来社会能源的希望所在。我国太阳能资源我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。我国地处北半球欧亚大陆的东部，土地辽阔，幅员广大。我国的国土跨度从南到北自西至东，距离都在以上，总面积达，占世界总面积的，居世界第三位。据估算，我国陆地表面每年接收的太阳辐射能约为，全国各地太阳年辐射总量达，中值为。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏青海新疆内蒙古南部山西陕西北部河北山东辽宁吉林西部云南中部和西南部广东东南部福建东南部海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为日光城的拉萨市，年至年的平均值，年平均日照时间为，相对日照为，年平均晴天为天，阴天为天，年平均云量为，太阳总辐射为，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多雾多，晴天较少。例如素有雾都之称的成都市，年平均日照时数仅为，相对日照为，年平均晴天为天，阴天达天，年平均云量高达。其它地区的太阳年辐射总量居中。徐州工程学院毕业设计论文目前太阳能的开发和利用人类直接利用太阳能有三大技术领域，即光热转换光电转换和光化学转换，此外，还有储能技术。太阳光热转换技术的产品很多，如热水器开水器干燥器采暖和制冷，温室与太阳房，太阳灶和高温炉，海水淡化装置水泵热力发电装置及太阳能医疗器具。太阳能的特点太阳能作为种新能源，它与常规能源相比有三大优点第，它是人类可以利用的最丰富的能源，据估计，在过去漫长的亿年中，太阳消耗了它本身能量的，可以说是取之不尽，用之不竭。第二，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村海岛和边远地区更具有利用的价值。第三，太阳能是种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣废水废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。太阳能的利用有它的缺点第，能流密度较低，日照较好的，地面上平方米的面积所接受的能量只有千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求，从而使装置地面积大，用料多，成本增加。第二，大气影响较大，给使用带来不少困难。课题研究的目的本课题研究种基于光电传感器的太阳光线自动跟踪装置，该装置能自动跟踪太阳光线的运动，保证太阳能设备的能量转换部分所在平面始终与太阳光线垂直，提高设备的能量利用率。研究课题的意义新环保能源长期以来，世界能源主要依靠石油和煤炭等矿物燃料，而这些矿物作为次性不可再生资源，储量有限，而且燃烧时产生大量的二氧化碳，造成地球气温升高，生态环境恶化。据国际能源机构预测，人类正面临矿物燃料枯竭的严重威胁。这种全球性的能源危机，迫使各国政府投入大量的人力和财力，研究和开发新能源，如太阳能等。能源危机，环境保护成为当今世界关注的热点问题。据联合国环境规划署资料，目前矿物燃料提供了世界商业能源的，且其使用在世界范围内以每年的速度增长。这些燃料的燃烧构成改变气候的温室气体的最大排放源，按照可持续发展的目标模式，决不能单靠消耗矿物原料来维持日益增长的能源需求。因此越来越多的国家都在致力于对可再生能源的深度开发和广泛利用。其中具有独特优势的太阳能开发前景广阔。日本经济企徐州工程学院毕业设计论文划厅和三泽公司合作研究认为，到年，世界电力生产的半将依靠太阳能。基于当今世界能源问题和环境保护问题已成为全球的个人类面临的最大威胁的严重问题，本课题的目的是为了更充分的利用太阳能提高太阳能的利用率，而进行太阳追踪系统的开发研究，这对我们面临的能源问题有重大的意义。同时太阳能又是种无污染的清洁能源，加强太阳能的开发，对节约能源保护环境也有重大的意义。提高太阳能的利用率太阳能是种低密度间歇性空间分布不断变化的能源，这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。尽管相继研究出系列的太阳能装置如太阳能热水器太阳能干燥器太阳能电池等等，但太阳能的利用还远远不够，究其原因，主要是利用率不高。就目前的太阳能装置而言，如何最大限度的提高太阳能的利用率，仍为国内外学者的研究热点。解决这问题应从两个方面入手，是提高太阳能装置的能量转换率，二是提高太阳能的接收效率，前者属于能量转换领域，还有待研究，而后者利用现有的技术则可解决。太阳跟踪系统为解决这问题提供了可能。不管哪种太阳能利用设备，如果它的集热装置能始终保持与太阳光垂直，并且收集更多方向上的太阳光，那么，它就可以在有限的使用面积内收集更多的太阳能。但是太阳每时每刻都是在运动着，集热装置若想收集更多方向上的太阳光，那就必须要跟踪太阳。香港大学建筑系的教授研究了太阳光照角度与太阳能接收率的关系，理论分析表明太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差，精确的跟踪太阳可使接收器的接收效率大大提高，进而提高了太阳能装置的太阳能利用率，拓宽了太阳能的利用领域。太阳能利用的国内外发展现状日本是世界上太阳能开发利用第大国，也是太阳能应用技术强国。日本太阳热能的利用，从年第二次石油危机后开始，年进入普及高峰。太阳能技术日益创新，能量转换率不断提高，成本也是新能源中最低的。日本将太阳能的利用分为太阳光能和热能两种。太阳光能发电，是利用半导体硅等将光转化为电能。从年起，日本太阳能发电量直现。其控制主要由以下三部分来完成信号采集部分用光敏电阻实现信号采集的电路原理为桥式电路，电路的输出信号只与照射在两个光敏电阻上光强的相对值有关，不受外界环境的影响，增加了装置的抗干扰能力。数据处理部分采用非倒向放大接法，由运算放大器及其外围电阻组成线性放大单元。零电位调整单元以抵消零点漂移的直流信号。因调零后包含定量的负脉冲信号，用反相单元为下级徐州工程学院毕业设计论文电路提供正电压信号。对输入信号进行判断，当输出信号的强度大于定值时，给下级个高电平信号反之，提供低电平信号，这样能屏蔽些微小信号的扰动，使系统的工作更稳定。控制单元根据前级送出的触发信号，控制电动机的工作状态。由于继电器在实现逻辑过程中需要的吸合电流较大，会造成整体电路的耗电增大另外，继电器的反应速度很慢，灵敏度不高，会造成设备整体灵敏度及精确度下降。光敏电阻光强比较法的工作过程系统采用光敏电阻光强比较法，设计出种全新的光电转换装置，很好的实现了光电转换。它能够利用光敏电阻比较法实现对太阳水平垂直方向的全方位跟踪，晚上便自动复位。当太阳的水平或垂直位置发生偏移时，或另组控制电路四个光电管中必有个受阳光照射，这样就可确认太阳运动的方向了。放置见图。控制电路有两组，电路图中是其中的组图，另组电路与此相同。光电管是直接与控制电路连接的，当太阳能板正对太阳时，都是高电阻，两点电压相等。四运放的输出的电压相同，单片机收到的信号差为零，所以单片机不控制电动机转动。若阳光发生倾斜，使被阳光射中呈低电阻，则点电位比点高，信号经过放大和转换，则单片机使得电机得电转动并拖动太阳能板转动，使太阳能板重新对准太阳。当重新转为高电阻时，电机停转。若阳光偏转时使被阳光射中则电机反转。不论哪种情况，电机运动的方向和太阳运动的方向总是致的从而达到了跟踪的目的。到太阳西坠之时光线减弱，光电管水平垂直复位共用的电阻升高。导通，电机反转。回到原位时，限位开关断开，电机停转。当光敏电阻对准阳光时，采用微凋使得两点的电位相等，以提高系统的准确度。图光敏电阻放置太阳能板徐州工程学院毕业设计论文系统的流程图开机之后，上电复位，系统进行初始化，初始化之后，系统首先判断当时是白天还是黑夜，若是黑夜，则系统启用中断处理程序，进入等待状态，系统进入光电追踪模式。系统主流程图图系统主流程图光敏电阻光强比较法流程图这部分的程序设计很简单，只需要单片机检测个光敏电阻所对应的单片机的个引脚的电位的高低，就可以判断当时太阳的朝向，并对电动机发出相应的命令，程序流程图如图示系统初始化开始日出传感器跟踪电机要驱动吗步进电机驱动徐州工程学院毕业设计论文图光敏电阻光强比较法流程图开始是否小于是否小于电机正转电机正转电机反转电机反转返回徐州工程学院毕业设计论文结论结论本文的主要研究内容是太阳自动系统。本系统是基于单片机的自动控制系统，采用光电检测追踪模式，配合机械装置使系统更加稳定，提高了系统的追踪精度。详细分析了国内外目前的太阳追踪方式，比较之后，选择了以单片机为控制核心的自动控制系统，由于光电检测追踪模式和太阳角度追踪都有各自的优缺点，因此，经过比较用光电检测追踪模式。选择单片机，通过比较选择了光敏电阻作为光电传感器，用个光敏电阻连接成组比较电路，实现判断太阳所在位置的功能，这样可以大大简化电路。机械部分零件图，装配图的绘制，按照各部分电路的设计将电路元件焊接到电路板上。联合硬件软件机械装置来调试电路。展望由于本系统的实现技术要求比较高，而且课题研究的时间仓促，以及本人能力有限，因此还有很多地方存在着不足之处系统稳定性需要加强复位电路有时会出现不能自动复位的情况，尽管这种情况不常发生，但是旦发生就影响系统的运行。在功能上需要更加完善本系统没有设置报警装置，如果系统发生故障，系统不能做出报警动作，这样也会影响系统的追踪质量。在机械装置方面也存在问题机械装置能够带动太阳板转动的角度是有限的，这样也制约了追踪的时间段。阴天情况下不能准确追踪的问题。为了解决能源危机，太阳自动追踪系统已经成为世界范围内的研究热点。本人在经过研究之后，对其有了充分的了解，并相信太阳能必将成为世界能源的主体。因此，太阳自动追踪系统的研究对解决能源危机具有重大的意义。尽管，目前的太阳追踪系统还尚未成熟，但也有了很大的进步。希望有更多的人参与到这项研究中来，性能好精度高低成本的太阳自动追踪系统是我们的目标。徐州工程学院毕业设计论文致谢经过几个月的查资料整理材料设计和写论文，今天终于可以顺利的完成论文的最后的谢辞了，想了很久，要写下这段谢词，表示可以进行毕业答辩了，自己想想求学期间的点点滴历历涌上心头，时光匆匆飞逝，四年多的努力与付出，随着论文的完成，终于让学生在大学的生活，得以划下了完美的句点。设计得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢张建化老师，因为论文是在张老师的悉心指导下完成的。本设计从