专利名称：太阳能电池板自动定向的控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能发电领域，具体的说，涉及一种使太阳能电池板自动定向
的方法及装置。
背景技术：
众所周知，当太阳能电池板与太阳的照射方向垂直时，太阳能电池板单位时间内 接收到的能量最多，光电转换效率最高，而因为固有的地球绕日运动规律和自转规律，严格 说来，在一年中的每一个白昼的每一时刻，地球上任一个地点到太阳的方位角和高度角都 是不同的，所以，要确保太阳能电池板的光电转换效率最高，就要频繁地调整太阳能电池板 的姿态，要用人工来完成这一工作，显然是很困难的，因此，有必要研制一种自动控制装置， 使太阳能电池板的姿态在指定时段能自动地跟踪太阳位置，始终垂直于太阳的直射方向。 中国专利申请号为200810001328. X的技术方案提出了一种"微电脑智能经纬度太阳能电 池板追日系统"，该技术方案的缺陷是系统必须包括一个GPS模块，成本较高，增加了系统 的复杂性，对于安装在固定地点的太阳能电池板无必要；该技术方案没有披露所述系统如 何获取太阳能电池板安装地点的时间，包括年、月、日、时、分、秒，而仅有经纬度，而无当地 时间，是不足以正确调整太阳能电池板的姿态的。另外，该技术方案通过"经纬度调整模块" 驱动电动机，电动机驱动传动机构，最终调整太阳能电池板姿态，而无信号反馈通道和姿态 测量装置将太阳能电池板的姿态反馈给控制信号的发起者_系统控制单元，由于系统控制 单元无从得知发出控制信号前后太阳能电池板的真实姿态，也就不可能采取精确的控制策 略使太阳能电池板一步或分步调整到理想姿态，因而这是一个不精确、不可靠、甚至可以说 是不可行的控制方案。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术方案的缺陷提出一种太阳能电池板自动定向 的装置。该装置采用的技术方案如下所述。 —种太阳能电池板自动定向的装置，包括太阳能电池板，主要由控制单元、驱动电 机、姿态调整机构以及姿态传感器组成。 其中，控制单元以微控制器(MCU)为核心，设置实时时钟模块、数据输入口、控制 信号输出缓冲器，反馈信号口以及指示告警单元连接微控制器。 其中，驱动电机包括两个步进电机以及步进电机控制器，其中一个步进电机为方 位角电机用于驱动太阳能电池板方位角的调整，另一个步进电机为高度角电机用于驱动太 阳能电池板高度角的调整。 其中，姿态调整机构包括至少一根针对太阳方位角的调整而垂直于水平面安装的 方位轴，至少一根针对太阳高度角的调整而平行于水平面安装的高度轴，所述高度轴上的 高度轴支撑轴承通过U形连接件与所述的方位轴固定连接，所述的方位轴的方位轴支撑轴 承与水平面固定连接，所述太阳能电池板设于高度轴的上方。
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其中，所述的方位角电机与方位轴连接并控制方位轴的转动，所述的高度角电机 与高度轴连接并控制高度轴的转动。 其中，对于一个装置中的驱动电机需要驱动多个姿态调整机构时，在方位轴以及 高度轴上安装皮带轮或者棘轮，在方位角电机或高度角电机通过皮带或链条，令方位角电 机或高度角电机同时驱动多个方位轴或多个高度轴。 其中，姿态传感器包括一个电子倾角传感器和一个电子罗盘，所述的电子倾角传 感器与高度轴固定连接，所述的电子罗盘与方位轴固定连接，电子倾角传感器和电子罗盘 的输出信号均输入控制单元的反馈信号口 。 本发明的另一目的是提供一种太阳能电池板自动定向的控制方法，该方法采用的 步骤如下所述。 首先，根据公知的地球自转和地球绕日公转规律，可以确定地球的某一点(用经 纬度表示)在白昼的某一时刻(指当地时间，包括年、月、日、时、分、秒)太阳的方位角和高 度角，换言之，可以确定地球上的某一点太阳的方位角和高度角与当地的经、纬度和当地时 间的固定的函数关系。将这个函数关系编写在控制软件中，将控制软件存储于控制单元中 的微控制器中。 在太阳能电池板的安装调试阶段，由安装调试人员用笔记本电脑或者计算机(PC 机)，将安装地点的经纬度、当地时间(用当地经纬度对格林威治标准时间校正得到的当地 时间)以及其他初使化设置参数从控制单元的数据输入口传输到微控制器，微控制器将收 到的经纬度值保存在自身的非易失存储器(Flash或EEPR0M)中，并用收到的当地时间对实 时时钟模块初始化，使实时时钟模块按当地时间计时。 整个装置调试完成后，其将在白昼时段定时调整太阳能电池板的姿态。其具体调 整步骤包括 步骤l，微控制器从实时时钟模块读取当前当地时间，判断是否进入姿态调整时段 (如8时到18时)，是则进入步骤2，否则重复步骤1 ; 步骤2，判断是否到达姿态调整时刻(如每十分钟)，是则进入步骤3，否则回到步 骤l ; 步骤3，根据微控制器中保存的当地经纬度和此刻当地时间，计算出太阳的方位角 和高度角，作为目标方位角和目标高度角，同时将方位角调整次数变量和高度角调整次数 变量设置为O，然后进入步骤4 ; 步骤4，从反馈信号口接收电子罗盘发来的太阳能电池板的当前方位角，然后进入 步骤5 ; 步骤5，比较当前方位角和目标方位角的差值，判断是否大于一个预设值，比如 3° ，是则进入步骤6，否则进入步骤4b; 步骤6，将方位角调整次数变量加l，判断方位角调整次数是否大于预设值，比如 IO，是则进入步骤11，否则进入步骤7 ; 步骤7，根据方位角差值，推算出方位角控制策略，譬如要使方位角电机转动的角 度及方向，然后进入步骤8; 步骤8，根据方位角控制策略，推算出方位角控制信号模式，比如，控制脉冲信号个 数和方向信号的电平(高或低)，然后进入步骤9;
步骤9，由微控制器按照步骤8得出的控制信号模式发出方位角控制信号，控制信 号经信号输出缓冲器发给方位角电机控制器，正常情况下，方位角电机将在控制器的驱动 下转动到指定角度，从而将太阳能电池板的方位角调整到目标方位角，然后进入步骤10 ;
步骤IO，作适当延时，譬如1分钟，回到步骤4 ; 步骤4b，从反馈信号接口单元读取电子倾角传感器发来的太阳能电池板的当前高 度角，然后进入步骤5b; 步骤5b，比较当前高度角和目标高度角的差值，判断是否大于一个预设值，比如 3° ，是则进入步骤6b，否则进入步骤12; 步骤6b，将高度角调整次数变量加l，判断高度角调整次数是否大于预设置，比如 IO，是则进入步骤11b，否则进入步骤7b ; 步骤7b，根据高度角差值，推算出高度角控制策略，譬如要使高度角电机转动的角 度和方向，然后进入步骤8b ; 步骤8b，根据高度角控制策略，推算出高度角控制信号模式，比如，控制脉冲信号 个数和方向信号的电平(高或低)，然后进入步骤9b; 步骤9b，由微控制器按照步骤8b得出的控制信号模式发出高度角控制信号，控 制信号经信号输出缓冲器发给高度角电机控制器，正常情况下，高度角电机将在控制器的 驱动下转动到指定角度，从而将太阳能电池板的高度角调整到目标高度角，然后进入步骤
10b ; 步骤10b，作适当延时，譬如1分钟，回到步骤4b ; 步骤11，向指示告警单元发送方位角调整失败信息，告警单元据此向外界发送方 位角调整机构故障声、光或者无线信号等形式的告警信号； 步骤llb，向指示告警单元发送高度角调整失败信息，告警单元据此向外界发送高
度角调整机构故障声、光或者无线信号等形式的告警信号； 步骤12，向指示告警单元发送姿态调整成功信息，回到步骤1。 本发明提供了一种太阳能电池板自动定向的装置，该装置相对现有技术去掉了高
成本的GPS组件，采用微控制器根据当地时间和当地经纬度、并结合姿态传感器的测量数
据，控制步进电机驱动高度轴和方位轴转动从而控制太阳能电池板的转动。本发明还进一
步提供了太阳能电池板的自动控制方法。
图1是本发明实施例中控制单元的结构方框图； 图2是本发明实施例中姿态调整机构和驱动电机、姿态传感器连接关系示意图； 主要符号含义 1、高度轴 2、方位轴 3、U形连接件 4、电子罗盘 5、电子倾角传感器 6、高度角电机 7、方位角电机 8、高度轴支撑轴承 9、方位轴支撑轴承
具体实施例方式
现依据附图并结合实施例，对本发明做进一步的描述。
实施例 首先，请参见图1所示，图1是控制单元的结构方框图，从图1可看出，控制单元以 一个微控制器(MCU)为核心，周边设置有实时时钟模块，数据输入口，指示告警单元，控制 信号输出缓冲器，反馈信号口。 优选地，微控制器选用美国Atmel公司出品的微控制器ATMEGA8515。其主要技术 规格描述如下 1 、高性能低功耗的AVR 8位微控制器； 2、 130条功能强大的指令； 3 、 32 X 8通用工作寄存器； 4、运行速度达16MIPS (在16M时钟时)； 5、在片的2周期乘法器； 6、8K字节程序存储器； 7 、 512字节的EEPR0M ; 8、512字节的内部SRAM ; 9、64K字节的外部存贮器空间； 10、 1个8位定时/计数器； 11、1个16位定时/计数器； 12、3个P丽通道； 13、 1个可编程的UART接口 ； 14、主/从SPI接口； 15、可编程的看门狗定时器； 16、内置模拟比较器； 17、多达35个的可编程I/O 口 18、 TQFP 44-lead封装，4. 5 5. 5V供电； 优选地，实时时钟模块选用美国DALLAS公司的DS12C887，其主要技术规格描述如 下 1、内置锂电池、石英震荡器，掉电情况下仍可长期工作； 2、对秒、分、时、日、周、月、年计数，带闰年补偿； 3、时间和日期的表示方法，可用二进制也可用BCD码； 4、 12小时或24小时模式可选，12小时模式下用AM和PM表示上、下午； 5、可选择Motorola或Intel总线时序； 6、地址总线和数据总线复用； 7、以126RAM单元的形式提供软件接口。其中，15个单元是时钟数据和控制寄存
器，113个单元是通用寄存器； 8、24Pin DIP封装，4. 5 5. 5V供电； 优选地，数据输入接口采用美国TI公司的MAX232或美国Silicon公司的CP2102 实现。MAX232是一个RS232信号接口芯片，MAX232和ATMEGA8515中的UART搭配，构成一个 两线的RS232接口。另一个选择是，采用芯片CP1202实现这个数据输入接口 ，CP1202是一 个软硬结合的USB转UART的专用芯片，通过CP1202，可将ATMEGA8515的UART转换成USB。
7考虑到目前的笔记本电脑和PC机均配备有多个USB接口，所以后一种选择适用性更强。
优选地，控制信号输出缓冲器用NXP半导体(原飞利浦公司)的74HCT245实现， 从微控制器的I/O 口输出的步进电机控制信号，通常包括脉冲信号(CP)、方向信号(DIR)、 脱机信号(RST)，经74HCT245缓冲后接往步进电机控制器。 优选地，反馈信号口用2个MAX232芯片和1个南京沁恒电子有限公司的CH432芯 片实现。在本实施例中，反馈信号口用于接入电子倾角传感器和电子罗盘的数据，本实施例 所选用的电子倾角传感器和电子罗盘的数据接口均为RS232形式，CH432是一个双UART芯 片，1个CH432芯片和2个MAX232芯片组合成2个RS232接口 ，构成RS232类型的反馈信号 口 。 CH432的主要技术规格描述如下 1、完全独立的两个UART，兼容16C450、16C550及16C552并且有所增强。
2、支持5、6、7或者8个数据位以及1或者2个停止位。
3、支持奇、偶、无校验、空白0、标志1等校验方式。 4、可编程通讯波特率，支持115200bps以及最高达4Mbps的通讯波特率。
5、内置16字节的FIF0先进先出缓冲器，支持4个FIF0触发级。
6、支持MODEM调制解调器信号CTS、 DSR、 RI、 DCD、 DTR、 RTS。 7、支持硬件流控制信号CTS和RTS自动握手和自动传输速率控制，兼容 TL16C550C。 8、支持帧错误检测、支持Break线路间隔检测。 9、支持全双工和半双工串口通讯，提供RTS串口发送状态信号支持RS485收发自 动切换。 10、内置SIR红外线编解码器，支持2400bps到115200bps波特率的IrDA红外通 讯。 11 、内置时钟振荡器，支持频率范围0. 9216MHz 32腿z的晶体，默认使用 22. 1184MHz晶体。 12、包含8位数据总线，4位地址，3线控制片选输入、写选通以及可选的读选通。
13、中断输出引脚是可选连接，低电平有效，可以通过查询寄存器中的中断标志位 代替。 14、支持5V或者3. 3V电源电压，支持串口低功耗睡眠模式。 指示告警单元可以是连接在微控制器的I/O 口上的一个绿色的LED，一个红色 LED， 一个蜂鸣器。在太阳能电池板姿态调整正常的情况下，微控制器驱动绿色LED亮，红色 LED熄灭。在太阳能电池板姿态调整异常的情况下，微控制器中的软件驱动绿色LED熄灭， 红色LED闪动，蜂鸣器发声。可选的是，指示告警单元也可以是一个ZIGBEE的短距无线数 据通信模i央，ZIGBEE模块与微控制器的UART连接，在远端的控制室内设置另一个ZIGBEE模 块，该ZIGBEE模块连接有发声、发光装置，控制系统中的微控制器将工作状态信息(正常或 异常)通过这一对ZIGBEE模块传到室内，由发声、发光装置显示。 控制单元的微控制器和数据输入口、实时时钟模块、控制信号输出缓冲器、反馈信 号口、指示告警单元，以及与外界连接的信号连接器均布置在印制电路板(PCB)上，通过 PCB上的走线相互传输信号。 请参见图2所示，图2表示姿态调整机构、步进电机、姿态传感器连接关系。其中高度轴1由高度轴支撑轴承8支撑固定，高度轴1平行于水平面。太阳能电池板将安装在 高度轴1上(太阳能电池板图中未画出)，并且，太阳能电池板的正面平行于高度轴1。
高度轴1在高度角电机6的驱动下转动，带动太阳能电池板绕高度轴1转动，进而 调整太阳能电池板的高度角。太阳能电池板高度角的调节范围接近±90° 。
从图2可看出，高度轴1的高度轴支撑轴承8通过U形连接件3与方位轴2固定 连接，方位轴2垂直于水平面安装，方位轴2的方位轴支撑轴承9与水平面固定连接。
方位轴2可在方位轴电机7的驱动下转动，从而带动太阳能电池板在保持高度角 不变的姿态下绕方位轴2转动，进而调整其方位角。太阳能电池板方位角的调节范围为 360° 。 优选地，步进电机控制器选择常州市鼎兴电子有限公司的两相混合式步进电机细
分驱动控制器DX-BQS241S，其主要技术规格描述如下 1、供电要求交流12V 30V，直流15V 40V。功耗60W ; 2、最大输出电流4A/相； 3、驱动方式恒相流，P丽控制； 4、励磁方式整步、半步可选； 5、输入信号公共端COM，脉冲信号CP，方向信号DIR，脱机信号RST。均带光电隔 离； 优选地，方位角电机7和高度角电机6均选择常州市鼎兴电子有限公司型号为
86BYGX450A-011的步进电机，其主要技术规格描述如下 1、步距角整步1.8° ，半步O. 9° 2、步进精度±5% 3、静力矩1.8牛米 4、引线数8 5、电流3.1A 6、转动惯量0. 64kg. m2 7、定位力矩0. 8kg. cm 8、机身长度62mm 9、重量1.6kg 请继续参看图2，在高度轴1安装有电子倾角传感器5，倾角传感器5与高度轴1
保持固定连接关系，因而电子倾角传感器5可测量出太阳能电池板的高度角，并将测到的
高度角数据通过其RS232接口传给控制单元的微控制器。优选地，电子倾角传感器5选用
辉格公司的SST250-90倾角传感器，其主要技术规格如下 1、输出方式RS232 ; 2、串口通信格式9600，n，8，1 ; 3、测量范围±90° ; 4、测量精度±0. 05° ; 5、分辨率0. or 6、响应时间0. 3秒； 7、轴数1;
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8、供电电压DC16 36V ; 9、工作电流< 50mA ; 10、工作温度范围-40°C 70°C ; 请继续参看图2，在方位轴2安装有电子罗盘4，电子罗盘4与方位轴2保持固定 连接关系，因而电子罗盘4可以测量出太阳能电池板的方位角，并将测到的方位角数据通 过其RS232接口传给控制单元的微控制器。 优选地，电子罗盘2选择陕西航天长城科技有限公司的FNN-3200平面电子罗盘，
其主要技术规格描述如下 1、输出方式RS232 ; 2、串口通信格式9600，n，8，1 ; 3、测量精度士r ; 4、分辨率±0. 2° 5 、响应速度:3次/秒； 6、磁场测量范围0. 1 3guss ; 7、最大干扰磁场20guss ; 8、供电电压:DC 5V ; 9 、工作电流< 50mA ; 10、工作温度范围-40°C 85°C 本实施例中，在上述硬件的支持下，微控制器将按以下步骤调整太阳能电池板的 高度角和方位角。 步骤O，步骤O是控制单元的初始化阶段，在这个阶段，微控制器从数据输入口接
收外界发来的太阳能电池板安装处的经纬度、当地时间(指用格林威治时间和当地经纬度
校准得出的当地时间)，以及其他的初始化参数。微控制器用收到的当地时间对实时时钟模
块进行对时，将收到的当地经纬度保存到微控制器中的非易失存储器单元中。 步骤l，微控制器从实时时钟模块读取当前当地时间，判断是否进入姿态调整时段
(如8时到18时)，是，则进入步骤2，否，重复步骤1 ; 步骤2，判断是否到达姿态调整时刻(如每十分钟)，是，则进入步骤3，否，则回到 步骤1 ; 步骤3，根据当地经纬度和此刻当地时间，计算出太阳的方位角和高度角，作为目 标方位角和目标高度角，同时将方位角调整次数变量和高度角调整次数变量设置为O，进入 步骤4 ; 步骤4，从反馈信号接口接收电子罗盘4发来的太阳能电池板的当前方位角，进入 步骤5 ; 步骤5，比较当前方位角和目标方位角的差值，判断是否大于一个预设值，比如 3° ，是，进入步骤6，否，进入步骤4b ; 步骤6，将方位角调整次数变量加l，判断方位角调整次数是否大于预设置，比如 IO，是，进入步骤11，否，进入步骤7 ; 步骤7，根据方位角差值，推算出方位角控制策略，如，要使方位角电机转动的角度 和方向，进入步骤8 ;
步骤8，根据方位角控制策略，推算出方位角控制信号模式，比如，控制脉冲信号个 数和方向信号的电平(高或低)，进入步骤9; 步骤9，按照步骤8得出的控制信号模式发出方位角控制信号，控制信号经信号输 出缓冲器发给方位角电机控制器，正常情况下，方位角电机7将在控制器的驱动下转动到 指定角度，从而将太阳能电池板的方位角调整到目标方位角，进入步骤10 ;
步骤IO，作适当延时，譬如1分钟，回到步骤4 ; 步骤4b，从反馈信号接口单元读取电子倾角传感器5发来的太阳能电池板的当前 高度角，进入步骤5b ; 步骤5b，比较当前高度角和目标高度角的差值，判断是否大于一个预设值，比如 3° ，是，进入步骤6b，否，进入步骤12 ; 步骤6b，将高度角调整次数变量加l，判断高度角调整次数是否大于预设置，比如 IO，是，进入步骤11b，否，进入步骤7b ; 步骤7b，根据高度角差值，推算出高度角控制策略，如，要使高度角电机转动的角 度和方向，进入步骤8b ; 步骤8b，根据高度角控制策略，推算出高度角控制信号模式，比如，控制脉冲信号 个数和方向信号的电平(高或低)，进入步骤9b; 步骤9b，按照步骤8b得出的控制信号模式发出高度角控制信号，控制信号经信号 输出缓冲器发给高度角电机控制器，正常情况下，高度角电机将在控制器的驱动下转动到 指定角度，从而将太阳能电池板的高度角调整到目标高度角，进入步骤10b ;
步骤10b，作适当延时，譬如1分钟，回到步骤4b ; 步骤11，向指示告警单元发送方位角调整失败信息，告警单元据此向外界发送方 位角调整机构故障声、光或者无线信号等形式的告警信息； 步骤llb，向指示告警单元发送高度角调整失败信息，告警单元据此向外界发送高
度角调整机构故障声、光或者无线信号等形式的告警信息； 步骤12，向指示告警单元发送姿态调整成功信息，回到步骤1 ; 综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡 依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
权利要求
一种太阳能电池板自动定向的装置，包括太阳能电池板，主要由控制单元、驱动电机、姿态调整机构以及姿态传感器组成。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，控制单元以微控制器为核心，设置实时时钟 模块、数据输入口 、控制信号输出缓冲器，反馈信号口以及指示告警单元连接微控制器。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，驱动电机包括两个步进电机以及步进电机 控制器，其中一个步进电机为方位角电机用于驱动太阳能电池板方位角的调整，另一个步 进电机为高度角电机用于驱动太阳能电池板高度角的调整。
4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，姿态调整机构包括至少一根针对太阳方位 角的调整而垂直于水平面安装的方位轴，至少一根针对太阳高度角的调整而平行于水平面 安装的高度轴，所述高度轴上的高度轴支撑轴承通过U形连接件与所述的方位轴固定连 接，所述的方位轴的方位轴支撑轴承与水平面固定连接，所述太阳能电池板设于高度轴的 上方。
5. 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的方位角电机与方位轴连接并控制方 位轴的转动，所述的高度角电机与高度轴连接并控制高度轴的转动。
6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，对于一个装置中的驱动电机需要驱动多个 姿态调整机构时，在方位轴以及高度轴上安装皮带轮或者棘轮，在方位角电机或高度角电 机通过皮带或链条，令方位角电机或高度角电机同时驱动多个方位轴或多个高度轴。
7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，姿态传感器包括一个倾角传感器和一个电 子罗盘，所述的倾角传感器与高度轴固定连接，所述的电子罗盘与方位轴固定连接，倾角传 感器和电子罗盘的输出信号均输入控制单元的反馈信号口。
8. —种太阳能电池板自动定向的控制方法，该方法采用的步骤如下所述 步骤O，控制单元的初始化阶段，微控制器从数据输入口接收外界发来的太阳能电池板安装处的经讳度、当地时间，以及其他的初始化参数，微控制器用收到的当地时间对实时时 钟模块进行对时，将收到的当地经纬度保存到微控制器中的非易失存储器单元中；步骤l，微控制器从实时时钟模块读取当前当地时间，判断是否进入姿态调整时段，是 则进入步骤2，否则重复步骤1 ;步骤2，判断是否到达姿态调整时刻，是则进入步骤3，否则回到步骤1 ;步骤3，根据微控制器中保存的当地经纬度和此刻当地时间，计算出太阳的方位角和高度角，作为目标方位角和目标高度角，同时将方位角调整次数变量和高度角调整次数变量 设置为0，然后进入步骤4;步骤4，从反馈信号口接收电子罗盘发来的太阳能电池板的当前方位角，然后进入步骤5 ;步骤5，比较当前方位角和目标方位角的差值，判断是否大于一个预设值，是则进入步 骤6，否则进入步骤4b ;步骤6，将方位角调整次数变量加l，判断方位角调整次数是否大于预设值，是则进入步骤11，否则进入步骤7 ;步骤7，根据方位角差值，推算出方位角控制策略，然后进入步骤8 ;步骤8，根据方位角控制策略，推算出方位角控制信号模式，然后进入步骤9 ;步骤9，由微控制器按照步骤8得出的控制信号模式发出方位角控制信号，控制信号经信号输出缓冲器发给方位角电机控制器，正常情况下，方位角电机将在控制器的驱动下转 动到指定角度，从而将太阳能电池板的方位角调整到目标方位角，然后进入步骤10 ; 步骤10，作适当延时，回到步骤4 ;步骤4b，从反馈信号接口单元读取倾角传感器发来的太阳能电池板的当前高度角，然 后进入步骤5b ;步骤5b，比较当前高度角和目标高度角的差值，判断是否大于一个预设值，是则进入步 骤6b，否则进入步骤12 ;步骤6b，将高度角调整次数变量加l，判断高度角调整次数是否大于预设置，是则进入步骤11b，否则进入步骤7b ;步骤7b，根据高度角差值，推算出高度角控制策略，然后进入步骤8b ;步骤8b，根据高度角控制策略，推算出高度角控制信号模式，然后进入步骤9b ;步骤9b，由微控制器按照步骤8b得出的控制信号模式发出高度角控制信号，控制信号经信号输出缓冲器发给高度角电机控制器，正常情况下，高度角电机将在控制器的驱动下转动到指定角度，从而将太阳能电池板的高度角调整到目标高度角，然后进入步骤10b ; 步骤10b，作适当延时，回到步骤4b ;步骤11，向指示告警单元发送方位角调整失败信息，告警单元据此向外界发送方位角 调整机构故障声、光或者无线信号等形式的告警信号；步骤llb，向指示告警单元发送高度角调整失败信息，告警单元据此向外界发送高度角 调整机构故障声、光或者无线信号等形式的告警信号；步骤12，向指示告警单元发送姿态调整成功信息，回到步骤1。
全文摘要
本发明提供了一种太阳能电池板自动定向的装置，该装置相对现有技术去掉了高成本的GPS组件，采用微控制器根据当地时间和当地经纬度、并结合姿态传感器的测量数据，控制步进电机驱动高度轴和方位轴转动从而控制太阳能电池板的转动。本发明还进一步提供了太阳能电池板的自动控制方法。
文档编号G05D3/10GK101718997SQ200910198900
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者张家瑞, 韦自力 申请人:韦自力;张家瑞