【正文】 if((flag_vertical_stop == 1) amp。 (flag_horizontal_stop ==0)) //電機(jī)是否水平轉(zhuǎn)動 { motor_deal_horizontal()。amp。 //電機(jī)垂直轉(zhuǎn)動 } Else //電機(jī)不轉(zhuǎn)動 {。 系統(tǒng)運(yùn)行后，先進(jìn)行初始化，初始化完成后，電機(jī)根據(jù)程序進(jìn)行檢測，若電機(jī)需要進(jìn)行水平方向的轉(zhuǎn)動，則電機(jī)開始水平轉(zhuǎn)動，若電機(jī)需要進(jìn)行垂直方向的轉(zhuǎn)動，則電機(jī)進(jìn)行垂直轉(zhuǎn)動，否則，電 機(jī)不轉(zhuǎn)動。 . 光強(qiáng)檢測模塊 光敏電阻光強(qiáng)比較法 利用光敏電阻在光照時阻值發(fā)生變化的原理，將兩個完全相同的光敏電阻分別放置于 一塊電池板東西方向邊沿處的下方。當(dāng)太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時，接收光強(qiáng)多的光敏電阻阻值減小，驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動，直至兩個光敏電阻上的光照強(qiáng)度相同。其控制主要由以下三部分來完 成 : （ 1）信號采集部分 用光敏電阻實現(xiàn)信號采集的電路原理為橋式電路，電路的輸出信號只與照射在兩個光敏電阻上光強(qiáng)的相對值有關(guān)，不受外界環(huán)境的影響，增加了裝置的抗干擾能力。零電位調(diào)整單元以抵消零點(diǎn)漂移的直流信號。對輸入信號進(jìn)行判斷，當(dāng)輸出信號的強(qiáng)度大于一定值時，給下一級一個高電平信號；反之，提供低電平信號，這樣能屏蔽一些微小信號的擾動，使系統(tǒng) 的工常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 16 頁 作者：王文明 作更穩(wěn)定。由于繼電器在實現(xiàn)邏輯過程中 需要的吸合電流較大，會造成整體電路的耗電增大；另外，繼電器的反應(yīng)速度很慢，靈敏度不高，會造成設(shè)備整體靈敏度及精確度下降。它能夠利用光敏電阻比較法實現(xiàn)對太陽水平、垂直方向的全方位跟蹤，晚上便自動復(fù)位?？刂齐娐酚袃山M，電路圖中是其中的一組，另一組電路與此相同。運(yùn)放輸出的電壓相同，單片機(jī)收到的信號差為零，所以單片機(jī)不控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動。當(dāng) D D2 重新轉(zhuǎn)為高電阻時，電機(jī)停轉(zhuǎn)。不論哪種情況，電機(jī)運(yùn)動的方向和太陽運(yùn)動的方向總是一致的．從而達(dá)到了跟蹤的目的。 圖 光敏電阻排列圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 17 頁 作者：王文明 開 始上 部 電 壓 大 于 下 部 電 壓 ， 且 上下 電 壓 差 的 絕 對 值 大 于 精 度反 轉(zhuǎn)A / D 轉(zhuǎn) 換返 回NY 圖 光強(qiáng)檢測模塊流程圖 光強(qiáng)檢測模塊關(guān)鍵程序代碼 if ((vol_value_2 vol_value_4 ) amp。 ((vol_value_2 vol_value_4) = jingdu_vertical)) { fan_zhuan_y(3000)。 } else if ((vol_value_2 vol_value_4 ) amp。 ((vol_value_4 vol_value_2) = jingdu_vertical)) { right_zhuan_y(3000)。 } 該程序中參數(shù) vol_value_2 是硅光片上面的光敏電阻經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換所得的電壓值，參常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 18 頁 作者：王文明 數(shù) vol_value_4 是硅光片下面的光敏電阻經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換所得的電壓值，上段程序是將上下兩個光敏電阻吸收的陽光通過 A/D 轉(zhuǎn)換變?yōu)殡妷汉筮M(jìn)行比較，從而控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)水平控制結(jié)束后，水平轉(zhuǎn)動停止，垂直轉(zhuǎn)動開始。 程序設(shè)計思想或說明 通過 AD 轉(zhuǎn)換得到光敏電阻的電壓值，將左右或上下的電壓值進(jìn)行比較，根據(jù)電壓值的不同進(jìn)行電機(jī)的調(diào)整。 部分程序說明 及電機(jī)水平轉(zhuǎn)動控制部分流程圖 if ((vol_value_1 vol_value_3 ) amp。 ((vol_value_1 vol_value_3) = jingdu_horizontal)) { right_zhuan(1500)。 } 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 19 頁 作者：王文明 這幾句程序是比較左右兩面的電壓值大小，如果左面的電壓值大于右面的電壓值，且它們差的絕對值大于設(shè)定的精度時，電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn) 。 直流電機(jī)是日常生活中廣泛使用的一個電氣產(chǎn)品，太陽能全天候跟蹤系統(tǒng)跟蹤太陽這樣的動作，需要能進(jìn)行轉(zhuǎn)動控制和立刻停止控制的電路，實際中通常采用微控制器和專用IC 芯片。 步進(jìn)電機(jī)是一種能夠根據(jù)脈沖（通常為方波）控制轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速、并適合微控制器控制的電機(jī)。因此，單純向它施加電壓是不會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動的。 步進(jìn)電機(jī)能根據(jù)給定的脈沖信號實現(xiàn)精確的定位控制，而且即使在停止時也有制動轉(zhuǎn)矩，這些特性全天候跟蹤系統(tǒng)轉(zhuǎn)動控制都是很有利的。綜合上面對直流和步進(jìn)電機(jī)的性能等進(jìn)行的比較分析，我們選用步進(jìn)電機(jī)。通過控制脈沖個數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。要實現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，只要相應(yīng)時序取反即可。 該句程序?qū)崿F(xiàn)的是正轉(zhuǎn)，通過芯片 STC12C5A60S2 的 P1 口輸出，傳入步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 21 頁 作者：王文明 該句程序?qū)崿F(xiàn)的是反轉(zhuǎn)，通過芯片 STC12C5A60S2 的 P1 口輸出，傳入步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。 電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的原理及流程圖都是類似的，其中以電機(jī)的垂直轉(zhuǎn)動控制部分為例。w4。 同理，電機(jī)反轉(zhuǎn)的時候原理相同，僅有語句 P1OUT=~B_Rotation[w]不同，輸出同樣有P1 口輸出。 void right_zhuan_y(uint sudu) { unit w。w4。 //正轉(zhuǎn)時序 Delay(sudu)。電機(jī)的反轉(zhuǎn)部分的程序及原理同電機(jī)正轉(zhuǎn)部分類似。 時鐘模塊 DS1302 時鐘模塊的功能 本設(shè)計采用的是光電跟蹤方式，不需要知道現(xiàn)在時間來計算太陽位置。單片機(jī)內(nèi)部可以采用定時 /計數(shù)器 來進(jìn)行時間的推算，但是這種方式時間不夠精確，且占用系統(tǒng)內(nèi)存和系統(tǒng)大量的時間，不適合本設(shè)計使用。太陽相對地球的位置變化緩慢，所以不需要跟蹤裝置時刻運(yùn)行。假定太陽光強(qiáng)的有效時間為早上 8 點(diǎn)到下午 5 點(diǎn)，當(dāng)時鐘芯片計時滿 10 個小時后，控制單片機(jī)回到早上八點(diǎn)鐘的時刻位置，以便于第二天的運(yùn)行。將時間數(shù)據(jù)寫入后讀出并顯示。 RST=0。 SCK=0。 RST=1。 Write_Ds1302_Byte(address)。i8。 //每次傳輸?shù)妥止?jié) SCK=0。 //右移一位 SCK=1。 _nop_()。 SCK=0。 SCK=1。 SDA=0。 SDA=1。 return (temp)。這樣一來就組成某個字符。 （ 2）漢字的顯示 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 5?? 右邊為 6?? 根據(jù)在 LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié) ?? 直到 32B 顯示完就可以 LCD 上得到一個完整漢字 該模塊程序設(shè)計思想或說明 當(dāng)用戶根據(jù)需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)，按下調(diào)節(jié)按鈕 ,系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)節(jié)時間，系統(tǒng)檢測到 變?yōu)榈碗娖綍r，程序顯示小時的數(shù)值增加一（即用戶按下連接 ）并且蜂鳴器“滴“一聲。同樣，系統(tǒng)檢測到 ，程序顯示分鐘的數(shù)值增加一，同時蜂鳴器也滴一聲。 系統(tǒng)時鐘是由系統(tǒng) 的兩個定時器組成的，定時器 1 每定時到 0XF1 時，就通過 發(fā)出一個脈沖，定時器 2 工作在計數(shù)模式，用來計數(shù)定時器 1 發(fā)出的脈沖，定時器 2 每溢出一次，即系統(tǒng)增加一秒，然后在定時器 2 溢出中斷程序里面實現(xiàn)秒鐘與分鐘的轉(zhuǎn)換，分鐘與小時轉(zhuǎn)換。 void LcdWriteCommand(uchar cmd,uchar chk) { if (chk) WaitForEnable()。 CLR_RW。 DataPort = cmd。 SET_EN。 _NOP()。 } 此部分程序的功能是向液晶模塊寫入命令，其中參數(shù) cmd 代表命令， chk 為判別是否忙的標(biāo)志，且 1代表忙， 0 代表不忙。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行后，當(dāng)遇到故障，如超過設(shè)定時間步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)跑偏等時，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲， LED 二極管點(diǎn)亮。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 29 頁 作者：王文明 系統(tǒng)檢測硅光片兩邊輸出的電壓，以其中一種情況為例，當(dāng)左面電壓大于右面電 壓，且兩面電壓差的絕對值大于設(shè)定值而且電機(jī)不轉(zhuǎn)動超過 30S 的時候，蜂鳴器發(fā)生報警，進(jìn)行電機(jī)檢查和調(diào)整，直至電機(jī)轉(zhuǎn)動為止。 開 始左 面 等 于 右 面 ?蜂 鳴 器 報 警調(diào) 整 檢 查轉(zhuǎn) 動 ?返 回 Y Y YNN電 機(jī) 不 轉(zhuǎn) 動 ?N電 機(jī) 轉(zhuǎn) 動 ? YN 圖 報警系統(tǒng)流程圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 30 頁 作者：王文明 結(jié) 論 本文的主要研究內(nèi)容是太陽自動系統(tǒng)。 （ 1）詳細(xì)分析了國內(nèi)外目前的太陽追蹤方式，比較之后，選擇了以單片機(jī)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(diǎn)，因此，經(jīng)過比較用光電檢測追蹤模式。 但是由于本系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)要求 比較高，而且課題研究的時間有點(diǎn)倉促，以及本人能力有限，因此還有很多地方存在著不足之處，如光線過強(qiáng)或光線太弱的時候，系統(tǒng)的 的運(yùn)轉(zhuǎn)情況都不是很好，所以本系統(tǒng)還有待改進(jìn)。理論分析和設(shè)計結(jié)果表明，本方法可以滿足太陽跟蹤控制的要求?？煲厴I(yè)了，離開這個我呆了三年的學(xué)校，離開這些陪了我們?nèi)甑睦蠋?，離開這些三年朝夕相處的同學(xué)，一切的一切，隨著論文的 完成，終于可以劃下一個完美的句號。要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識的老師們，是你們的悉心教導(dǎo)是我有了良好的專業(yè)課知識，這也是設(shè)計得以完成的基礎(chǔ)。并且由原來的被動的接受知識轉(zhuǎn)換為主動的尋求知識，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個很大的突破。 總之，此次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我收獲了很多東西，即為大學(xué)三年劃上了一個完美的句號，也為將來的人生之路做好了一個很好的鋪墊?；诓⒙?lián)球面機(jī)構(gòu)的太陽跟蹤裝置研究 [J]．河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2020， 32(6)： 4447 2 戴聞．太陽能利用前景光明 [J]．物理， 2020， (08)： 914 3 郭廷瑋．太陽能的利用 [M]．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1984： 3133 4 胡勛 良，強(qiáng)建科，余招陽等．太陽光跟蹤器及其在采光中的應(yīng)用 [J]．電子技術(shù) (上海 )，2020， 30(12)： 810 5 余海．太陽能利用綜述及提高其利用率的途徑 [J]．能源研究與利用， 2020， (03)： 27 6 張艷紅，張崇巍，呂紹勤，張興等．新型太陽能控制器的研制 [J]．節(jié)能， 2020， (02)：0915 7 孫孝仁．太陽能利用的現(xiàn)狀與未來 [J]．山西省科技情報研究所， 2020，（ 08）： 1514 8 胡賽純，湯青云．太陽能利用現(xiàn)狀與趨勢 [J]．湖南城建高等?？茖W(xué)校學(xué)報， 2020， (01)：0812 9 李建庚，呂文華，曉雷等．一種智能型全自動太陽跟蹤裝置的機(jī)械設(shè)計 [J]．太陽能學(xué)報， 2020， 24(03)： 330333 10 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，