1、隔式跟踪方式，这样在既节省了发电成本又不会影响跟踪的准确度。当黄昏时，光线变弱，为避免系统装置发生判断，在方位角跟踪装置上安装两个位置开关。当跟踪接近于尾声，如果位置开关被碰触到,步进电机采用反转的方式，直到与开关碰触,结束这天的跟踪。返回开始是否小于电机正转电机正转电机反转电机反转是否小于二〇三年五月十九日星期日主流程图如图所示图主程序流程图光电跟踪模块程序设计光电跟踪是本跟踪系统的主要跟踪方式。太阳光照到光敏传感器上后将会产生电压信号。不同光照强度在不同的传感器上，产生不同的电压值。水平方向上，和会产生不相同的电压值，如果将两电压的值起始位置程序初始化天气条件符合电压大于阀值光电跟踪电动机转动并记录转动角度规定间隔时间分钟到待机等待下次跟踪碰触位置开关结束开始视日跟踪采用差分放大的方式。
2、程序就自动进入跟踪状态，重新对方位角与高度角进行跟踪，直结果完全符合要求为止。在光电跟踪的时侯，程序完成次跟踪之后，就会等待进入下次跟踪。当光线的条件不够时，程序会自动进入视日运动轨迹的跟踪模式。开始为低电平方位角调整俯仰角调整为低电平验证跟踪结果天气条件符合待机等待下次跟踪视日运动轨迹跟踪为低电平二〇三年五月十九日星期日视日运动轨迹跟踪模块程序设计视日运动轨迹跟踪的方式和光电跟踪的方式都在水平与竖直方向跟踪。系统每隔定的时间，就会对高度角和方位角采取次跟踪。机每隔定的时间，单片会向步进电机的驱动器发送脉冲和方向电平信号。我们可根据对电池板的转动角度和机械装置的传动比，计算出步进电机在输出轴发生改变的角度。太阳自东向西运动，在中午时以前，方位角是小于的在时以后，方位角则是大于。高度角的范围。
3、器组成。控制部分主要是接受来自位置检测到的微弱信号，然后经过放大后送到跟踪头，其实跟踪头为跟踪装置的执行元件。控制组件跟踪头图跟踪系统框图象限光电转换原理如下图所示，接下来对五象限法太阳跟踪仪做简单介绍。在半径为的小圆外面包围个半径为的大圆，将两圆之间的圆环分为四个象限。每个象限边界线和轴均成为度，小圆为第像限。图五象限光电转换器原理放大器放大器功效电机减速器镜子云遮切换装置测速机位置检测器二〇三年五月十九日星期日在上述个象限中为跟踪定位测向象限，象限为主测象限。将枚性能面积参数相同的光电池安装在所设计的个象限内时，旦阳光照射到枚光电池上时会敏电阻光强比较法流程如下图日出电机要驱动吗系统初始化开始传感器跟踪步进电机驱动图光敏电阻光强比较法流程图此程序设计比较简单，需要单片机检测个光敏电阻所。
4、，将其产生的差值和预设值对比，并多次求值。如果比大,那么水平方向上的光强检测电路的输出端为低电平，此时单片机传出控制脉冲驱动步进电机发生正转。太阳在水平方向上自东向西运动，因此电机不需要反转就可完成方位角的跟踪。电机产生转动直到跟踪装置在水平方向与太阳相对。调整完方位角，再对俯角进行调整，调整方法基本相同。其程序流程图如图所示。图光电跟踪模块的程序流程图通过单片机的端口和可对电机进行控制，当为低电平，则电机正转，当为低电平时，则电机反转。随着太阳方位角与高度角相继跟踪之后，跟踪结果的验证阶段随即展开，跟踪结果的检验由光敏传感器及周围的元件组成的验证电路完成，如果跟踪的结果符合所需要求，程序随后进入待机的状态，等候下次跟踪。如果跟踪的结果超出规定的范围，单片机端口的电平将被验证电路拉低，这样。
5、可以使用小功率电动机，且同时间，使用小功率电动机，不仅降低能源成本和制造成本，而且提供足够的电力蜗杆蜗轮对自锁性能好，可防风防雨。结构紧凑，运动空间是很大的。传动装置安装在传动箱，受到了良好的保护，提高了设备的使用寿命。二齿圈转动式跟踪器马达马达Ⅰ小齿轮Ⅱ小齿轮接收器主轴齿圈齿圈转动架图齿圈转动跟踪器该机构结构马达的输出轴与小齿轮Ⅰ连接并将马达固定在支架上，小齿轮Ⅰ与齿圈相啮合且齿圈连接到安装在支架上的主轴，而马达安装在主轴前部的块板上，马达的输出轴连接小齿轮Ⅱ，小齿轮Ⅱ与连接着转动架的齿圈啮合，且转动架安装在主轴上。机构实现自动跟踪的原理当太阳光线偏离发生时，控制部分所发出的控制信号驱动马达，进而带动小齿轮Ⅰ转动，小齿轮会带动齿圈和主轴转动在同时间，控制信号会驱动马达带动小齿轮Ⅱ转动，进。
6、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。时间太阳方位。太阳高度。镜面方位。镜面高度。步进电机俯仰方向步步进电机水平方位步初始数值实际数值初始数值实际数值二〇三年五月十九日星期日参考文献陈维，李戬洪对太阳能跟踪控制方式的研究能源工程李云中国太阳能高效利用研究取得的新进展发明与创新李建庚，吕文华等种智能型全自动太阳跟踪装置的机械设计，范志刚光电测试技术北京电子工业出版社，徐文灿太阳能自动追光系统的探索与试验物理实验薛建国太阳能电池自动追踪系统的设计长春师范学院学报濮良贵，纪名刚等机械设计北京高等。
7、的转动，因为大齿轮是固定的，那么小齿轮不仅自转，而ⅠⅡ二〇三年五月十九日星期日且绕大齿轮旋转，带动转动架的转动，同时将固定在转动架上的主轴支架与接收器也发生相应的转动在同时间，通过控制信号来驱动马达，并且带动接收器转动，通过马达和马达的共同努力来实现对太阳方位角和高度角的跟踪。马达马达接收器主轴支架转动架大齿轮小齿轮底座图立柱转动式跟踪器系统的优势该跟踪机构结构简单，成本低。对于方位角的跟踪，利用齿轮副传递动力，在同时间，使用功率较小的马达，不仅传递足够大的动力，而且降低了其能源成本和制造成本。它的结构紧凑，刚度较高,传动装置安装在转动架下，受到了良好的保护，有利于提高它的寿命。本课题的机械设计方案图为机械设计方案，该机构结构在支架上马达固定好，马达的输出轴与小齿轮连接，小齿轮与大齿轮啮合。
8、记录下两个步进电机从原点到该点各自走过的步数，由实际运行步数之差和理论之差，计算实际数值，所得为高度角与方位角之间的修正值。校正可以选择任天中几个不同时刻进行。系统在实际运行时，观察到太阳在正午至下午点期间，高度角方位角变化曲线存在明显拐点，变化比较显著，在此期间内系统对太阳位置的跟踪存在误差。为了得到实际位置的参数值，在四季的不同时刻了分别进行观察和记录，将会得到组比较精确的高度角与方位角的校正值。在控制程序中存入用校正洗漱矫正的理论值，可有效提高跟踪的精度。结论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。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。
9、而小齿轮Ⅱ带动齿圈和转动架转动，通过马达马达的共同努力实现对太阳方位角和高度角的跟踪。系统的优势该跟踪机构结构简单，成本低。在两个方向的跟踪，都利用齿轮副传递动力，在同时间，使用功率较小的马达，不仅传递足够大的动力，而且降低了其能源成本和制造成本尽管使用了半个齿圈，然而能在紧凑的结构下获得了较大的传动比。本系统结构紧凑，运动空间是很大的。三立柱转动式跟踪器该跟踪器所具有的结构将在底座上固定好的大齿轮与小齿轮啮合，且小齿轮与马达的输出轴连接，主轴与它的支撑轴承分别安装在底座的上面。在转动架上将马达固定好，在主轴上将转动架与支架都固定好，将接收器马达相继安装在支架的上面，马达的输出轴与接收器相互连接。跟踪器所实现的自动追循原理当太阳的光线发生偏离时，控制部分将控制信号发出，来驱动马达带动小齿轮。
10、对应的单片机的个引脚的电位的高低，就可以判断出当时太阳的方位，并对电动机发出相应的命令。系统软件流程及调试主控制模块的软件设计系统的控制作用主要由主控芯片来完成,跟踪装置控制系统的主控芯片主要完成两个任务，即光电跟踪和视日运动轨迹跟踪。当清晨太阳升起的时候，跟踪装置的处于跟踪的起始位置。完成初始化以后，系统依靠检测光伏电池的两端的电压来判断此时天气的情况。通过光伏电池可知如果光照强度越高，那么电池板两端电压就会越大。如果测出的电压超出了阈值,则太阳辐照的光强强度达到了光电跟踪的条件。如果经过光照强度达到没有规定，那么系统就会自动的变为视日运动轨迹跟踪的程序。不管哪种跟踪的方式,电机驱动所发出的脉冲数都将会被单片机记录下来。为了使系统更加的科学化精确化，本系统采用了间隔性的跟踪方法系统采用。
11、。把齿轮连接到主轴上，将主轴固定安装在支架上，在主轴前端的板上将马达安装，马达的输出轴与小齿轮相啮合，小齿轮与齿圈是啮合的，齿圈连接着太阳能板，在主轴上将旋转框架安装。图本课题的机械设计方案机构所要实现的自动跟踪的原理为若太阳光线的位置发生偏离时,控制信号将会驱动马达并且带动小齿轮进行工作，进而小齿轮带动大齿轮和主轴工作在同时间,控制信号驱动马达带动小齿轮工作。小齿轮带动齿圈和太阳能板工作，通过马达和马达的共同努力完成对太阳的方位角和高度角跟踪。跟踪方案的比较选择目前采用跟踪太阳的方法有很多视日运动轨迹跟踪光电跟踪。简单介绍下这两种跟踪方案。光电跟踪采用级传感器跟踪方式是传统的光电跟踪，这种跟踪系统由控制组件跟踪头和位置检测器组成。中所示的跟踪系统的框图。位置检测器主要由经过选定的光敏传感。
12、是〜,在正午时达到最大之后开始下降，直至为。其程序流程图如图所示图视日运动轨迹跟踪模块程序流程图实验观察数据分析表中列出了年月日中午至下午三时左右的理论数据，并用系统的手动校准功能，记录下不同时刻的步进电机实际运行步数。表太阳自动循日系统记录表开始计算方位角根据转过角度，计算所需脉冲电机转动计算高度角根据转过角度，计算所需脉冲数电机转动天气条件达到等待下次跟踪光电跟踪当地纬度太阳赤纬角太阳时角的取值影响着跟踪的精度，同时也影响了步进电机的精度，这与跟踪转台的机械的结构也存在密切联系。因次对跟踪轨迹的程序进行校正是非常必要的。校正采用的是手动操作，通过对水平俯仰方位的步进电机的控制，使平面镜反光装置在两个轴带的带动下转动，此时要不断对平面反光镜中的太阳的影子进行观察，当影子于指定点聚焦，此时。
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（毕业论文）太阳能自动追光系统的设计