太阳追踪器设计
单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计
单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计引言：太阳能光伏发电已经成为可再生能源中最受关注的一种技术。
光伏发电效率受到太阳光照的影响，传统的固定光伏发电系统效率较低。
为了优化光伏发电系统的效率，设计了一种单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统，能够根据太阳位置自动调整光伏板的角度，最大限度地提高太阳能的利用效率。
一、系统工作原理：该单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统由光敏电阻、测量电路、控制电路和执行机构组成。
光敏电阻负责感应太阳光照强度，传递给测量电路进行电信号转换。
控制电路接收到转换后的信号，并与事先设定的峰值进行比较。
然后，根据比较结果来控制执行机构，使光伏板按需自动调整角度。
二、光敏电阻的选择：光敏电阻是该系统中最重要的一个元件，因为它直接影响到系统的准确度和稳定性。
在选择光敏电阻时，需要考虑以下因素：光敏电阻的特性曲线、光敏电阻的响应时间、光敏电阻的阻值范围等。
一般建议选择具有较高灵敏度和稳定性的光敏二极管。
三、测量电路设计：测量电路的作用是将光敏电阻的电信号转换为适合控制电路处理的电信号。
测量电路一般由信号放大器、滤波器和模数转换器构成。
信号放大器用于放大光敏电阻产生的微弱电信号，滤波器用于去除噪声和杂散信号，模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号。
在设计过程中，需要合理设置放大系数和滤波参数，以确保测量电路的准确性和稳定性。
四、控制电路设计：控制电路是系统的核心部分，其功能是根据光敏电阻测量电路输出的信号，与事先设定的峰值进行比较，并根据比较结果来控制执行机构进行角度调整。
控制电路一般由比较器、运算放大器和逻辑电路构成。
比较器用于将输入信号与参考信号进行比较，运算放大器用于放大比较结果的差别，逻辑电路用于判断角度调整方向，并控制执行机构的运动。
五、执行机构设计：执行机构是该系统中最关键的部分，其功能是根据控制电路的指令，使光伏板按需自动调整角度。
常见的执行机构有两种：电动执行机构和气动执行机构。
空间高精度太阳跟踪器设计与实现
空间高精度太阳跟踪器设计与实现曹倩;石峰;王宇;徐彭梅【摘要】Key technologies of space high precision sun-tracking system applied in GF-5 satellite are researched in this paper. A tracking mechanism supported by two flexural pivots and driven by a voice coil motor is designed. Flexural pivot is one kind of frictionless, stiction-free bearing, ideally suited for high precision tracking mechanism. Voice coil motor has a simple structure without any structure for reversing, and is easy to be controlled. In the system control strategy, an initial tracking is combined with a final tracking, that is, a closed-loop control based on position feedback does the initial sun tracking, and then a closed-loop control based on image information feedback accomplishes the final sun tracking. The system can reach the tracking accuracy of up to 0.065mrad, and the tracking stability of up to 14.2μrad, which is proved by some tests in the end. This method is suitable for many similar tracking and scanning system in space products.%文章通过对"高分五号"卫星大气环境红外甚高光谱探测仪太阳跟踪器的设计,探讨了航天器高精度高稳定度跟踪指向技术,提出了一种挠性枢轴支撑、音圈电机驱动的高精度跟踪机构设计方法.挠性枢轴传动环节无接触摩擦,能够实现较高精度的轴系支撑;音圈电机具有结构简单、便于控制的优点,适用于短行程快响应的高精度闭环伺服控制系统,同时满足航天产品轻质、可靠的设计要求.跟踪控制采用基于位置反馈的闭环控制实现太阳粗跟踪,结合图像信息反馈的闭环控制实现精跟踪.通过仿真分析和试验测试,验证了机构跟踪精度可达0.065mrad、跟踪稳定度可达14.2μrad.该设计方法可为空间相似载荷的跟踪、扫描系统提供借鉴.【期刊名称】《航天返回与遥感》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】10页(P70-79)【关键词】跟踪机构;高精度;音圈电机;挠性枢轴;"高分五号"卫星【作者】曹倩;石峰;王宇;徐彭梅【作者单位】北京空间机电研究所,北京 100094;北京空间机电研究所,北京100094;北京空间机电研究所,北京 100094;北京空间机电研究所,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】V476.4随着航天遥感任务需求的不断提升，航天器所携带的载荷设备越来越精密，相应地对航天器指向精度、跟踪稳定度的要求也越来越高。
3分钟小实验带孩子做出太阳追踪器，测测你家的太阳高度角
3分钟⼩实验带孩⼦做出太阳追踪器，测测你家的太阳⾼度⾓细⼼的孩⼦会发现，在⼀天中，被太阳照射到⾝体投下的影⼦在不断地改变着。
第⼀是影⼦的长短在改变。
早晨的影⼦最长，随着时间的推移，影⼦逐渐变短，⼀过中午它⼜重新变长。
第⼆是影⼦的⽅向在改变。
在北回归线以北的地⽅，早晨的影⼦在西⽅，中午的影⼦在北⽅，傍晚的影⼦在东⽅。
国外有⼀个聪明的⼩⼥孩，将⾃⼰冬天和夏天不同时间段的影⼦⽤粉笔在地⾯做了标记，发现每天同样时间影⼦的位置差不多是固定的，影⼦的变化也是有规律的，标记在地⾯上的影⼦就像是⼀个⼤时钟。
⼏千年前古⼈就已经⽤这⼀发现发明了计时⼯具⽇晷[rì guǐ]，早期⽇晷[rì guǐ]就是是太阳的影⼦的意思，也就是太阳的轨迹。
后来被⼈们⽤来命名⼈类古代利⽤⽇影测得时刻的⼀种计时仪器，⼜称“⽇规”。
今天就带孩⼦亲⼿做⼀个⽇晷，看看太阳公公的轨迹是如何被记录下来的吧~-太阳⾼度⾓测量-材料⽴柱/底板/成影板/投影架/指南针⽇晷表/刻度盘/连接杆/空⼼扣/螺丝扣双⾯胶/⽛签/螺丝步骤-第⼀步-将连接板有孔⼀端插⼊投影架-第九步-调整好表盘⾓度后将表盘⾯向正北⽅底座依旧和地⾯保持平⾏将⼦时线对准正上⽅午时线对准正下⽅-第⼗步-⽤⼿机光照模拟夏⾄⽇太阳平稳移动⼿机光照⾓度模拟⼀天中地球在太阳不同的⽅位观察指针投影确定时间原理我们先来了解⼀下本次实验中太阳⾼度⾓测量的⼯作原理。
⾸先我们先认识⼀个概念：太阳⾼度⾓。
对于地球上的某个地点，太阳⾼度⾓是指太阳光的⼊射⽅向和地平⾯之间的夹⾓，专业上讲太阳⾼度⾓是指某地太阳光线与通过该地与地⼼相连的地表切⾯的夹⾓。
太阳⾼度⾓简称⾼度⾓。
当太阳⾼度⾓为90°时，此时太阳辐射强度最⼤；当太阳斜射地⾯时，太阳辐射强度就⼩。
在晨昏线上的各地太阳⾼度为0 °，表⽰正经历昼夜更替；在昼半球上的各地太阳⾼度⼤于0°，表⽰⽩昼；在夜半球上的各地太阳⾼度⼩于0°，表⽰⿊夜。
太阳自动追踪系统设计毕业设计论文 精品
目录中文摘要 (3)英文摘要 (4)1 引言 (5)1.1 课题研究的背景和意义 (5)1.2 课题研究的现状 (5)1.3 课题研究的主要内容 (6)2 系统的总体设计方案 (7)2.1 跟踪方法 (8)2.1.1太阳轨迹跟踪方法的设计 (8)2.1.2 光电跟踪方法的设计 (10)2.2 机械结构的设计 (13)2.3 充电模块的设计 (14)2.3.1 充电策略的选择 (14)2.3.2 充电控制器的选择 (17)3 系统的硬件设计 (18)3.1 电源模块的设计 (19)3.1.1 24V到5V的转化 (21)3.1.1 24V到负15V的转化 (22)3.1.1 24V到15V的转化 (22)3.1.1 24V到12V的转化 (23)3.1.1 24V到-12V的转化 (23)3.2 光电检测模块的设计 (24)3.2.1 太阳方位检测模块 (24)3.2.2 太阳光强检测模块 (26)3.3 单片机控制模块 (28)3.3.1 单片机的选择 (28)3.3.2 外部时钟电路 (29)3.3.3 步进电机驱动电路 (29)3.4 蓄电池充电模块 (31)3.4.1 DC/DC变换电路 (31)3.4.2 MOSFET驱动电路 (33)3.4.3 电压采样电路 (34)3.4.4 电流采样电路 (35)3.4.5 蓄电池温度检测电路 (35)3.4.6 PWM方波设计 (36)4 电路仿真 (37)4.1 降压（BUCK）电路的仿真 (37)4.2 太阳光强和方位检测电路的放大电路的仿真 (37)结论 (38)致谢 (39)[参考文献] (40)附件1： (44)附件2： (45)太阳自动追踪系统设计摘要：人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。
地面自动跟踪太阳暴晒设备的设计
； ａｕｔ ｏｍ ａｔｃ ｉ ｆｏｌ ｌ ； ｏｗ
风沙的影响老化速度 更快 。为了研 究物品的老化与 中物 品会随着时间的推 更是 由于光照 、雨水 、
器 ＩＥｅ ｔｃ ｌｃ ｒ ａｌ ｉ Ａｐｐｉ ｃ ｓ ｌ ａｎ ｅ
光照的关系 ，须研制一种 自动 跟踪太阳设备 ，捆绑 物 品于设备上 ，使物 品在单位 面积 、单位 时间内接
太阳暴晒 自动跟踪器的运用使须暴 晒物 品实时垂直太 阳光 ，有效提 高暴晒物品老化试验 效率。 自动跟踪控 制器 的核心 是单 片控 制器 ＭＣＵ，关键 元件是 光敏传 感器及双
轴 电机 。 其 基 本 工 作 原 理 ：ＭＣＵ对 光 敏 信 号 进 行 采 集 、 运 用 多 种 算 法和 校 正 技 术 综 合 处 理 ，准 确 判 断 太 阳方 向 ，
■ 技 术创 新 ・ 日用 电 器
受最 大 的 太 阳 辐射 能量 ，加 快 物 品 的 老化 速度 。
左（ ） （ ） 东 右 西 方向光敏组 ，分别检测 四个方向太阳光照
强度 ，另外两组光敏信号 为运 行控制信号。光敏信号经转 换 电路变成 ＭＣＵ可处理的 电压信号 ，ＭＣＵ收集该信 号等 待下一步处理 。该 装置外观工艺设计 优劣对整套设备太 阳 跟踪精度 和有 效性有至 关重 要影响。设计原则 ：一 、排 它 性 ，某一方 向光敏传 感器只能检测该 方向太阳光 ，排除检 测到反方 向光线 ：二、捕捉性 ，当任何一 方的光线都不能
多能动机面 功互人界
限位保护装置
Ｃ Ｍ
Ｕ
Ｊ
双 轴双 向 电机
太阳方位 ，输 出控制双轴双向电机运行 ，使设备指向太阳。
其 基 本 原理 ：四 方光 敏 被 固 定 在 一 段 长 ５ ｍｍ 方形 不 锈 钢 ０
太阳位置自动追踪系统的设计
太阳位置自动追踪系统的设计太阳位置自动追踪系统的设计引言：太阳是地球上一切生命的源泉，因此研究太阳的运动轨迹对于各个领域都具有重要意义。
然而，由于地球自转和公转的复杂性，太阳的位置是不断变化的。
为了更好地利用太阳能、实现太阳能追踪和降低能源消耗，设计一套太阳位置自动追踪系统是非常有必要的。
一、系统概述太阳位置自动追踪系统是一种通过感知和控制技术实现的系统，可以实时获取太阳的位置信息，并使太阳能装置随之自动调整方向。
该系统利用传感器获取地球上某一特定位置的太阳的位置信息，并通过控制器控制电机或其他执行机构来实现太阳能装置的自动追踪。
二、系统组成1. 光照传感器：光照传感器的作用是感知太阳的强度和位置信息。
利用传感器测量太阳光的强度，可以得到太阳的位置角度信息，并将其输入控制器进行分析和处理。
2. 控制器：控制器是系统的核心部分，它接收光照传感器的输入，并通过计算和判断决定太阳能装置的转动角度。
控制器还可以根据设定的参数，调整正在工作的执行机构，使其按照预定方向追踪太阳的运动。
3. 执行机构：执行机构是通过控制器发出的信号，控制太阳能装置的转动。
常用的执行机构有电机、液压缸等。
通过控制执行机构的运动，太阳能装置可以实现自动追踪太阳，最大限度地接收太阳能。
三、系统工作原理光照传感器感知到太阳的位置和光强度后，将信息传递给控制器。
控制器根据预设参数和算法分析这些数据，并产生相应的控制信号，驱动执行机构转动。
通过与预设目标进行比对，控制器可以精确地控制执行机构的运动，使太阳能装置随着太阳的运动而不断调整自身位置和方向。
四、系统设计与实施在设计太阳位置自动追踪系统时，需要考虑以下几个方面：1. 传感器选择与性能：选择合适的光照传感器，具备感知太阳位置和强度的功能，并具有高精度、高灵敏度的特点。
2. 控制器算法：设计适用于太阳位置自动追踪的控制算法，能够实时分析光照传感器的数据，并根据算法输出相应的控制信号。
太阳跟踪器课程设计
太阳跟踪器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解太阳的运动规律及其对地球的影响。
2. 学生能掌握太阳跟踪器的原理和制作方法。
3. 学生能了解太阳能在日常生活中的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学的物理知识，设计并制作简单的太阳跟踪器。
2. 学生能通过实验和观察，分析太阳跟踪器的效果，提出改进方案。
3. 学生能运用科学探究的方法，解决太阳跟踪器制作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自然科学的好奇心和探索精神，增强对物理学科的兴趣。
2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通和协作，培养团队精神。
3. 学生通过了解太阳能的利用，增强环保意识，认识到可再生能源在可持续发展中的重要性。
课程性质：本课程为动手实践课程，结合物理知识和实际操作，让学生在制作太阳跟踪器的过程中，学习物理知识，提高实践能力。
学生特点：六年级学生具备一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但需要引导他们运用所学知识解决实际问题。
教学要求：教师需引导学生运用物理知识，设计并制作太阳跟踪器，关注学生在实践过程中的表现，及时给予指导和鼓励，提高学生的实践能力和科学素养。
通过课程目标的实现，为学生提供展示自我、锻炼能力的平台。
二、教学内容1. 太阳运动规律：地球自转、公转，太阳高度角和方位角的变化。
教材章节：第二章第一节《地球和太阳》2. 太阳跟踪器的原理：介绍太阳跟踪器的工作原理，如光电转换、电机驱动等。
教材章节：第三章第三节《太阳能的利用》3. 太阳跟踪器制作：设计并制作简易太阳跟踪器，包括材料准备、电路连接、程序编写等。
教材章节：第四章第二节《动手制作太阳能装置》4. 实验与观察：通过实验和观察，分析太阳跟踪器的效果，提出改进方案。
教材章节：第五章第一节《实验与观察》5. 太阳能应用：了解太阳能电池、太阳能热水器等在生活中的应用。
教材章节：第三章第四节《太阳能产品的应用》教学安排与进度：第一课时：讲解太阳运动规律，引导学生思考太阳跟踪器的原理。
太阳自动追踪器设计
太阳自动追踪器设计二章 太阳能电池板的自动寻光电路2．1寻光元件光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
一般光敏电阻器结构如图2.1所示。
根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、 硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。
锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。
可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。
主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。
2．2 电压比较元件图2.1 光敏电阻器结构2.2.1 LM358 双运算放大器概述LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358 的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
2.2.2 LM358特性✓内部频率补偿✓直流电压增益高(约 100dB)✓单位增益频带宽(约 1MHz)✓电源电压范围宽：单电源(3—30V); 双电源(±1.5 一±15V)✓低功耗电流，适合于电池供电✓低输入偏流✓低输入失调电压和失调电流✓共模输入电压范围宽，包括接地✓差模输入电压范围宽，等于电源电压范围✓输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)图2.2 LM358引脚图2.3 继电器工作原理2.3.1继电器（relay）的工作原理和特性当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。
太阳跟踪仪系统设计
6
485CTL
T
T
T
图12 驱动实物图
5 通信模块
5.1 有线通讯和无线通讯之间的选择
无线通信对比于有线通信最大的优点是环境， 不需要线的限制。 而对比无线通信有线通 信更稳定， 安全 （只对于无线通信而言） ， 高速。 但是现今生活中有线通信因环境的限制 （必 须要有线来连接） 而慢慢被无线通信取代， 无线通信也是正在改变相应的技术让传输速率更 高（802,11n 的速率能到达 100Mbps 不低于有线通信） ，更稳定，方便。 在追踪太阳位移的仪器设计上建议使用无线通讯。 由于此装置是一个精密度比较高的仪 器， 而有线通讯最大特点就是有传输媒介， 传输媒介有可能影响仪器的工作， 影响最终结果。 而无线通讯技术的革新， 使得传输速率更快， 信息传输更稳定、方便，成本廉价、适应性好、 扩展性好，并且太阳位移追踪仪器工作环境不需要严格的保密。综上所述，在有线通讯和无 线通讯之间，该课题选择无线通讯就可以完成课题所需。
课程设计论文
题 院 目： 系： 太阳跟踪仪系统设计 信息与控制学院 自动化 张 倩（63）
专业班级： 组 组 长：
员： 侯亮（69） 、柏冬成（68） 、钱俊飞（76） 、侯大威
（70） 、杨金华（61） 、张星（62） 、盛天明（81） 、龚超（33） 、 唐伟（79） 、刘波（55） 、归育琦（53） 、葛俊侥（84） 、李杨（59）
3.2主控制器PCB图
图5 主控制器PCB图
4 电源及驱动设计
4.1 电源供电方案比较
方案一：可调电源 可调电源是采用当前国际先进的高频调制技术，其工作原理是将开关电源的电压 和电流展宽，实现了电压和电流的大范围调节，同时扩大了目前直流电源供应器的应 用。与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点，同时也 为大功率直流电源减小体积创造了条件，此电源又称高频可调式开关电源。可调直流 稳压电源保护功能齐全，过压、过流点可连续设置并可预视，输出电压可通过触控开 关控制。但其缺点也很明显，大功率的可调电源体积庞大，携带不方便，如图 6 所示。
太阳光自动跟踪系统课程设计
太阳光自动跟踪系统课程设计太阳光自动跟踪系统，听起来是不是有点高大上？其实说白了，就是一个能自动跟着太阳转的设备，简单点说，就是“阳光大追踪”。
你是不是已经想象到那个阳光照射下来，跟着阳光走，一直不离不弃的场景了？其实这就是太阳能发电的一个重要环节，咱们把它搞得聪明一点，让它自己动起来，追着太阳走，这样能更好地吸收阳光，提高发电效率。
不信？你往下看，保证让你眼前一亮。
咱得知道，太阳能发电要靠阳光。
你想呀，太阳一出来，咱们就等着吸收它的能量，但光照强度不同的时候，怎么能最有效地利用太阳能呢？这时候，咱们就得用太阳光自动跟踪系统了。
这个系统呢，通俗点说，就是给光伏电池板装上一双“眼睛”，让它能看到太阳，然后根据太阳的位置，自动调整角度。
就像咱们平常看电影的时候，电视遥控器能调节角度一样，太阳光自动跟踪系统就能调整光伏板的方向，使其始终对准太阳，保证最大限度地吸收太阳能。
你要是问，为什么不直接让太阳能板朝一个固定的方向就行了呢？唉，这问题可难不倒我。
因为太阳从早到晚的路径是不一样的。
早上从升起，下午落到西方，你要是把光伏板固定不动，太阳照射的角度就会一直变化，结果呢，电池板吸收的太阳能就不够多，效率也就大打折扣了。
对吧？就像你一整天都对着太阳背面站，怎么可能晒到好太阳？不过，太阳光自动跟踪系统就不同了，它能通过一系列巧妙的装置，全天候调节板子的角度，始终保持最优的光照位置。
这一切的核心其实就是那些传感器。
别看它们个头不大，作用可不小。
它们会感应太阳的位置，然后通过控制系统计算出光伏板应该转到什么角度。
然后，电机一启动，板子就开始转动，跟着太阳跑。
这过程啊，看着真是简单，实际操作起来，可是有一套复杂的技术在里面。
你想想，传感器得精确，电机得有劲，还得考虑到各种环境因素，比如风速、温度啥的。
这就像是在和太阳斗智斗勇，你追我赶，谁也不愿意掉队。
其实你仔细想想，太阳光自动跟踪系统就像是一个忠实的小跟班。
它总是默默地执行着它的任务，似乎没什么大不了的，但它的努力却决定了电池板的吸收效率。
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太阳追踪器设计
Design of solar tracker
姚阿庆1 牛宗超2
Y AO Aqing 1 NIU Zong-chao 2. （南京化工职业技术学院） 摘要：本设计是基于STC89C52单片机的步进电机控制太阳追踪器。
它通过两个光敏电阻采集到的将光照强度再转化成电压信号，其中用到LM358放大模块和TLC1543A/D 转换芯片，通过控制步进电机的正反转来控制电池板保持与阳光垂直。
光电信号采集电路带有两个变阻器可以进行微调节，保持与太阳准确对准。
关键词：STC89C52、步进电机、光敏传感器、自动对准
[中图分类号] TP273.52 [文献标识码]B
1、引言
太阳能是一种清洁而且无污染的能源，有着巨大的开发前景。
同时我国是一个太阳能资源比较丰富的国家，提高太阳能利用效率可极大缓解能源短缺的问题。
利用太阳能的关键不仅需要改进太阳能电池板，如何能让电池板发挥最大的作用也是必要的，这样才能让电池板得到太阳最大光照强度，从而最大限度的采集太阳能。
因此太阳自动追踪器设计就应运而生。
2、系统方案设计原理
本设计主要由单片机最小系统、光电采集电路、信号放大模块、A/D 转换模块、步进电机执行部分组成，采用8位的STC89C52单片机做控制器，程序采用C 语言编程。
利用步进电机的正反转，实现对太阳的追踪提高太阳能的利用。
采集电路主要由光敏电阻组成，由惠斯通电桥转化成电压信号，再经过放大和A/D 转换送至单片机进行分析输出控制信号，实现对太阳的追踪。
系统框图如下图（1）：
图（1）系统框图
3、硬件电路设计
1、光电转换模块
在可见光范围内，该器件的输出电流与外界光照强度有良好的线性关系，这样我们就可以方便地通过惠斯通电桥将其转换成电压信号，该电桥具有良好的灵敏度，可使该系统更加灵敏。
（仿真中的光敏电阻用变阻器代替）
图（2）信号采集电路
2、放大电路设计
LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场。
在本设计中用来放大采集到的电压信号，方便后期的继续处理。
3、步进电机驱动设计
本设计使用单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3的端口输出脉冲信号送给ULN2003A的IN1、IN2、IN3、IN4端口。
输入的脉冲信号经ULN2003A 放大及倒相之后来驱动步进电机作相应动作。
如图中所示ULN2003A的 COM 口和电机的 COM1、COM2 连接在一起并共直流5v 电。
由ULN2003A和步进电机组成的驱动模块原理图如下图所示
图（3）执行部分与单片机的接线图
4、系统总原理图
图（4）系统原理图
3、软件设计
首先是初始化定时器，将光敏传感器采集到的光电信号经过LM358放大，再送到TLC1543进行模数转换，最后的结果送至单片机由软件进行分析，给出相应的步进电驱动信号，电机作出应答，开始自动校准实现对太阳的追踪。
本设计采用光敏传感器采集光信号，经过放大电路与A/D转换电路，转换成合适单片机处理的数字信号，经过单片机处理，输出相应的控制信号给步进电机驱动模块，让步进电机进行相应的旋转，实现自动对准阳光的目的。
当两边的光照强度不同时，步进电机将自动调整角度使两边的光照强度相同；当两边的光照强度相同时，步进电机将会停止旋转。
如此循
【1】余发山、王福忠. 单片机原理及应用技术[M]中国矿业大学出版社.2008年6月第1版【2】康华光. 电子技术基础（数字部分）[M]高等教育出版社.第五版
【3】胡寿松.自动控制原理.国防工业出版社1994
【4】马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].北京 人民邮电出版社 2004。
【5】太阳能 未来理想能源.大众科技报
【6】李光飞、楼然苗、胡佳文等.单片机课程设计实例指导[M]北京航空航天大学出版社.2004.。