一种基于单片机的太阳自动跟踪装置的制造方法
【专利说明】
[0001]【技术领域】
[0002]本实用新型涉及单片机控制跟踪装置技术领域，具体的说是一种基于单片机的太阳自动跟踪装置。
[0003]【【背景技术】】
[0004]随着社会的发展和进步，环保节能已经成为人类可持续发展的必要条件。目前，再生能源的开发和利用越来越受到人们的关注。太阳能由于其普遍、无害、无限、长久等特点，成为最绿色、最理想、最可靠的替代能源。但太阳能同时存在分散，不稳定，效率低等特点，太阳能光伏系统为解决这一问题提供了条件。
[0005]就目前的太阳能光伏系统而言，如何最大限度提高太阳能的转换率，仍是国内外的研宄热点。有研宄表明，和始终朝南的固定表面相比，与太阳辐射方向始终保持垂直的表面对太阳能的利用率提高约33%。太阳跟踪装置可以保证太阳辐射方向始终垂直于太阳能电池板平面，使接收到的太阳辐射大大增加，提高了太阳能的接受率与利用率，因而得到广泛的应用。
[0006]太阳跟踪装置的分类方法有很多，按照跟踪方法，主要可分为视日运动跟踪和光电跟踪，视日运动跟踪又可分为单轴跟踪和双轴跟踪。光电跟踪装置有较高灵敏度，结构简单，能通过反馈消除累积误差，具有较大优势，但受环境影响很大。其关键部件是光电传感器，常用的是光敏电阻。由于光敏电阻安装位置不连续和环境光散射等因素的影响，系统不能连续跟踪太阳，精度有限。视日运动跟踪能够全天候实时跟踪，但是存在累积误差。其中，单轴跟踪装置结构简单，但跟踪误差大；双轴跟踪装置算法复杂，跟踪难度较大，但跟踪精度较高。
[0007]因此，为克服上述技术的不足而设计出一种结构简单轻便，功耗低，环境适应能力强，能应用于各种太阳能设备的一种基于单片机的太阳自动跟踪装置，正是发明人所要解决的问题。
[0008]【【实用新型内容】】
[0009]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于单片机的太阳自动跟踪装置，其结构简单轻便，功耗低，环境适应能力强，能应用于各种太阳能设备，有非常好的实用价值。
[0010]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于单片机的太阳自动跟踪装置，其包括CMOS摄像头、单片机、驱动电机、双轴转台、太阳能电池板，所述CMOS摄像头与单片机连接，所述单片机与驱动电机连接，所述驱动电机顶端设置有双轴转台，所述双轴转台与太阳能电池板连接。
[0011 ] 进一步，装置包括有蓄电池，所述蓄电池分别与单片机、驱动电机连接。
[0012]进一步，所述双轴转台包括有转动平台、Y轴电机、X轴电机、X向转轴、Y向转轴，所述转动平台底部通过X向转轴与X轴电机连接，所述转动平台一端通过Y向转轴与Y轴电机连接。
[0013]进一步，所述X轴电机和Y轴电机分别与电机控制模块连接，所述电机控制模块通过串口通信与单片机连接。
[0014]进一步，所述X轴电机和电机控制模块设置在转台基座内。
[0015]进一步，所述转动平台与水平面呈四十五度夹角。
[0016]进一步，所述CMOS摄像头内设置有CMOS图像传感器。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]本实用新型采用基于单片机来构建太阳跟踪装置，采用CMOS图像传感器来感知太阳方位，并通过微控制器计算获取太阳跟踪误差，实现对太阳的高精度跟踪，加入视日运动规律，在跟踪目标丢失时，对系统进行重新定位。同时，该系统的结构简单轻便，功耗低，环境适应能力强，能应用于各种太阳能设备。
[0019]【【附图说明】】
[0020]图1是本实用新型结构示意图。
[0021]图2是本实用新型中双轴转台的结构图。
[0022]附图标记说明:1-CM0S摄像头；2_ARM控制器；3_蓄电池；4_驱动电机；5_双轴转台；6_太阳能电池板；7_转动平台；8-Y轴电机；9_电机控制模块；10-Χ轴电机；11_转台基座；12-Χ向转轴；13-Υ向转轴。
[0023]【【具体实施方式】】
[0024]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
[0025]本实用新型以单片机作为主控制器，采用CMOS图像传感器采集图像，并利用双轴转台5来支撑太阳能电池板6，其中双轴转台5集成了电机驱动与控制部分，通过串口与主控制器的单片机2进行通信。
[0026]参见图1是本实用新型结构示意图，装置包括CMOS摄像头1、单片机2、驱动电机4、双轴转台5、太阳能电池板6，CMOS摄像头I内设置有CMOS图像传感器，CMOS图像传感器与单片机2连接，单片机2与驱动电机4连接，驱动电机4顶端设置有双轴转台5，双轴转台5与太阳能电池板6连接。
[0027]装置包括有蓄电池3，蓄电池3分别与单片机2、驱动电机4连接，CMOS摄像头I与太阳能电池板6处在同一平面，并固连在双轴转台5上，单片机2与双轴转台5的电机驱动部分采用串口通信方式，装置的供电均由蓄电池3支持，因而形成了一个独立装置。
[0028]参见图2是本实用新型中双轴转台5的结构图，双轴转台5包括有转动平台7、Y轴电机8、X轴电机10、X向转轴12、Y向转轴13，转动平台7底部通过X向转轴12与X轴电机10连接，转动平台7 —端通过Y向转轴13与Y轴电机8连接，X轴电机10和Y轴电机8分别与电机控制模块9连接，电机控制模块9通过串口通信与单片机2连接，X轴电机10和电机控制模块9设置在转台基座11内，转动平台7与水平面呈四十五度夹角。
[0029]本实用新型的基本工作原理是，根据视日运动规律或CMOS图像传感器采集的天空图像，利用单片机2求取装置跟踪控制参数，并通过串口