李永利毕业论文

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1、鄂州职业大学高职毕业论文题目：全天候太阳能自动跟踪控制器设计学生姓名李永利学号2009350231系别电子电气工程系专业电子信息工程技术指导教师詹良才填写日期二O—二年五月十二日目录1•摘要22引言33天候太阳能跟踪控制器的概述43.1全天候太阳能跟踪控制器的优点和缺点53.2天候太阳能跟踪控制器的几种类型简介64天候太阳能跟踪控制器的作用原理75天候太阳能跟踪控制器的电路原理8-106天候太阳能跟踪控制器的安装调试116.1平板太阳能热水器的基本结构11-126.2太阳能热水器的发展情况126.3太阳能热水器的

2、优势特点12-137全天候太阳能跟踪控制器系统设计147.1计算147.2计算速度和精确分析148定位158.1太阳能跟踪控制器的定位158.2太阳能跟踪控制器系统的研究意义……15-169全天候太阳能跟踪控制器的驱动元件179.1直流电机与步进电机的比较176.2机控制原理和正反转控制时序17-189.3比较器及光敏电阻18-192010论证结束语21参考文献22致谢231摘要：全天候太阳能系统是针对太阳能空调、太阳能制氢、太阳辐照度测量、材料老化实验、高效太阳能光伏发电、高效太阳能热水器等需要对太阳进行实时跟

3、踪的应用领域而设计的。太阳能跟踪系统的设计是综合运用物理学、光学，运动学、控制理论等学科体现,是当前国内外研究的热点问题之一。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。所以实现对太阳全天候跟踪，是提高对太阳能运用，利用率有重大意义。本人制作全天候太阳能跟踪系统，该系统可以对太阳全方位跟踪，具有两个自由度的跟踪能力。经过黑夜或阴天后，只要太阳一出即可跟踪，工作可靠稳定。该系统运用ATMEL公司

4、AT89C52控制芯片，通过对运放器LM354N,LM358组成比较模块对光敏电阻对光线的感应强度和设定基准电压比较结果的检测，并对检测结果进行逻辑运算后，对负责方位角和高度角的步进电机进行控制，从而实现对太阳全方位跟踪。1602液晶显示模块，显示系统当前的工作状态及时间。在该论文中详细阐述了控制系统的组成结构和工作原理。该方法利用九个光敏电阻对当前环境光线强度进行感应，在不同强度亮度下，光敏电阻的阻值不一样，所以比较器的正输入电压也不同。如果跟踪板不是正对的太阳，那么九个光敏电阻的阻值也不一样，比较器正输入的电

5、压也不一样，如果正输入电压高于设定的基准电压，比较器将输出一个信号给单片机，单片机根据比较器输入的信号进行逻辑运算，然后控制相应步进电机旋转，直到九个光敏电阻感应光线强度一样。在接受控制电路中引入单片机，通过充分利用其软、硬件资源，使系统具有优异的智能性、可扩展性、可升级性和操作方便，为对太阳全天候跟踪提供了合理、廉价的解决方案等特点。最后进行了系统联合调试，结果表明：系统的软、硬件设计合理可行，为后续的研究工作奠定了基础。关键词:太阳能、跟踪、传感器、比较器模块、控制器、电阻、算法。2引言太阳能跟踪控制器是能够

6、保持太阳能电池板随时正对太阳，是太阳能电池板能垂直照射的机械动力装置，能够显著提高太阳能光伏器件的发电利用率，由于地球的公转和自转，每一个固定地点在一年四季每天每时每刻，太阳的照射角度都有不同，要提高太阳的利用率，必须保证太阳能电池板能够根据太阳的不同位置而转动。目前，通用的全天候太阳能跟踪控制器是根据经度和纬度的不痛，按照天体运行的规律来计算每时每刻太阳所在高度角和方向角。天体运行的计算需要运用到大量的浮点、三角、反三角等复杂的运算，要保证计算的精度，普通的单片机需要耗费大量的时间，不能实时的计算。两外，由于蒙

7、气差（大气折射）的存在，蒙气差随着大气的密度、温度和压力等条件的变化而变化，不可能很精确的实现太阳跟踪。现在市场上有采用硬件检测电路来实现太阳能跟踪器，其采用光电池作为传感器，来实现太阳跟踪。这种跟踪器的精度要靠高精度的传感器,精密的实验电路来保证；并且抗干扰性差，容易跟错目标。由于现有的太阳能跟踪控制器存在这些缺点，本文设计了一种新型的高精度太阳能跟踪控制器，该控制器由软件算法、传感器检测控制来综合实现，可以精确的跟踪太阳，提高太阳能的利用率；具有很高的抗干扰性，并且可以节约跟踪器的成本。3全天候太阳能跟踪控制

8、器的概述高精度太阳能跟踪控制器采用软件算法控制和传感器检测精确控制综合来实现。软件算法控制根据天体运行规律，实时计算出太阳的位置，使跟踪定位到一定的范围。传感器检测控制在该范围内搜索检测太阳光的最强点，提高太阳能的利用率。软件算法控制可以提高系统的抗干扰能力。由于外界自然环境复杂多变，天空中飞起的树叶或者生活垃圾，以及云层的运动都会对传感器检测造成干扰，使跟踪器产生很大的