基于光伏發(fā)電的自動跟蹤系統(tǒng)的設計方案

1、基于光伏發(fā)電的自動跟蹤系統(tǒng)的設計方案跟蹤系統(tǒng)設計方案控制方法的確定該領域現(xiàn)有的控制方法太陽電池方陣的發(fā)電量與入射角有關，光線與太陽電池方陣平面垂直時發(fā)電量最大， 改變?nèi)肷浣?，發(fā)電量明顯下降?；驹砼c結(jié)構：由兩臺電動機和減速機分別構成方位角 轉(zhuǎn)動機構和高度角轉(zhuǎn)動機構，光電傳感器置放大，與太陽電池板方陣平面垂直安裝。隨著 光線方向的細微改變，傳感器失衡，引起系統(tǒng)輸出信號產(chǎn)生偏差，當這一輸出信號達到一 定幅度時，方向開關電路啟動，執(zhí)行機構開始進行糾正，使光電傳感器重新達到平衡，即 太陽能電池板方陣平面與光線成 90度角而停止轉(zhuǎn)動，完成一次調(diào)整周期。如此不斷調(diào)整， 時刻沿著太陽的運行軌跡追隨太陽，構

2、成一個閉路負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)了跟蹤。該系統(tǒng)不需 設定基準位置，跟蹤器永不迷失方向。系統(tǒng)設有防雜光干擾及夜間停止跟蹤電路，并附有 手動控制開關，以方便調(diào)試4。系統(tǒng)結(jié)構如圖2-1所示。陰天或太陽被云層遮擋時，光線很弱，發(fā)電量極小，跟蹤將無意義，系統(tǒng)會自動停止 跟蹤。即使天邊某處透出相對較亮的光線， 跟蹤器也不會被誤導跟蹤，實現(xiàn)了防雜光干擾。 云散日出時，自動跟蹤器即時響應，找到太陽，跟蹤到位。傍晚光線消失，已不能發(fā)電， 傳感器會發(fā)出信號，夜間停止電路啟動，并轉(zhuǎn)回到，轉(zhuǎn)動機構上下終點共設4個限位開關, 以防萬一出軌。圖2-1雙軸光伏發(fā)電自動跟蹤系統(tǒng)結(jié)構框圖跟蹤器所用傳感器有三種：方位和仰角太陽傳感器，

3、風力傳感器，日光開關。太陽傳感器是把聚光電池陣列法線偏離太線的角度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，它是跟蹤系統(tǒng)的重 要部件，在很大程度上決定跟蹤的精度。太陽傳感器測量太陽的方位，如有偏向，通過驅(qū) 動電機的運轉(zhuǎn)使電池陣列對準太陽。風力傳感器采用感應式器件，當風力達到一定強度（如8級風)時，控制器控制仰角驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，使陣列向水平方向運行，直到陣列受力最小 為止。在這種狀況下，仰角驅(qū)動電機，不受方位太陽傳感器控制。日光開關也是采用光敏器件，使白天太陽能電池陣列受方位太陽傳感器控制而運轉(zhuǎn)； 夜間，陣列不受方位太陽傳感器控制，而僅受日光開關控制向向運行，即陣列返回到早晨 初始位置。本課題設計方法的提出單軸與雙

4、軸自動跟蹤系統(tǒng)的比較雙軸自動跟蹤系統(tǒng)是目前研究開發(fā)使用的系統(tǒng)，它的跟蹤效果好，可提高發(fā)電量，是 一種非常有前途的方法，但適用于較大型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中。我國部分地區(qū)的無跟蹤光 伏系統(tǒng)，太陽能發(fā)電效率較低 。針對這一實際情況需采用合理的方法進行改善，此方法 必須滿足低成本，高可靠性，高性價比。單軸自動跟蹤系統(tǒng)和固定式光伏發(fā)電系統(tǒng)相比跟 蹤效果好，結(jié)構簡單且費用較低。鑒于以上談到的太陽能發(fā)電自動跟蹤系統(tǒng)的原理與基本 方法，對雙軸自動跟蹤系統(tǒng)進行了一定的改進，設計出具有很好性能價格比的單軸自動跟 蹤系統(tǒng)，同時也滿足實際需要。太陽能電池板與地面水平面南北方向成小角，此高度角可手動進行調(diào)整。東西方位角

5、通過單片機控制系統(tǒng)進行自動跟蹤，始終追隨太陽的東西方位，使太陽能電池保持較大的 發(fā)電功率口。后面部分有詳細的設計容，這里就不具體介紹了。設計目標和設計要求課題設計目標：根據(jù)太陽輻射能的特點、光伏電池的特性以及地球與太陽的運動規(guī)律， 實現(xiàn)對太陽能方位角的跟蹤。經(jīng)查詢相關資料知道地區(qū)地理位置，東經(jīng)：118 33,北緯：39 24。當?shù)氐牡乩砭暥犬敃r的太陽時角，具計算公式為(TS 12) 15(2.2)式中Ts (0-24h)為每日時間，時角上午為正，下午為負。根據(jù) 2.2式可得時間與時 角的關系如表2-3課題設計要求：所設計的單軸太陽自動跟蹤系統(tǒng)的核心部分是單片機，需設計合理的 程序近而對電機進行

6、控制，適時改變電池板的角度。表2-3時間與時角關系時間T時角(度)6: 00-907: 00-758: 00-609: 00-4510: 00-3011: 00-1512: 00013: 001514: 003015: 004516: 006017: 007518: 0090第3章自動跟蹤的硬件系統(tǒng)設計硬件設計方案國外目前已有了很多光伏電站。太陽能發(fā)電在我國多采用傳感器跟蹤式的系統(tǒng)，發(fā)電 成本還很高，不利于跟蹤系統(tǒng)的推廣與發(fā)展。提高發(fā)電效率是降低成本的捷徑，本文設計 的太陽能電池自動跟蹤系統(tǒng)，使太陽能電池板始終對著太陽，保持最大的發(fā)電效率，具有 成本低等優(yōu)點，有較好的推廣應用價值同。太陽能電池

7、是依靠太輻射能而產(chǎn)生電能的器件，同樣的一塊太陽能電池板由于放置的 角度不同，所接受的光輻射能就不同，產(chǎn)生的電能就不同。因此為了提高太陽能電池電能 的產(chǎn)量，可以讓太陽能板自動的隨著天空中太陽的方位角的變化而實現(xiàn)跟蹤。如下是單軸太陽方位角跟蹤系統(tǒng)。太陽自動跟蹤系統(tǒng)主要分為機械部分和控制部分。 機械部分主要由電池板支架，底座和直流電機構成，控制部分驅(qū)動電機，可以使電池板在 東西方向上的0180度自由旋轉(zhuǎn)?？刂撇糠种饕绍浖惴嫵删哂谐杀镜?，智能化程 度高，擴展性強等優(yōu)點。高度角可以手動進行調(diào)整。太陽跟蹤系統(tǒng)的支撐結(jié)構常見的有框架式、軸架式和旋轉(zhuǎn)臺式三種。前兩種形式是將 光伏陣列安裝在可進行太陽時角

8、跟蹤的軸向移動固定框架或軸架上。其特點是結(jié)構簡單、 價格便宜、安裝方便。適用于支撐單軸跟蹤的小功率光伏陣列，可額外附帶簡單的季節(jié)性 仰角調(diào)節(jié)功能。旋轉(zhuǎn)臺式形式是一個較大的可進行時角跟蹤的旋轉(zhuǎn)臺上安裝可進行仰角跟 蹤的光伏陣列，它適用于支撐大功率的雙軸跟蹤光伏陣列， 其缺點是結(jié)構復雜，造價較高。 本設計考慮到高性價比采用軸架式90本文設計的單軸自動跟蹤電路主要包括單片機控制單元和電機驅(qū)動電路，如圖3-1所示。圖3-1自動跟蹤控制電路結(jié)構框圖硬件原理圖及工作原理系統(tǒng)的硬件原理圖如圖3-2所示。工作原理：通過將實時時鐘芯片的時間按順序送入單片機并與設定值作比較后確定系 統(tǒng)工作，即每天早上6點到晚上6

9、點使跟蹤系統(tǒng)工作。單片機通過電機驅(qū)動電路控制電機 轉(zhuǎn)動。當?shù)搅送砩?點后，自動跟蹤系統(tǒng)停止工作，單片機控制電機轉(zhuǎn)回初始位置，即使 太陽能電池板到達初始位置。單片機AT89S8252乍為主控制芯片，主要起按設定時間自動給出控制信號以接通電機驅(qū)動電路而使電機按需要轉(zhuǎn)動13。在硬件連接上，分別以 P0.0-P0.3 口輸出接電機驅(qū)動電 路J4-J7 ,驅(qū)動電路的J0-J3分別接電機的A-D,每7.2分鐘單片機P0 口按設定程序控制 電機順時針轉(zhuǎn)動1.8,實現(xiàn)對太陽的跟蹤。VCCQ19 012R140C30pFM2 一6MHzRESETVCCR9C12 0022u FR81KAVccP0.0P2.0P

10、0. 1P2.1P0.2P2.2P0.3P2.3P0.4P2.4P0.5P2.5P0.6P2.6P0.7P2.7INT1 XTAL1INT0XTAL2RXDT1P1.0T2P1. 1EA/VPP1.2RDP1.3WRP1.4ALE/PR-P1.5TXDP1.6PSENP1.7RSTGNDAT89 S8 25 2KR2R34040Q2 9 012Q4 9 012Q3 901 2R440VCCJ9J4J5J6J7VCCB1C20.1 uFR5R6F7Vcc2M1X110K 10K 10KX2RSTGNDDS13 02+5VVcc1SCLKI/O3.6 V32.768 MHz圖3-2工作原理電路圖實

11、時時鐘本系統(tǒng)利用時鐘芯片 DS1302讀取和寫入實時數(shù)據(jù)，用與定時控制系統(tǒng)工作的啟動。DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，含有一個實時時 鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM 通過簡單的串行接口與單片機進行通信。實時時鐘 /日歷電 路提供秒、分、時、日日期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，時鐘 操作可通過AM/PM指示決定，采用24或12小時格式。DS1302與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信僅需用到三個口線：（1）RES復位，（2） I/O 數(shù)據(jù)線，（3） SCLK （串行時鐘）時鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符

12、組方式通信。RS俄在P1.0上，高電平時，選中該芯片，可對 其進行操作。串行數(shù)據(jù)線I/O與串行時鐘線SCL6別接在RXLW宿上，所有單片機地 址、命令及數(shù)據(jù)均通過這兩條線傳輸100DS1302采用雙電源系統(tǒng)供電，VCC1在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運用方式下 VCC2連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數(shù)據(jù)。DS1302由兩者中的較大者供電。當VCC伏于VCC2+0.2V寸，VCC1 合DS130縱電。當VCC1、于VCC2 時，DS1302 由 VCC2ft 電。下面將主要的性能指標作一綜合：實時時鐘具有能計算2100年之前的秒、分、時、日、日期、星期、月、年的能力

13、 還有閏年調(diào)整的能力31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲RAM串行I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少寬圍工作電壓2.05.5V工作電流電壓2.0V時，小于300mA讀/寫時鐘或RAM數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式8腳DIP封裝或可選的8腳SOIC封裝根據(jù)表面裝配簡單3線接口與 TTL 兼容 Vcc=5V可選工業(yè)級溫度圍-40 +85管腳配置如圖3-2Vcc2X1X2GNDVcc1IsclkI I/ORST TOC o 1-5 h z 87DS130265圖3-3 DS1302管腳配置X1 X232.768KHz晶振管腳GND地RST復位腳I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳SCLK串行時鐘Vcc1,

14、Vcc2 電源供電管腳3.4單片機控制單元VccPu.OP2 0PO.LM 1PU.SPi 2PO.3P2 3PU4P, 4PO JP2 5P0.6p2 6PO.TP2 7IbTTlXTALLMT3XTAL2RXDT1Pl.CiPl IEAfVPPl 2區(qū)口Pl.3WE.P1,+ALEjPRPl.5TXDPl.ISPSENpi.rRETCHTD圖 3-4AT89S82521腳配置本文的自動跟蹤系統(tǒng)的設計采用 AT89S8252是基于以下原因：部含有看門狗定時器（WDT ,能滿足無人值守條件下自恢復運行系統(tǒng)運行狀態(tài)的要 求片帶有8KB的FLASH?序存儲器和2KB的EPROMK據(jù)存儲器，不需要進

15、行存儲器擴展， 有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性性價比高，資源充足工作電壓圍寬：4.06.0V的工作電壓，便于交直流供電，能在一定程度上抵御電源的 波動干擾，降低對電源的要求。關于AT89S8252的管腳介紹：1.89S8252有4個8位并行輸入輸出I/O接口： P0口、P1 口、P2 口、P3 口（共32線）, 用于并行輸入或輸出數(shù)據(jù)。.P0 口: P0.0-P0.7統(tǒng)稱為P0 口，當不接外部存儲器與不擴展I/O接口時，P0 口為 地址數(shù)據(jù)分時復用口，它分時提供 8位地址總線和8位雙向數(shù)據(jù)總線。.P1 : P1.0-P1.7統(tǒng)稱為P1 口，可作為準雙向I/O接口使用。對EPRO編程和進行程序驗證時，P

16、1 口接收輸入的低8位地址.P2 口： P2.0-P2.7統(tǒng)稱為P2 口，一般作為準雙向I/O接口。當接有外部存儲器或 擴展I/O接口且尋址圍超過256個字節(jié)時，P2 口用于高8位地址總線送出高8位地址，對 EPRO褊程和進行程序驗證時，P2 口接收輸入的高8位地址。.P3 口： P3.0-P3.7統(tǒng)稱為P3 口，它為雙功能口，可以作為一般的準雙向I/O接口， 也可以將每1位用于第2功能，而且P3 口的每一條引腳均可獨立定義為第 1功能的輸入 輸出或第2功能11。P3 口的第2功能見下表3-5。表3-5 P3 口的第2功能表引腳第2功能P3.0RXD （串行口輸入端）P3.1TXD （串行口輸

17、出端）P3.2INT 0（外部中斷0請求輸入端，低電平有效 ）P3.3INT1 （外部中斷1請求輸入端，低電平有效 ）P3.4T0 （定時器/計數(shù)器0計數(shù)脈沖輸入端）P3.5T1 （定時器/計數(shù)器1計數(shù)脈沖輸入端）P3.6WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效)P3.7RD （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效)所以單片機89S52的P0口作為與電機驅(qū)動電路的接口用。2.控制信號或與其它電源復用引腳 RST/VPD ALE/PROG , PSEN和EA/VPP等4種 形式。.RST/VPD（9腳）：RST即為RESET,VP為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復 位或掉電保

18、護端。當單片機振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機器周期的高電平，就 可實現(xiàn)復位操作，使單片機回復到初始狀態(tài)。.ALE/PROG （30腳）：當訪問外部存儲器時，ALE （允許地址鎖存信號）以每機器周 期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在 P0 口的低8位地址，以便空出P0.0-P0.7引腳線去 傳送隨后而來的片外存儲器讀寫數(shù)據(jù)。在不訪問外部存儲器時， ALE端仍以上述不變的頻 率，周期性地出現(xiàn)正脈沖信號，可作為對外輸出的時鐘脈沖或用于定時目的。.PSEN （29腳）：片外程序存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效。當從外部程 序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個機器周期PSEN兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口

19、讀回指令或常數(shù)。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間，PSENJ號將不出現(xiàn)。.EA/VPP（ 31腳）：EA為訪問外部程序存儲器控制信號，低電平有效。當該端保 持高電平時，單片機訪問片程序存儲器。若超出該圍時，自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲器的 程序。當EA端保持低電平時，無論片有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。.電源引腳Vcc和VssVcc （40腳）：電源端為+5VVss（20腳）：接地端.時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；在 89S52片它是振蕩電路反相放大器 的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。若采用外部時鐘電路時，該引腳輸入外 部時鐘脈沖

20、。要檢查片振蕩電路是否正常工作時，可用示波器查看XTAL2端是否有脈沖信號輸出。XTAL1（19腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片它是振蕩電路反相放大器的輸 入端。在采用外部時鐘時，該引腳必須接地。電機驅(qū)動電路禾I用AT89S8252的P0.0-P0.3端口，編制程序輸出脈沖信號，改變輸出脈沖的電平，達 到使電動機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)之目的12。其驅(qū)動電路如圖3-6, J0-J3與步進電機順序連， 既J0連到A點，J1連到C點，J2連到B點，J3連到D點（參閱圖3-7所示混合式步進電 機繞組示意圖）。J4-J7與P0 口 P0.0-P0.3順序連接。J8接電源正極，J9接電源負極。 混合式步

21、進電機功率較大，而單片機各引腳的驅(qū)動能力不夠，所以要借助三極管來做驅(qū)動。圖3-6混合式步進電機繞組圖3-7混合式步進電機驅(qū)動電路步進電機步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關鍵產(chǎn)品之一，廣泛應用在各種自動化控制 系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，在國民經(jīng)濟各個 領域都有應用。本設計采用42BYGH1.8 兩相步進電機，具技術參數(shù)和技術規(guī)格見表 3-8 表3-8電機技術參數(shù)和技術規(guī)格技木參數(shù)技術規(guī)格步進角精度5%電感精度士 20%型號42H47H-0806A取人睜力矩44(Oz-in)電阻精度10%介電強度500VAC電壓6V3.17(g-cm)轉(zhuǎn)軸軸向跳動0.08

22、轉(zhuǎn)軸徑向跳動0.02電流0.8A引線6環(huán)境溫度-10 C - +50 C電阻7.5 Q轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量68(g-cm 2)絕緣等級100MQ Min.500VDC電感6.3Mh步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構。當步進驅(qū)動器接受到一個脈沖信 號，它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn) 是以固定的角度一步一步運行的?，F(xiàn)在比較常用的步進電機有反應式步進電機（ VR、永 磁式步進電機（PM、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。本設計采用混合式步進電機，它集合了永磁式和反應式的特點。它又分為兩相和五相： 兩相步進角一般為1.8,而五相步進角一般為0.72

23、。本設計采用兩相步進腳。步進電動 機轉(zhuǎn)動原理是：轉(zhuǎn)動方向是通過通電的順序來控制的，以四相單四拍為例：按A-B-C-D一A次序通電時，為正轉(zhuǎn)；按 ZA8BfA次序通電時，為反轉(zhuǎn)。 四相步進電機的脈沖 分配表如表3-9表3-9四相單四拍脈沖分配表（共陽）ABCDN+00111N+11011N+21101N+31110第4章 自動跟蹤的軟件件系統(tǒng)設計4.1軟件設計方案根據(jù)本課題的設計任務及系統(tǒng)的硬件結(jié)構，系統(tǒng)的軟件設計方案如下：單片機軟件設計包括：跟蹤系統(tǒng)主程序設計；中斷服務程序設計；電機驅(qū)動程序設4-1所示。計。其軟件程序見附錄。單片機主程序主要完成系統(tǒng)初始化，主程序流程如圖圖4-1主程序流程圖單

24、片機通過引腳4-2所示。4.3中斷服務程序設計實時時鐘每天早上8點，下午6點各報警一次，使單片機中斷打開。 P0.0-P0.3電平的變化，驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動。單片機控制每7.2分鐘引起，進入電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動程序。流程圖如圖圖4-2中斷服務程序流程圖4.4電機驅(qū)動程序設計電機驅(qū)動程序流程圖如圖4-3。圖4-3電機驅(qū)動程序流程圖第五章結(jié)論與建議本課題是針對我國部分地區(qū)的無跟蹤光伏系統(tǒng)，太陽能發(fā)電效率低的實際問題，以解 決發(fā)電效率低為目標，將單軸光伏發(fā)電自動跟蹤系統(tǒng)應用到無跟蹤系統(tǒng)的替代系統(tǒng)中。在 充分考慮單軸自動跟蹤系統(tǒng)的特點這一基礎上，設計了系統(tǒng)的硬件和軟件。該系統(tǒng)成本低，可靠性高，性價比高，單軸光伏發(fā)

25、電自動跟蹤系統(tǒng)和固定式光伏發(fā)電自動跟蹤系統(tǒng)相比較， 單軸自動跟蹤系統(tǒng)跟蹤效果好，結(jié)構簡單且費用較低。本課題的主要研究工作與結(jié)論：(1)采用單軸光伏發(fā)電自動跟蹤系統(tǒng)作為無跟蹤系統(tǒng)的替代系統(tǒng)，既解決了發(fā)電效率 低的問題，又解決了原來的雙軸自動跟蹤系統(tǒng)造價高，結(jié)構復雜，維護困難等問題。；(2)通過對單軸光伏發(fā)電自動跟蹤系的研究，針對無跟蹤光伏系統(tǒng)在應用中存在的問 題，設計了系統(tǒng)的總體構成和硬件的解決方案。系統(tǒng)使用了實時時鐘芯片DS1302采用用行通訊方式，只需二條線即可與單片機通訊，同時體積僅僅是其它同種時鐘芯片的1/4,且片均含RAM可增加系統(tǒng)的RAM它的時鐘校準也較為容易，采用專用晶振器，無需調(diào)

26、 整即可達到國家要求的時鐘誤差標準。本文的自動跟蹤系統(tǒng)的設計采用AT89S8252是基于以下原因：部含有看門狗定時器( WDT ,能滿足無人值守條件下自恢復運行系統(tǒng)運行 狀態(tài)的要求，片帶有8KB的FLAS卅序存儲器和2KB的E2PRO瞰據(jù)存儲器，不需要進行 存儲器擴展，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性性價比高，資源充足工作電壓圍寬：4.06.0V的工作電壓，便于交直流供電，能在一定程度上抵御電源的波動干擾，降低對電源的要求。(3)本自動跟蹤系統(tǒng)體積小、功耗低、成本低、抗干擾能力強，便于推廣應用，研究 開發(fā)具有可擴展性，為進一步開發(fā)其它光伏式自動跟蹤系統(tǒng)，創(chuàng)造了良好的開端。本文以單片機作為主要控制芯片，根

27、據(jù)預設的程序，通過 I/O 口與驅(qū)動電路共同控制 步進電機的轉(zhuǎn)動，從而使電機帶動太陽能電池板轉(zhuǎn)動，使之與太線垂直，進而提高太陽能 電池發(fā)電效率。由于時間、知識等的原因，只對單軸太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的基本功能進行 了研究，我國目前的無跟蹤光伏系統(tǒng)，太陽能發(fā)電效率較低。針對這一情況，對雙軸太陽 能自動跟蹤系統(tǒng)進行了一定的改進，設計出單軸自動跟蹤系統(tǒng)，這種方法與雙軸太陽能自 動跟蹤系統(tǒng)相比，系統(tǒng)結(jié)構和控制原理更加簡單，成本大大降低，滿足課題的要求。希望 以此作為以后研發(fā)的臺階，在研究上能更進一步。本課題在某些方面未能開展更深入的研 究。為了進一步提高系統(tǒng)的性能，擴大其適用圍，提出以下改進意見：(1)僅

28、僅滿足我國部分地區(qū)的太陽能發(fā)電效率低的需不夠的，在實際的應用中，還希 望能夠融合其它的信息，將單軸光伏發(fā)電的自動跟蹤系統(tǒng)和其它信息一起采集、處理，在 今后的研究工作中，加強與之關聯(lián)的技術的研究也是非常必要的，給應用帶來極大的方便，滿足我國大部分地區(qū)太陽能發(fā)電的各種要求；(2)進一步完善與各種傳感器的接口電路，以適應不同的檢測環(huán)境的監(jiān)測；(3)軟件程序有待于進一步改善，使用執(zhí)行時間更短的一些算法，從而可以增加電路 的采樣數(shù)，使得最后的測試結(jié)果更加接近于真值；(4)后期數(shù)據(jù)處理規(guī)化問題，需在軟件上加以考慮，以適應不同用戶、不同行業(yè)的需 求。參考文獻1 ABDALLAS. Twoaxes sun-t

29、racking system with PLCcontrolJ. Energy Conversion and Management, 2004,45: 1931-1939.2薛建國.基于HYM8563W單片機的低功耗太陽電池自動跟蹤系統(tǒng)設計J.工程學院學報(自然科學版),2005(2):113-116.3金煥，中華，汪征宏.光伏方陣最佳傾角的計算J.新能源，2000年2期4仁賢.光伏系統(tǒng)的可靠性分析J.太陽能.2001年1期5王雪文，王洋等.太陽能電7A板自動跟蹤系統(tǒng)的設計J .西北大學學報，第34卷第2期6庭金，余潔磊.地面用光伏電源系統(tǒng)設計J .太陽能，2000年1期7郭忠文.光伏發(fā)電自動

30、跟蹤系統(tǒng)D.太陽能，2004年1期 工業(yè)大學碩士學位論文8許洪華，邊莉等.小型獨立光伏實時數(shù)據(jù)采集檢測系統(tǒng)J.可再生能源，2003年6期9玉文.21世紀我國太陽能利用發(fā)展趨勢J.中國電力，第33卷第9期10金煥，亮，煥等.太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最佳化設計J .能源工程，2003年5期11興峰，志封等.光伏發(fā)電的最大功率跟蹤算法研究J.可再生能源，2005年1期12廣弟，朱月秀，王秀山等.單片機基礎M.:航空航天大學，200513育才等.ATME用型AT89S52系列單片機及其應用M.:清華大學，2005經(jīng)過幾個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè) 論文，由于經(jīng)驗的匱乏，

31、難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及 周圍同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。在論文寫作過程中，得到了秀宏老師的親切關懷和耐心的指導。她嚴肅的科學態(tài)度， 嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我，讓我受益匪淺。從課題 的選擇到設計的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。在設計其間，老 師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬 佩秀宏老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將 對我今后的學習和工作產(chǎn)生積極的影響。在此謹向老師致以誠摯的意和崇高的敬意。在論文即將完成之際，我很

32、激動，從開始進入課題到論文的順利完成，得到了程輝老 師的熱心幫助，實訓基地孟師傅對我的鼓勵，同時還有許多可敬的師長、同學、朋友給了 我無言的支持，在這里請接受我誠摯的意 ！最后我還要感培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，你 們！最后我要感機電科學與工程系的各位老師對我四年來的培養(yǎng)，以及我的母校一一科技 師學院四年來對我的栽培。附錄：附錄一：單片機控制電機程序ORG 0003HAJMP MAINORG 000BHT0AJMP SERVEORG 0100HMAIN MOV SP, #60H;MOV TMOD , # 01H;MOV TH0 , #03CHMOV TL0, #0B0HMOV R0 #03CHM

33、OV R1, #048H;MOV R2 #064H;MOV P0 #11110111BMOV R3 #11111110BMOV R4 #11111101BMOV R5 #11111011BMOV R6 #11110111BMOV 30H #064HSETB EA;SETB ET0;T0SETB TR0 ;HERE SJMP $中斷矢量設置堆棧指針T0設為模式1T1計時初值（定時約100ms）循環(huán)次數(shù)（60）循環(huán)次數(shù)（72）循環(huán)次數(shù)（100）電機轉(zhuǎn)動步數(shù)開中斷中斷允許啟動T1SERVEMOV TH0 , #03CH T1重裝初值（定時約100ms）MOV TL0 , #0B0HDJNZ R0,

34、LOOP1MOV RQ # 03CH;重置循環(huán)次數(shù)（60）DJNZ R1 , LOOP1MOV R1, # 048H;重置循環(huán)次數(shù)（72）MOV R7 R3MOV PQ R3MOV R3 R4MOV R4 R5MOV R5 R6MOV R6 R7MOV R0 # 048H;重置循環(huán)次數(shù)（72）DJNZ R2 LOOP1LOOP5MOV PQ R6MOV R6 R5MOV R5 R4MOV R4 R3MOV R3 R7MOV R7 R6ACALL YANSHIDJNZ 30H, LOOP5 MOV 30H #0064HMOV R2 # 064H;重置循環(huán)次數(shù)（100）RETILOOP1RETIY

35、ANSHI MOV 31H, #00AHLOOPOF MOV 32H , 0AFHLOOPOF1 : MOV 33H, 05HXHDOF DJNZ 33H , XHDOFDJNZ 32H , LOOPOF1DJNZ 31H , LOOPFRETEND附錄二：時鐘初始化程序#include #include sbit SCL2=P1A0 ; /SCL2 定義為 P1 口的第 0位腳sbit SDA2=P1A1 ； /SDA2定義為 P1 口的第 1 位腳sbit RST = P1A2 ; / DS1302 片選腳unsigned char l_tmpdate8=0 x00 , 0 x06, 0

36、x03, 0 x18, 0 x0c, 0 x07, 0 x06, 0; code unsigned charwrite_rtc_address7=0 x80 , 0 x82, 0 x84, 0 x86, 0 x88, 0 x8a, 0 x8c;code unsigned charread_rtc_address7=0 x81 , 0 x83, 0 x85, 0 x87, 0 x89, 0 x8b, 0 x8d;void delay(); 延時子函數(shù)，5個空指令void Write_Ds1302_byte(unsigned char temp) ；void Write_Ds1302( unsigned char address , unsigned char dat );unsigned char Read_Ds1302 ( unsigned char address