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1、常信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别： 电子与电气工程学院 专业： 光伏发电技术与应用 班 号： 光伏122 学 生 姓 名： 王冬冬 学 生 学 号： 1206213215 设计（论文）题目： 光伏发电光源跟踪控制系统设计指 导 教 师： 朱文杰 设 计 地 点： 常信息职业技术学院 起 迄 日 期：2014.5.192014.11.20 毕业设计（论文）任务书专业 光伏发电技术与应用 班级 光伏122 王冬冬 一、课题名称： 光伏发电光源跟踪控制系统设计 二、主要技术指标（或基本要求）： 1、光照强度低于100Lx时系统暂停跟踪光源，100-500Lx时进行疏跟踪，大于500Lx
2、时进行密跟踪。 2、太阳能电池组件转动的精度为0.93、用四个光敏三极管3DU5组成光敏传感器其最高工作电压为10V，响应时间为1ms-1ums。 4、单片机要有复位电路使组件24h后回到初始位置。 三、主要工作容： 1、考察分析光源跟踪控制系统在光伏发电中的应用的现状以与今后的发展行情；2、寻找相似案例，确定方案的可行性；3、通过网络和书籍了解并学习相关技术；4、对所搜集的资料进行整理、分析和归纳；5、对光源跟踪控制系统的整体方案进行设计；6、对光源跟踪控制系统的硬件和软件进行设计；7、撰写毕业设计；8、与老师和同学们进行交流、研究、讨论，对毕业设计修改，直到达到毕业设计要求，进行答辩。四、
3、主要参考文献：1王雪文,王洋,阎军锋,武等.太阳能自动跟踪控制系统的设计J.西北大学学报（自然科学版）2004 2欣，延强，铠麟，实例解读51单片机完全学习与应用，电子工业，2011.43郁有文，常健，程继红.传感器原理与工业应用M.电子科技大学，2002.4小山.单片机在步进电机控制系统中的应用J.机电工程技术.2004(01) 5王雪文,王洋,阎军锋,武,志勇.太阳能电池板自动跟踪控制系统的设计J.西北大学学报(自然科学版).2004(02)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
4、（论文）题目光伏发电光源跟踪控制系统设计一、 选题的背景和意义：背景：太阳能是一种清洁可再生的新型能源，但其也有间歇性、空间分布不断变化的缺点。其导致现在一些太阳能设备对太阳能的利用率不高。光源跟踪控制系统可以始终跟踪太阳能保证设备的要求跟踪部位正对太阳，从而提高设备对太阳能的利用率。此系统也可以应用在工业中，用光源作为引导实现自动化控制等。意义：人们通过对太阳的追踪来实现对太阳能的充分利用，缓解能源危机的局面。目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的，没有充分利用太阳能资源，发电效率低下。在太阳能光伏发电中，一样条件下，采用自动发电设备要比固定式发电设备的发电量高，因此在太阳能利用中进行跟踪
5、式十分必要的。二、 课题研究的主要容：1、 光伏发电光源跟踪的诸多优势；2、 光伏发电光源跟踪控制系统的整体设计方案；3、 硬件设计：主控芯片、电动机和传感器的选择，主控电路、步进电机驱动电路和按键的设计与信号采集处理；4、 软件设计：主、子程序流程图；5、 本设计的总结。三、 主要研究（设计）方法论述：1、 首先分析光伏发电光源跟踪控制的发展前景，探索出它在光伏发电中的优势；2、 找到其已被应用的实例，论证其实施的可行性；3、 通过复习太阳能光伏发电系统设计与应用、传感器的应用技术、模拟（数字）电路与施工安装方面的相关知识，从而进一步掌握硬件与软件设计的理论知识；4、 分析系统设计的要求，从
6、而确定硬件的选用；5、 与成功的案例对比，最终确定系统的设计。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 容2014-05-192014-05-26在老师指导下完成毕业设计的选题2014-05-272014-06-15完成毕业设计任务书，并填写开题报告2014-06-162014-06-30完成开题报告2014-07-12014-07-25完成第二章容:系统方案设计2014-07-262014-08-20完成第三章容:设计方案的比较2014-08-212014-09-11完成第四章容:系统硬件设计2014-09-122014-09-28完成第五章容:系统软件设计2014-09-29201
7、4-10-25完成第六章容并交于老师修改2014-10-142014-11-8修改初稿2014-11-162014-11-20准备毕业答辩五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日光伏发电光源跟踪控制系统设计目录摘要Abstract第1章 前言11.1 本设计的意义与目的11.2 本设计的主要容1第2章 系统方案设计22.1 设计要求22.2 设计思路22.3 光源跟踪设计方案22.4 光强检测系统方案32.5 方案选择42.5.1 主控芯片的选择42.5.2 电动机的选择42.5.3 传感器的选择72.5.4 显示器的选择7第3章 系统的硬件设计9
8、3.1硬件方框图93.2主控系统93.2.1 单片机主要特点93.2.2 单片机主要组成103.2.3 单片机的复位电路103.3步进电机驱动电路设计113.4 按键设计143.5 液晶显示器设计143.6 信号采集处理163.6.1 信号类型163.6.2 ADC0809 转换采集信号16第4章 软件设计194.1 主流程图194.2 子程序流程图19第5章 系统调试与分析245.1仿真245.2 调试与分析25第6章 结束语27摘要太阳能作为未来的能源是一种非常理想的清洁能源，近年来由于人们对能源、环境问题的日益关注。目前许多太光源阳能电池板阵列没能高效的利用太阳资源，发电效率低。本次设计
9、是将固定的太阳能光伏组件改变成双轴跟踪光源的太阳能光伏组件，通过跟踪光源使光伏组件保持较高的输出功率。本设计主要以超低功耗的AT89C51为控制核心，由光源检测、电机驱动等组成。用四个光敏三极管3DU5组成光敏传感器来检测光源的位置，并将其检测到的信号放大传给单片机AT89C51。通过单片机的运算和处理来确定运动趋势，同时将信号传给步进电机，使其与光源运动，最终达到高效利用太阳能的目的。此次设计的光源跟踪控制系统能够使太阳能利用装置时刻保持与太线垂直，其结构简单、成本低廉且跟踪精度高，不仅能用于光伏电站的发电，小的地方还可用于太阳灶、太阳能热水器等各种太阳能装置上，具有一定的实用价值。关键词：
10、单片机AT89C51；双轴跟踪；传感器AbstractAs the future of solar energy is an ideal clean energy in recent years due to growing concerns about energy and environmental issues. Solar weakens over time or become strong, so this made for the utilization of solar energy higher requirements. Many solar panel array is n
11、ot efficient use of solar energy resources, low power generation efficiency. This design is to change the fixed axis tracking solar PV modules into a source of solar PV modules, photo voltaic components by tracking the light source to maintain a high output power. This design mainly for the control
12、of ultra-low-power AT89C51 core, from light detection, motor drive and other components. With the light sensors to detect the position of the light source, and the detected signal is transmitted to the micro controller enlarged AT89C51. To determine the source of the movement trends in computing and
13、 processing by the micro controller, while the signals to the motor, so that the light source movement, and ultimately achieve efficient use of solar energy purposes.Thedesign ofthe light sourcetrackingcontrol system to make thesolar energy utilization devicealways keep vertical to sunlight,which ha
14、s the advantages of simple structure,low cost andhigh tracking accuracy,not only can be used forphoto voltaic powergeneration,small placealso can be used forsolar cooker,solar water heaters and each other kind of solarequipment,has a certain practicalvalue.Keywords:SCM AT89C51；Sources； Automatic tracking；Sensor；
