本文研究的太阳板方位自动调节方式是利用单片机技术实现机电一体化，从而提高系统追踪的自动化程度和系统稳定性。本文阐述了单片机控制系统的设计过程以及机械部分的设计，系统采用了AT89C51单片机做为整个系统的核心，该追踪系统采用的是对光电检测追踪模式以及太阳方位计算追踪模式这两者优点的结合模式，晴天时采用光电检测追踪模式，使用光敏二极管做传感器，利用光敏二极管的比较电路来判断太阳方位，配合电动机控制机械部分对阳光进行即时追踪，该模式接收效率高；阴雨天进入太阳方位计算追踪模式，通过软件计算当时太阳的方位角和高度角来进行追踪，则保证了接收的稳定。

主要研究工作

本文所介绍的太阳能方位自动调节装置采用了新的跟踪策略，可实现大范围、高精度调节，论文的主要工作包括：

(1)比较国内外主要的几种跟踪方案，提出合理的跟踪策略。

(2)选择合适的传感器器件，证明该传感器的可行性。分析不同天气状况下传感器的跟踪策略。

(3)选取控制芯片，分析系统的硬件需求，设计控制系统。

(4)设计控制方案，进行软件设计

课题研究的特点

本课题设计的大范围自动调节跟踪装置利用粗定位光敏二极管和精定位视日轨迹调节跟踪装置相结合的双重定位方法，跟踪方向为东西180°范围，结构简单、运行可靠、安装方便、跟踪精度高、成本低廉，基于单片机控制核心的太阳能板方位自动调节，使之与太阳能板相结合后能够使太阳板始终与太阳光线垂直，不论晴天还是雨天，都能获取当时最大的太阳光能。

课题的研究具有以下特点：

①通过对太阳能电池结构和太阳辐射的特点的理论分析表明，太阳跟踪可大

大提高光伏转换效率，其转换效率可达到30％以上。

②对于目前太阳跟踪控制领域存在的数字控制价格昂贵，模拟控制适应性差、精度低的问题，本课题采用了利用单片机控制步进电机实现太阳跟踪控制的方案。

③跟踪过程当中即便遇到雨天天气跟踪系统也能安全可靠的运行，无需人工调节。

④实践证明光敏二极管非常适合于太阳跟踪控制用传感器。

⑤对于较大型的太阳光伏发电系统，利用步进电机控制，不仅使系统运

行稳定可靠，还使系统结构更加简单,由不同负载所选不同型号的步进电机的控制，只需修改软件，不需改变硬件电路。

工作总结

在本课题研究过程中，主要进行了以下工作：

①分析了目前太阳能在国内外使用的情况（距离普遍使用还很有些距离），对太阳能电池的原理进行了阐述。以及对太阳能蓄电池的原理性能等方面都进行了讲述。

②调查国内外当前太阳能使用以及追踪的现状，仔细分析比较以后，个人认为还是用单片机的来控制的成本和效率最为接近大众化，在目前的太阳能追踪情况来看，公认比较好的方式有两种：光电追踪模式，以及视日角度追踪，这两种模式各有优缺点，所以取长补短，融合优化是必然趋势。

③比较了各种型号单片机的功能，还是选择AT89C51单片机。选择光敏二极管来作为光电传感器（三极管的反应时间以及效率稍显不足），用3个光敏二极管连接成2组比较电路（二极管数量若少则灵敏比较度不够，多了又可能形成干扰造成误判），将其共同安装在一圆盘上，以此来判断太阳所在角度位置的功能。

④进行了太阳能板自动方位调节软件设计。