一种基于单片机的太阳能跟踪器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了 一种基于单片机的太阳能跟踪器，包括位置检测器、控制组件、跟踪头。单片机部分为整个系统的核心，负责系统的分析和运算，通过写好的比较程序处理输入的信号并输出信号；位置检测器主要由光敏电阻、信号处理电路和A/D转换电路组成，光敏电阻对光源的位置进行检测，通过信号处理将位置信号转换为电压信号并放大，再经A/D转换输入单片机；控制组件主要由D/A转换电路、放大电路和驱动电路组成，将单片机输出的信号转换为驱动电机转动的较大的电压信号；跟踪头主要由步进电机及支架、传动装置等构成，带动太阳能电池及其上的光敏电阻的转动，完成反馈。
【专利说明】
—种基于单片机的太阳能跟踪器所属
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能跟踪器，尤其涉及一种基于单片机的太阳能跟踪器。
【背景技术】
[0002]太阳能是指太阳的辐射能，其实也是其他形式能源的最终来源，它的主要利用方式是太阳能发电。太阳能发电主要分为两种:光热发电和光伏发电。光热发电是将天阳能转换为热能，由蒸汽推动叶轮，带动发电机发电，其原理跟煤炭发电相似，只是改变其产热形式，所以光热发电效率比较低。光伏发电是利用太阳能电池板，将太阳能直接转换为电能的发电形式。光伏发电作为效率较高的发电形式，发电量多少除与电池板功率和运行状况有关外，还与能量的转换效率有关，直接影响系统性能的好坏。整个过程中决定产生电能多少的因素主要是:光线照射时间、照射面积、光线照射强度。香港大学教授研究了太阳光照角度与太阳能接受率的关系，理论分析表明:对太阳光线运动的跟踪与非跟踪，太阳能设备能量的接受率相差37.7%。精确地跟踪太阳，可使太阳能设备的能量利用率大大提高。因此，实施太阳光跟踪是很有必要的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于设计一种基于单片机的太阳能跟踪器，尤其是可以实现对太阳的实时跟踪，并且根据不同季节和天气情况进行调节，保证太阳能电池板接收到最大光强，提闻设备对太阳能的接收效率。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
一种基于单片机的太阳能跟踪器，其特征在于:该系统由单片机、位置检测器、控制组件、跟踪头组成；所述单片机连接位置检测器和控制组件，位置检测器和控制组件的另一端连接跟踪头。
[0005]所述控制组件包括D/A转换电路，放大电路，驱动电路。
[0006]所述位置检测器包括A/D转换电路，信号处理电路，光敏电阻。
[0007]所述跟踪头主要由步进电机及支架、传动装置构成。
[0008]所述单片机部分为整个系统的核心，负责系统的分析和运算，通过写好的比较程序处理输入的信号并输出信号；位置检测器中光敏电阻对光源的位置进行检测，通过信号处理将位置信号转换为电压信号并放大，再经A/D转换输入单片机；控制组件将单片机输出的信号转换为驱动电机转动的较大的电压信号；跟踪头带动太阳能电池及其上的光敏电阻的转动，完成反馈。
[0009]本发明的结构特点及有益效果:
本系统具有结构简单、运行可靠等优点，可大幅降低跟踪系统的成本，有广阔的应用前旦
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【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的系统原理结构图。
[0011]图2为STC12C5A60S2单片机最小应用系统图。
[0012]图3为RS232与计算机和单片机的连接图。
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【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的原理和具体连接关系做更详细地描述:
结合图1，图1是本发明的系统原理结构图；初始位置校验部分作用为系统上电工作时，使太阳能电池板处于中间位置，即模拟的“正午”位置，便于下一步检测光强后系统动作；单片机部分为整个系统的核心，负责系统的分析和运算，通过写好的比较程序处理输入的信号并输出信号；位置检测器主要由光敏电阻、信号处理电路和A/D转换电路组成，光敏电阻对光源的位置进行检测，通过信号处理将位置信号转换为电压信号并放大，再经A/D转换输入单片机；控制组件主要由D/A转换电路、放大电路和驱动电路组成，将单片机输出的信号转换为驱动电机转动的较大的电压信号；跟踪头主要由步进电机及支架、传动装置等构成，带动太阳能电池及其上的光敏电阻的转动，完成反馈。
[0020]图2为STC12C5A60S2单片机最小应用系统图。在XTALl和XTAL2引脚上跨接一个晶振和两个稳频电容，与单片机片内的电路构成一个稳定的自激振荡器，产生稳定的脉冲信号共单片机使用。外部时钟方式则是在XTALl引脚上接一个稳定的时钟信号源。这种时钟方式一般用于多片单片机同时工作的情况，为克服多个单片机各自的时钟电路产生的时钟信号不同步，使用同一时钟信号作为公共的外部时钟，保证各个单片机工作同步。复位电路由电容串联电阻构成，由图并结合"电容两端电压不能突变"的性质可知，当系统一上电，RST脚将会立刻出现高电平并维持，而且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以，适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。对于该单片机，C取10u，R取8.2K。
[0021]图3为RS232与计算机和单片机的连接图。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低等优点而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
【权利要求】
1.一种基于单片机的太阳能跟踪器，其特征在于:该系统由单片机、位置检测器、控制组件、跟踪头组成；所述单片机连接位置检测器和控制组件，位置检测器和控制组件的另一端连接跟踪头。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的太阳能跟踪器，其特征在于:所述控制组件包括0/八转换电路，放大电路，驱动电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的太阳能跟踪器，其特征在于:所述位置检测器包括八/0转换电路，信号处理电路，光敏电阻。
4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的太阳能跟踪器，其特征在于:所述跟踪头主要由步进电机及支架、传动装置构成。
5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的太阳能跟踪器，其特征在于:所述单片机部分为整个系统的核心，负责系统的分析和运算，通过写好的比较程序处理输入的信号并输出信号；位置检测器中光敏电阻对光源的位置进行检测，通过信号处理将位置信号转换为电压信号并放大，再经八/0转换输入单片机；控制组件将单片机输出的信号转换为驱动电机转动的较大的电压信号；跟踪头带动太阳能电池及其上的光敏电阻的转动，完成反馈。
【文档编号】H02S20/32GK104320056SQ201410463109
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】李相武, 王瑛, 李忠喜 申请人:哈尔滨恒誉名翔科技有限公司