǎn)品的能力，將理論與實際相結(jié)合，實踐所學(xué)的知識，豐富實踐經(jīng)驗。該系統(tǒng)既能自動根據(jù)太陽光方向來調(diào)整太陽能電池板組件的方向使其正對光源，又能邊跟蹤邊自動記憶和更正不同時間的坐標(biāo)位。has a certain practicalsolar water heaters and each other kind of solaralso can be used forgeneration,not only can be used forlow cost andalways keep vertical to sunlight,control system to make thethe light source關(guān)鍵詞：單片機(jī)AT89C51；雙軸跟蹤；傳感器AbstractAs the future of solar energy is an ideal clean energy in recent years due to growing concerns about energy and environmental issues. Solar weakens over time or bee strong, so this made for the utilization of solar energy higher requirements. Many solar panel array is not efficient use of solar energy resources, low power generation efficiency. This design is to change the fixed axis tracking solar PV modules into a source of solar PV modules, photo voltaic ponents by tracking the light source to maintain a high output power. This design mainly for the control of ultralowpower AT89C51 core, from light detection, motor drive and other ponents. With the light