基于单片机ADμC812的太阳能自动跟踪系统设计.pdfVIP

学兔兔 第1期(总第188期) 机 械 工程 与 自动 化 No．1 2015年 O2月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMATION Feb． 文章编号：1672—6413(2015)Ol一0150—03 基于单片机ADp~C8 1 2的太阳能自动跟踪系统设计米 彭喜英，赵强松 (中原工学院 信息商务学院，河南 郑州 450007) 摘要：介绍了一种太阳能自动跟踪系统的设计方法，利用灵敏度高的光敏器件根据入射光线的强弱变化产生 反馈信号到ADgC812单片机，单片机运行程序驱动步进电机，调整采光板的角度实现对太阳的跟踪。 关键词：光伏系统；自动跟踪系统；单片机AD~C812 中图分类号：TK513．4：TP368．2 文献标识码：A 0 引言 制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。 目前，光伏发电技术已成为新能源利用的一种重 本文所设计的电路系统中，光敏电阻分别与滑动变阻 要的方法 ]。本文所采用的光线自动跟踪的方式，是 器和2个 5 kQ的电阻共同构成惠斯通电桥。为了精 使太阳能电池板的朝向能够跟随太阳位置的变化而变 确检测天空光线的变化，本系统采用4路这样的电桥 化，即保持太阳能电池板表面与太阳光垂直，可以使转 同时采集信号到单片机中。 换效率提高3O 以上 ]。设计跟踪平台的时候，要考 虑到复杂多变的光线照射情况，比如昼夜更替情况，当 太阳落山时，该跟踪平台将跟踪太阳而朝向西边，太阳 落下则停止工作；当第二天早上太阳升起时，需要跟踪 图 1 太阳能自动跟踪系统结构框图 平台的传感探测单元能够检测到太阳光线的变化，快 光敏电阻的排列如图2所示。理论上来说，4个 速复位。为了解决上述问题，本文采用光、机、电一体 光敏电阻放在暗筒外侧与放在内侧的效果差不多。但 化技术，提出了通过单片机控制步进电机的太阳跟踪 是，当太阳高度角比较小时，如早晨和傍晚，把光敏电 系统方式，从而达到了自动跟踪的目的。 阻放在外侧仍可以检测到光线的变化，而若是放在内 1 太阳能自动跟踪系统结构 侧，则4个光敏电阻都处在黑暗中无法检测到早晨和 太阳能自动跟踪系统由单片机、传感器、步进电机 傍晚的光线，所以把4个光敏电阻放在外侧。 等组成，其结构框图如图1所示。当太阳光照射到光 敏电阻上时，测量到太阳光线和电池阵列的位置偏差， 并经传感器把该信号送给前置放大器放大，然后经电 压跟随器传给单片机。单片机将对采样进来的电压信 o 号进行判断，电压有增大和减小两种可能，如电压增 大，则让电池板继续转动，一旦电压减小，单片机将立 即发出信号，让电机反转，实现电池板对太阳的跟踪。 图2 光敏电阻的排列 2 自动跟踪系统的设计 2．2 跟踪控制器的设计 2．1 传感器