目 錄
摘要 - 1 -
一、概述 - 3 -
（一）能源與環(huán)保 - 3 -
1.能源短缺 - 3 -
2.環(huán)境污染 - 3 -
3.溫室效應(yīng) - 3 -
（二）太陽(yáng)能的特點(diǎn) - 4 -
（三）國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能應(yīng)用的現(xiàn)狀 - 5 -
（四）幾種主要的太陽(yáng)能發(fā)電裝置 - 6 -
1.塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) - 6 -
2.聚光光伏發(fā)電系統(tǒng) - 7 -
3.碟式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) - 8 -
（五）太陽(yáng)能跟蹤技術(shù)現(xiàn)狀 - 10 -
（八）本章小結(jié) - 22 -
二、跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)想及框架 - 23 -
（一）跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 - 23 -
（二）跟蹤系統(tǒng)的組成 - 23 -
1.太陽(yáng)能采集裝置 - 24 -
2.轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) - 24 -
3.控制部分 - 25 -
4.貯能裝置 - 25 -
5.逆變器 - 25 -
6.控制器 - 26 -
（三） 太陽(yáng)照射規(guī)律 - 26 -
1.地球圍繞太陽(yáng)的運(yùn)行規(guī)律 - 26 -
2.太陽(yáng)高度角和方位角的確定 - 27 -
（三）本章小結(jié) - 30 -
三、機(jī)械部分的設(shè)計(jì) - 31 -
（一）整體框架的設(shè)計(jì) - 31 -
（二）減速裝置的選型 - 32 -
（三）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型 - 33 -
（四）本章小結(jié) - 34 -
四、控制部分的設(shè)計(jì) - 36 -
（一）控制器 - 36 -
1.匹配系統(tǒng) - 36 -
2.并聯(lián)調(diào)節(jié)器 - 38 -
3.串聯(lián)調(diào)節(jié)器 - 39 -
（二）單片機(jī)的選型 - 40 -
1.結(jié)構(gòu)框圖: - 40 -
2.AT89C51的引腳 - 41 -
（三）計(jì)時(shí)芯片的選型 - 45 -
（四）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的選型 - 47 -
（五）整體電路圖的設(shè)計(jì) - 50 -
（六）本章小結(jié) - 50 -
五 程序部分的設(shè)計(jì) - 51 -
（一）流程圖設(shè)計(jì) - 51 -
（二）程序設(shè)計(jì) - 53 -
（三）本章小結(jié) - 57 -
結(jié)論與展望 - 58 -
參考文獻(xiàn) - 59 -
致謝 - 60 -
外文文獻(xiàn) - 61 -
（一）原文 - 61 -
（二）翻譯 - 66 -































摘要
隨著以常規(guī)能源為基礎(chǔ)的能源結(jié)構(gòu)隨著資源的不斷耗用將越來(lái)越適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需要，包括太陽(yáng)能在內(nèi)的可再生資源將會(huì)越來(lái)越受到人們的重視。利用潔凈的太陽(yáng)光能，以半導(dǎo)體光生伏打效應(yīng)為基礎(chǔ)的光伏發(fā)電技術(shù)有這十分廣闊的應(yīng)用前景。
本設(shè)計(jì)嘗試設(shè)計(jì)一種能夠自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光照射角度的雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)以提高太陽(yáng)能電池的光-電轉(zhuǎn)化率。該系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心，利用太陽(yáng)軌道公式進(jìn)行太陽(yáng)高度角及方位角計(jì)算，并利用計(jì)時(shí)芯片以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙軸跟蹤系統(tǒng)，使太陽(yáng)能電池板始終垂直于太陽(yáng)入射光線，從而提高太陽(yáng)能的吸收效率。
目前本設(shè)計(jì)僅通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算公式得到的數(shù)據(jù)，對(duì)東西向進(jìn)行每小時(shí)一次的角度改變，南北向進(jìn)行每天一次的角度改變，再通過(guò)單片機(jī)的判斷進(jìn)行每晚的東西向回歸控制以及每半年的南北向跟蹤方向的改變控制。
由于時(shí)間及作者目前的知識(shí)限制，跟蹤系統(tǒng)只是進(jìn)行粗略的角度跟蹤，有較大誤差，今后如有機(jī)會(huì)再進(jìn)行改進(jìn)。

關(guān)鍵字：太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)照射角 自動(dòng)跟蹤 單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī)


Abstract
With the conventinuous consumption of resources , the conventional enenrgy-based energt strcucture has not already more and more adapt to the needs for sustainable development,sppeing-up the development of and utilization of solar energy , the photovoltaic technology based on the photovoltaic effect has a very bord application prospect.
In the design , we try to design an automatic tracking system with Biaxial in order to enhance solar light - electricity conversion efficiency. The system is based on single-chip, orbit the sun elevation angle formula using the sun and calculating azimuth and take the time chip advantage of dual-axis stepper motor driven tracking system, make the solar panels perpendicular to the solar incidence line, to improve the absorption efficiency of solar energy.
At present, the design of a simple formula was only for calculating the data, the east-west to the point of view will be changed once an hour, the north-outh perspective will be changed once a day, and then the MCU to return to control things through the night to determine, as well as every haif a year to track the direction of the north-south change in control.
Because of the time and the current limitations of the knowledge of the author’s , the tracking system to track the point of view is rough , there are many errors , if the opportunity arised the design will be iomproved in the future.

Keywords: solar cells Inrradiation angle of sun tracking automatically single-chip Stepping motor