本文45頁(yè)，共計(jì)近三萬(wàn)余字，包含完整論文，源代碼，原理圖及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖紙。

全天候太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要
全天候太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)是針對(duì)太陽(yáng)能空調(diào)、太陽(yáng)能制氫、太陽(yáng)輻照度測(cè)量、材料老化實(shí)驗(yàn)、高效太陽(yáng)能光伏發(fā)電、高效太陽(yáng)能熱水器等需要對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤的應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計(jì)的。
太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用物理學(xué)、光學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)、控制理論等學(xué)科體現(xiàn)，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。為人類(lèi)創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會(huì)及人類(lèi)進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。所以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)全天候跟蹤，是提高對(duì)太陽(yáng)能運(yùn)用，利用率有重大意義。
本人制作全天候太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對(duì)太陽(yáng)全方位跟蹤，具有兩個(gè)自由度的跟蹤能力。經(jīng)過(guò)黑夜或陰天后，只要太陽(yáng)一出即可跟蹤，工作可靠穩(wěn)定。
該系統(tǒng)運(yùn)用ATMEL公司AT89C52控制芯片，通過(guò)對(duì)運(yùn)放器LM354N,LM358組成比較模塊對(duì)光敏電阻對(duì)光線的感應(yīng)強(qiáng)度和設(shè)定基準(zhǔn)電壓比較結(jié)果的檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算后，對(duì)負(fù)責(zé)方位角和高度角的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)全方位跟蹤。1602液晶顯示模塊，顯示系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)及時(shí)間。在該論文中詳細(xì)闡述了控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。該方法利用九個(gè)光敏電阻對(duì)當(dāng)前環(huán)境光線強(qiáng)度進(jìn)行感應(yīng)，在不同強(qiáng)度亮度下，光敏電阻的阻值不一樣，所以比較器的正輸入電壓也不同。如果跟蹤板不是正對(duì)的太陽(yáng)，那么九個(gè)光敏電阻的阻值也不一樣，比較器正輸入的電壓也不一樣，如果正輸入電壓高于設(shè)定的基準(zhǔn)電壓，比較器將輸出一個(gè)信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)比較器輸入的信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后控制相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直到九個(gè)光敏電阻感應(yīng)光線強(qiáng)度一樣。
在接受控制電路中引入單片機(jī)，通過(guò)充分利用其軟、硬件資源，使系統(tǒng)具有優(yōu)異的智能性、可擴(kuò)展性、可升級(jí)性和操作方便，為對(duì)太陽(yáng)全天候跟蹤提供了合理、廉價(jià)的解決方案等特點(diǎn)。
最后進(jìn)行了系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，結(jié)果表明：系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)合理可行，為后續(xù)的研究工作奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：光敏電阻組合檢測(cè)元件,比較器模塊,單片機(jī),AT89C52, 液晶顯示屏,1602,LCD,LM354N,LM358,
All-weather Solar Tracking System
ABSTRACT
All-weather solar tracking system for solar air conditioning、Solar hydrogen production、Solar irradiance measurements、materials aging test、solar photovoltaic、 solar water heaters and other high need for solar applications in real-time tracking designed.
Solar Tracking System is a comprehensive application of physics, optics, kinematics, control theory and other disciplines reflected, is the current hot topic of research at home and abroad. Solar is an energy, is renewable energy. It is rich in resources, both free, then no transport, no pollution on the environment. To create a new human life forms, and human society into a era of energy conservation to reduce pollution. So, all-weather track to realize the sun is to improve the use of solar energy, utilization of great significance。
I made all-weather solar tracking system, the system can track the sun all-round, with two degrees of freedom tracking. Through the night or cloudy days, the only one you can track the sun, reliable stability.
ATMEL Corporation AT89C52 use of the system control chip, through the op amp device LM354N, LM358 module composed of relatively light on the photosensitive sensor resistance on the intensity and set the comparison reference voltage detection, and test results of logical operations, the responsible position angle and elevation angle of the stepping motor control, in order to achieve full-track the sun. 1602 LCD Module, Display System on the current work status and time. In the method described in detail the composition of the control system structure and working principle. The method uses nine photosensitive resistance on the current ambient light intensity sensor, at different intensity of light, the photosensitive resistor not the same, so the positive comparator input voltage is different. If the trackpad is not working on the sun, then the resistance of nine photosensitive not the same, the comparator input voltage is not the same, if the input voltage is higher than the set reference voltage, the comparator will output a signal to the SCM, SCM comparator input signal according to logical operations, and then control the corresponding stepper motor rotation, until 9 photosensitive resistance as light intensity sensor.
In an interview with the introduction of single chip control circuit, by taking advantage of its software and hardware resources, the system has superior intelligence, scalability, scalable and easy to operatly weather Genzong the sun provides a reasonable, affordable solutions characteristics.Finally, a joint trial, the results show that: the system software and hardware design is reasonably practicable, for the follow-up research foundation.
Key words: photosensitive detection elements combined resistance comparator module microcontroller (AT89C52) liquid crystal display (1602)
目 錄
摘要……………………………………………………………I
ABSTRACT ……………………………………………………II
1 概論…………………………………………………………1
1.1 太陽(yáng)能全天候跟蹤系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀……………………………1
1.2 太陽(yáng)能全天候跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想…………………………1
1.3 太陽(yáng)能全天候跟蹤系統(tǒng)研究意義…………………………2
1.4 研究目標(biāo).研究?jī)?nèi)容及擬解決關(guān)鍵問(wèn)題…………………2
2 系統(tǒng)主控制器…………………………………………………2
2.1 主控制器選用………………………………………………2
2.2 控制器介紹…………………………………………………3
2. 3AT89C52……………………………………………………3
3 系統(tǒng)顯示模塊…………………………………………………5
3.1 顯示模塊選用………………………………………………5
4 驅(qū)動(dòng)元件………………………………………………………7
4.1 直流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的比較………………………………7
4.2 步進(jìn)電機(jī)控制原理…………………………………………7
4.3 步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制時(shí)序……………………… …8
5 比較器與光敏電阻………………………………… ………9
6 檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)………………………………………………10
6.1方案……………………………………………………10
6.1方案論證…………………………………………………11
6.2 光敏電阻與板夾角…………………………………………11
7 太陽(yáng)能全天候跟蹤系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)………………………12
7.1 方案…………………………………………………………12
7.2 方案論證……………………………………………………12
8 系統(tǒng)組成原理…………………………………………………12
8.1 接收系統(tǒng)……………………………………………………12
8.2 用戶(hù)控制系統(tǒng)………………………………………………14
8.3顯示系統(tǒng)……………………………………………………14
9系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………15
9.1軟件流程圖…………………………………………………15
9.2程序清單……………………………………………………18
結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………33
參考文獻(xiàn)……………………………………………………34
附錄………………………………………………………………35
謝辭………………………………………………………………36
參考文獻(xiàn)

【1】 李全利、遲榮強(qiáng)編著.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》.高等教育出版社，2008
【2】葛偉亮 編著.《自動(dòng)控制元件》.XXX理工大學(xué)出版社，XXX航空航天大學(xué)出版社，西北工業(yè)大學(xué)出版社，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2007
【3】徐文燦.編著.《太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的探索與模擬實(shí)驗(yàn)》 南京大學(xué)出版社
【4】 施耐德電氣公司 編著.《自動(dòng)化解決方案指南》.XXX：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
【5】 胡耀輝編著.《單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例經(jīng)典》.XXX：冶金工業(yè)出版社，2006
【6】 李軍編著.《51系列單片機(jī)高級(jí)實(shí)例開(kāi)發(fā)指南》.XXX航空航天大學(xué)出版社，2005
【7】 梁恩主，梁恩維等編著.《Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)與仿真教程》.XXX:清華大學(xué) 2002年11月
【9】張繼和、封志宏編.《電機(jī)與控制》. 西南交通大學(xué)出版社，2002年5月
【10】Introduction to Electronic Circuit Design . Richard R.Senturia
Beijing:Beijing Aerospace University Press, July.2002
【11】Reinhard Wilhelm. Springer.《Compiler Construction》. 2001, First Edition
【12】ThinasArts, Markus Mohnen, Springer.《Implementation of Functional Languge》. 2002, First Edition