【正文】 //電機(jī)垂直轉(zhuǎn)動(dòng) } Else //電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng) {。 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(cè)，若電機(jī)需要進(jìn)行水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，則電機(jī)開(kāi)始水平轉(zhuǎn)動(dòng)，若電機(jī)需要進(jìn)行垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，則電機(jī)進(jìn)行垂直轉(zhuǎn)動(dòng)，否則，電 機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)。 . 光強(qiáng)檢測(cè)模塊 光敏電阻光強(qiáng)比較法 利用光敏電阻在光照時(shí)阻值發(fā)生變化的原理，將兩個(gè)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(yáng)光方向與電池板垂直方向有夾角時(shí)，接收光強(qiáng)多的光敏電阻阻值減小，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至兩個(gè)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(lái)完 成 : （ 1）信號(hào)采集部分 用光敏電阻實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集的電路原理為橋式電路，電路的輸出信號(hào)只與照射在兩個(gè)光敏電阻上光強(qiáng)的相對(duì)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(hào)。對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)輸出信號(hào)的強(qiáng)度大于一定值時(shí)，給下一級(jí)一個(gè)高電平信號(hào)；反之，提供低電平信號(hào)，這樣能屏蔽一些微小信號(hào)的擾動(dòng)，使系統(tǒng) 的工常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 16 頁(yè) 作者：王文明 作更穩(wěn)定。由于繼電器在實(shí)現(xiàn)邏輯過(guò)程中 需要的吸合電流較大，會(huì)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(huì)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(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)水平、垂直方向的全方位跟蹤，晚上便自動(dòng)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(hào)差為零，所以單片機(jī)不控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng) D D2 重新轉(zhuǎn)為高電阻時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。不論哪種情況，電機(jī)運(yùn)動(dòng)的方向和太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)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(yè) 作者：王文明 開(kāi) 始上 部 電 壓 大 于 下 部 電 壓 ， 且 上下 電 壓 差 的 絕 對(duì) 值 大 于 精 度反 轉(zhuǎn)A / D 轉(zhuǎn) 換返 回NY 圖 光強(qiáng)檢測(cè)模塊流程圖 光強(qiáng)檢測(cè)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(guò) 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(yè) 作者：王文明 數(shù) vol_value_4 是硅光片下面的光敏電阻經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換所得的電壓值，上段程序是將上下兩個(gè)光敏電阻吸收的陽(yáng)光通過(guò) 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(dòng)停止，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始。 程序設(shè)計(jì)思想或說(shuō)明 通過(guò) 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(shuō)明 及電機(jī)水平轉(zhuǎn)動(dòng)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(yè) 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(duì)值大于設(shè)定的精度時(shí)，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(gè)電氣產(chǎn)品，太陽(yáng)能全天候跟蹤系統(tǒng)跟蹤太陽(yáng)這樣的動(dòng)作，需要能進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)控制和立刻停止控制的電路，實(shí)際中通常采用微控制器和專(zhuān)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(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)的。 步進(jìn)電機(jī)能根據(jù)給定的脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)精確的定位控制，而且即使在停止時(shí)也有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這些特性全天候跟蹤系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)控制都是很有利的。綜合上面對(duì)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(guò)控制脈沖個(gè)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(shí)通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。要實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，只要相應(yīng)時(shí)序取反即可。 該句程序?qū)崿F(xiàn)的是正轉(zhuǎn)，通過(guò)芯片 STC12C5A60S2 的 P1 口輸出，傳入步進(jìn)電機(jī)實(shí)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(yè) 作者：王文明 該句程序?qū)崿F(xiàn)的是反轉(zhuǎn)，通過(guò)芯片 STC12C5A60S2 的 P1 口輸出，傳入步進(jìn)電機(jī)實(shí)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(lèi)似的，其中以電機(jī)的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)控制部分為例。w4。 同理，電機(jī)反轉(zhuǎn)的時(shí)候原理相同，僅有語(yǔ)句 P1OUT=~B_Rotation[w]不同，輸出同樣有P1 口輸出。 垂直電機(jī)控制部分關(guān)鍵代碼 void right_zhuan_y(uint sudu) { unit w。w4。 //正轉(zhuǎn)時(shí)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(lèi)似。 時(shí)鐘模塊 DS1302 時(shí)鐘模塊的功能 本設(shè)計(jì)采用的是光電跟蹤方式，不需要知道現(xiàn)在時(shí)間來(lái)計(jì)算太陽(yáng)位置。單片機(jī)內(nèi)部可以采用定時(shí) /計(jì)數(shù)器 來(lái)進(jìn)行時(shí)間的推算，但是這種方式時(shí)間不夠精確，且占用系統(tǒng)內(nèi)存和系統(tǒng)大量的時(shí)間，不適合本設(shè)計(jì)使用。太陽(yáng)相對(duì)地球的位置變化緩慢，所以不需要跟蹤裝置時(shí)刻運(yùn)行。假定太陽(yáng)光強(qiáng)的有效時(shí)間為早上 8 點(diǎn)到下午 5 點(diǎn)，當(dāng)時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)滿(mǎn) 10 個(gè)小時(shí)后，控制單片機(jī)回到早上八點(diǎn)鐘的時(shí)刻位置，以便于第二天的運(yùn)行。將時(shí)間數(shù)據(jù)寫(xiě)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(lái)就組成某個(gè)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(gè)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(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對(duì)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(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié) ?? 直到 32B 顯示完就可以 LCD 上得到一個(gè)完整漢字 該模塊程序設(shè)計(jì)思想或說(shuō)明 當(dāng)用戶(hù)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(shí)間，系統(tǒng)檢測(cè)到 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，程序顯示小時(shí)的數(shù)值增加一（即用戶(hù)按下連接 ）并且蜂鳴器“滴“一聲。同樣，系統(tǒng)檢測(cè)到 ，程序顯示分鐘的數(shù)值增加一，同時(shí)蜂鳴器也滴一聲。 系統(tǒng)時(shí)鐘是由系統(tǒng) 的兩個(gè)定時(shí)器組成的，定時(shí)器 1 每定時(shí)到 0XF1 時(shí)，就通過(guò) 發(fā)出一個(gè)脈沖，定時(shí)器 2 工作在計(jì)數(shù)模式，用來(lái)計(jì)數(shù)定時(shí)器 1 發(fā)出的脈沖，定時(shí)器 2 每溢出一次，即系統(tǒng)增加一秒，然后在定時(shí)器 2 溢出中斷程序里面實(shí)現(xiàn)秒鐘與分鐘的轉(zhuǎn)換，分鐘與小時(shí)轉(zhuǎn)換。 部分程序的分析說(shuō)明及模塊流程圖 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(xiě)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(guò)設(shè)定時(shí)間步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)跑偏等時(shí)，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(yè) 作者：王文明 程序設(shè)計(jì)思想及說(shuō)明 系統(tǒng)檢測(cè)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(duì)值大于設(shè)定值而且電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò) 30S 的時(shí)候，蜂鳴器發(fā)生報(bào)警，進(jìn)行電機(jī)檢查和調(diào)整，直至電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)為止。 部分程序說(shuō)明及流程圖 開(kāi) 始左 面 等 于 右 面 ?蜂 鳴 器 報(bào) 警調(diào) 整 檢 查轉(zhuǎn) 動(dòng) ?返 回 Y Y YNN電 機(jī) 不 轉(zhuǎn) 動(dòng) ?N電 機(jī) 轉(zhuǎn) 動(dòng) ? YN 圖 報(bào)警系統(tǒng)流程圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 30 頁(yè) 作者：王文明 結(jié) 論 本文的主要研究?jī)?nèi)容是太陽(yáng)自動(dòng)系統(tǒng)。 （ 1）詳細(xì)分析了國(guó)內(nèi)外目前的太陽(yáng)追蹤方式，比較之后，選擇了以單片機(jī)為控制核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)，由于光電檢測(cè)追蹤模式和太陽(yáng)角度追蹤都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此，經(jīng)過(guò)比較用光電檢測(cè)追蹤模式。 但是由于本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求 比較高，而且課題研究的時(shí)間有點(diǎn)倉(cāng)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(guò)強(qiáng)或光線太弱的時(shí)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(jì)結(jié)果表明，本方法可以滿(mǎn)足太陽(yáng)跟蹤控制的要求?？煲厴I(yè)了，離開(kāi)這個(gè)我呆了三年的學(xué)校，離開(kāi)這些陪了我們?nèi)甑睦蠋?，離開(kāi)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(gè)完美的句號(hào)。要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師們，是你們的悉心教導(dǎo)是我有了良好的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，這也是設(shè)計(jì)得以完成的基礎(chǔ)。并且由原來(lái)的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說(shuō)是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。 總之，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我收獲了很多東西，即為大學(xué)三年劃上了一個(gè)完美的句號(hào)，也為將來(lái)的人生之路做好了一個(gè)很好的鋪墊?；诓⒙?lián)球面機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)跟蹤裝置研究 [J]．河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx， 32(6)： 4447 2 戴聞．太陽(yáng)能利用前景光明 [J]．物理， 20xx， (08)： 914 3 郭廷瑋．太陽(yáng)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(yáng)等．太陽(yáng)光跟蹤器及其在采光中的應(yīng)用 [J]．電子技術(shù) (上海 )，20xx， 30(12)： 810 5 余海．太陽(yáng)能利用綜述及提高其利用率的途徑 [J]．能源研究與利用， 20xx， (03)： 27 6 張艷紅，張崇巍，呂紹勤，張興等．新型太陽(yáng)能控制器的研制 [J]．節(jié)能， 20xx， (02)：0915 7 孫孝仁．太陽(yáng)能利用的現(xiàn)狀與未來(lái) [J]．山西省科技情報(bào)研究所， 20xx，（ 08）： 1514 8 胡賽純，湯青云．太陽(yáng)能利用現(xiàn)狀與趨勢(shì) [J]．湖南城建高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)， 20xx， (01)：0812 9 李建庚，呂文華，曉雷等．一種智能型全自動(dòng)太陽(yáng)跟蹤裝置的機(jī)械設(shè)計(jì) [J]．太陽(yáng)能學(xué)報(bào)， 20xx， 24(03)： 330333 10 陳維，李戩洪．太陽(yáng)能利用中的跟蹤控制方式的研究 [J]．能源工程， 20xx， (03)：1821 11 李云．中國(guó)太陽(yáng)能利用研究取得新進(jìn)展 [J]．發(fā)明與創(chuàng)新， 20xx， (01)： 0809. 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