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1、常州信息职业技术学院毕 业 设 计毕业设计题目： 太阳能跟踪系统设计与安装 所在系 （部）： 电子与电气工程学院 专 业 及班级： 微电 104 班 完 成 日 期： 2012/12/2 毕业设计（论文）任务书专业 微电子技术（光伏技术与应用） 班级 104班 姓名 王文明 实践单位名称：伟创晶光电设备有限公司 实践岗位名称： 技术员 岗位职责: 岗位能力要求: 一、课题名称: 二、主要技术指标（或基本要求）三、主要工作内容：四、主要参考文献：(1)、李建庚，吕文华，晓雷等一种智能型全自动太阳跟踪装置的机械设计J太阳能学报，2003，24(03)：330-333(2)、余海太阳能利用综述及提高
2、其利用率的途径J能源研究与利用，2004，(03)：2-7(3)、张顺心，宋开峰，范顺成等。基于并联球面机构的太阳跟踪装置研究J河北工业大学学报，2003，32(6)：44-47学 生 （签名） 年 月 日指导 教师 （签名） 年 月 日教研室主任 (签名) 年 月 日系 主 任 (签名) 年 月 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目太阳能跟踪系统设计与安装一、课题研究的目的与意义 目的：实现跟踪系统设计安装，提高太阳能的利用率。意义：太阳能是已知的最原始能源，干净、可再生、丰富，而且分布广泛，具有非常广阔的前景，提高太阳能的利用率，能使太用能技术得到普及。二、课题研究的主要内容 (1)
3、、从硬件和软件方面分析和设计太阳能跟踪系统的设计。(2)、太阳能跟踪系统的安装。三、主要研究（方法）论述： （1）、收集资料学习并了解自动控制器的工作原理、各模块要实现的功能和要求（2）、按照功能模块进行具体电路设计，确定元器件型号和参数，完成整个跟踪系统设计安装。四、设计（论文）进度安排： 时间（迄止日期）工 作 内 容三、指导教师意见：指导老师签名： 年 月 日四、系部意见：系主任签名： 年 月 日常州信息职业技术学院 第42 页摘要人类正面临者石油和煤炭等矿物质燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具有无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点。但是太阳能又存在着密度、间歇性、空间分布
4、不断变化的缺点，这就使目前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。太阳光线自动跟踪装置解决了太阳能利用率不高的问题。本论文主要对太阳能跟踪系统进行了机械化设计和太阳光自动跟踪系统控制部分设计。在环保意识抬头的今日，积极开发低污染及低危险性能源乃为迫切的需要。而太阳能是一种免费、无污染且又取之不尽、用之不竭，是一种可以利用来发电的一种相当好的能源。而目前的太阳能发电效率普遍都不高，所以如何提高太阳能发电系统的发电效率是值得研究的。【关键字】 太阳能 光电池 跟踪 传感器 AbstractHumanity is facing a serious threart by oil and coal an
5、d other minerals fuel depletion , as a new type of solar energy has unlimited , widespread use of clean , economic and other advertages . But solar energy density , intermittent , and the spatial distribution of the shortcomings of the ever-changing , which makes the current series of solar energy e
6、quipment for solar energy utilization is not high . The suns rays , automatic tracking device to solve the problem of solar energy utilization is not high . In this thesis , the solar tracking system mechanized design and sun tracking system control part of the design . Actively develop low-pullutio
7、n and low=risk energy is an urgent in todays environmental consciousness . Solar energy is free , non-polluting and because inexhaustible . inexhaustible . one can take advantage of a very good energy to generate electricity . The solar power generation efficiency is generally not high , so how to i
8、mprove the power generation efficiency of the solar power system is worth studying . 【Keyword】solar battery tracking sensor目录摘要1目录2第一章太阳能跟踪系统综述41.1太阳能跟踪系统的工作状态51.2太阳能跟踪系统的主要应用领域61.3太阳能跟踪系统分类61.4太阳能跟踪系统的研究意义71.6 提高太阳能的利用率8第二章系统总体设计方案82.1 太阳运行的规律82.2 太阳能跟踪控制方法的比较92.2.1 视日运动轨迹跟踪92.2.2 光电跟踪92.2.3 视日运动轨迹
9、跟踪和光电跟踪相结合92.3 本设计的跟踪方案102.4 本设计的研究内容11第三章太阳能自动跟踪系统软件部分的设计123.1 主程序设计模块133.1.1 主程序模块实现的功能133.1.2 程序设计思想或说明133.1.3主程序模块关键程序代码143.2. 光强检测模块153.2.1 光敏电阻光强比较法153.2.2 程序设计思想及说明163.2.3 光强检测模块关键程序代码173.3太阳能板二维角度调整模块183.3.1 电机水平转动控制部分183.3.2 程序设计思想或说明183.3.3 部分程序说明及电机水平转动控制部分流程图183.4电机驱动模块193.4.1电机类型选择193.4
10、.2步进电机的正反转动控制时序203.4.3 部分驱动程序说明20P1OUT=F_Rotationw;203.4.4 电机驱动部分实现的功能213.4.5 程序设计思想及说明213.4.6垂直电机控制部分关键代码223.5时钟模块233.5.1 DS1302 时钟模块的功能233.5.2 程序设计思想233.5.1部分程序说明及流程图23unsigned char Read_Ds1302 ( unsigned char address )233.6.系统显示模块253.6.1 LCD1602液晶显示器各种图形的显示原理253.6.2 该模块程序设计思想或说明263.6.3部分程序的分析说明及模
11、块流程图26void LcdWriteCommand(uchar cmd,uchar chk)263.7 报警系统模块283.7.1该模块程序实现的功能283.7.2程序设计思想及说明293.7.3部分程序说明及流程图29结 论30致 谢31参 考 文 献32附录A 系统原理图33附录B 部分程序清单34第一章 太阳能跟踪系统综述太阳能跟踪系统是光热和光伏发电过程中，最优化太阳光使用，达到提高光电转换效率的机械及电控单元系统，包括：电机（直流、步进、伺服、行星减速电机、推杆电机等）、涡轮蜗杆、传感器系统等等。 在太阳能光伏应用方面：保持太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能
12、电池板的动力装置，采用太阳能跟踪系统能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。 由于地球的自转，相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，有效的保证太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。目前世界上通用的太阳能跟踪系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，都要靠计算该固定地点每一时刻的太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论，需要地球经纬度地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新计算参数、设定数据和
13、调整各个参数；原理、电路、技术、设备都很复杂，非专业人士不能够随便操作。河北某太阳能光伏发电企业独家研发出了具有世界领先水平、不用计算各地太阳位置数据、无软件、不怕阴天、雷雨、多云等各种恶劣天气、已经预设系统设备保护程序、防尘效果好、抗风能力强、简单易用、成本低廉、可在移动设备上随时随地准确跟踪太阳的智能太阳能跟踪系统。该太阳能跟踪系统在该公司第一代跟踪仪的技术基础上，综合各地各种环境下的使用情况，对太阳能跟踪系统进行了全面的升级和改进，使该太阳能跟踪系统成为全天候、全功能、超节能、智能型太阳能跟踪系统。该太阳能跟踪系统具有常态（好天气情况）下的对日跟踪状态和恶劣气候条件下的系统自我保护装态以及从自我保护状态自动快速转为常态对日跟踪三种情形。增加了GPS定位系统，该太阳能跟踪系统是国
