大学毕业设计论文 太阳能 自动跟踪 系统设计

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太阳能自动跟踪系统设计毕业论文

太阳能自动跟踪系统设计毕业论文

太阳能自动跟踪系统设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题背景 (1)1.2.1能源现状及发展 (1)1.2.2我国太阳能资源 (1)1.2.3目前太阳能的开发和利用 (2)1.2.4太阳能的特点 (2)1.3课题研究的目的 (2)1.4研究课题的意义 (2)1.4.1新环保能源 (2)1.4.2提高太阳能的利用率 (3)1.5太阳能利用的国内外发展现状 (3)1.6太阳追踪系统的国内外研究现状 (4)1.7论文的研究内容 (5)1.8论文结构 (5)2太阳能自动跟踪系统总体设计 (5)2.1太阳运行的规律 (5)2.2跟踪器机械执行部分比较选择 (6)2.2.1立柱转动式跟踪器 (6)2.2.2陀螺仪式跟踪器 (7)2.2.3齿圈转动式跟踪器 (7)2.2.4本课题的机械设计方案 (8)2.3跟踪方案的比较选择 (8)2.3.1视日运动轨迹跟踪 (9)2.3.2光电跟踪 (9)2.3.3视日运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合 (11)2.3.4本设计的跟踪方案 (12)3机械设计部分 (13)3.1太阳能自动跟踪系统机械设计方案 (13)3.2第一齿轮转动计算 (13)3.2.2尺寸计算 (13)3.2.3校核计算 (14)3.2.4齿根弯曲疲劳强度验算 (15)3.3第二齿轮转动计算 (17)3.3.1材料选择 (17)3.3.2尺寸计算 (17)3.3.3校核计算 (17)3.3.4齿根弯曲疲劳强度验算 (19)3.4轴瓦校核计算 (20)3.4.1大轴瓦校核计算 (20)3.4.2小轴瓦校核计算 (22)3.5键联接计算 (24)3.5.1主轴与大齿轮的键联接 (24)3.5.2小轴与齿圈的键联接 (25)3.5.3步进电机1输出轴与小齿轮1的联接 (25)3.5.4步进电机2输出轴与小齿轮2的联接 (25)3.6抗风性分析 (26)3.6.1底座上螺钉校核 (26)3.6.2轴校核 (26)4自动跟踪系统设计 (27)4.1系统总体结构 (27)4.2光电转换器 (28)4.2.1光电转换电路 (28)4.3单片机及其外围电路 (29)4.3.1 AT89C51单片机 (29)4.3.2外围电路 (31)4.4步进电动机及驱动电路 (32)4.4.1步进电动机介绍 (32)4.4.2步进电机的主要特性 (32)4.4.3步进电机的选择 (33)4.4.4驱动电路 (34)4.5系统的实现 (35)4.5.1光敏电阻光强比较法 (35)4.5.2光敏电阻光强比较法的工作过程 (36)5结论 (39)5.1结论 (39)5.2展望 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 (43)附录2 (50)1绪论1.1课题来源模拟生产实际课题:太阳能自动跟踪系统设计。

太阳能自动跟踪控制器论文.

太阳能自动跟踪控制器论文.

电子产品创作设计课程项目设计论文题目:太阳能自动跟踪控制器设计院系: 电子工程学院班级: 020813作者:XXX(020813XX)XX(020813XX)XX(020813XX)XX(020813XX)XX(020813XX)西安电子科技大学太阳能自动跟踪控制器设计摘要:太阳能跟踪控制器是能够保持太阳能电池板随时正对太阳,使太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置,能够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控制器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,也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。

采用的是电脑数据理论,需要地球上不同经纬度地区的特定数据和设定,一旦安装,就不便移动或装拆,每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数;原理、电路、技术、设备都很复杂,非专业人士不能够随便操作。

此次设计通过对太阳能自动跟踪控制器的研究设计,改进了以往传统太阳能设施。

本文简要介绍从硬件方面对太阳能自动跟踪控制器进行设计、制作,从而完善已有太阳能自动跟踪控制器的不足之处。

根据光敏电阻接收太阳光的强弱不等,控制电机的转动,从而调整太阳能接收装置的角度,使装置正对太阳,而更好的进行对太阳照射的接收。

此次设计电路运用双运放和两个电阻构成两个电压比较器,利用光敏电阻和电位器构成光敏传感电路。

从而使装置可以根据光线的强弱进行自动补偿。

根据光照的不同,控制继电器的导通,进而控制电机转动。

在太阳不停的偏移过程中,使电机转——停交替,从而使太阳能接收装置始终面朝太阳。

关键词:太阳能光敏传感器太阳能定位太阳能跟踪系统一、前述能源是人类面临经济发展和环境维护平衡需要解决的最根本最重要的问题。

《2024年太阳能自动跟踪系统的设计与实现》范文

《2024年太阳能自动跟踪系统的设计与实现》范文

《太阳能自动跟踪系统的设计与实现》篇一一、引言随着环境保护和可再生能源的日益重视,太阳能的利用成为了全球关注的焦点。

太阳能自动跟踪系统作为一种提高太阳能利用效率的重要手段,其设计与实现显得尤为重要。

本文将详细阐述太阳能自动跟踪系统的设计原理、实现方法和应用前景。

二、系统设计目标本系统的设计目标是为了提高太阳能的利用率和发电效率,通过自动跟踪太阳的运动,使太阳能电池板始终面向太阳,从而最大限度地接收太阳辐射。

同时,系统应具备操作简便、稳定可靠、成本低廉等特点。

三、系统设计原理太阳能自动跟踪系统主要由传感器、控制系统和执行机构三部分组成。

传感器负责检测太阳的位置,控制系统根据传感器的数据控制执行机构进行相应的动作,使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。

1. 传感器部分:传感器采用光电传感器或GPS传感器,实时检测太阳的位置。

光电传感器通过检测太阳光线的强度和方向来确定太阳的位置,而GPS传感器则通过接收卫星信号来确定地理位置和太阳的位置。

2. 控制系统部分:控制系统是太阳能自动跟踪系统的核心部分,负责接收传感器的数据,并根据数据控制执行机构的动作。

控制系统采用微处理器或单片机等控制器件,通过编程实现控制算法。

3. 执行机构部分:执行机构主要负责驱动太阳能电池板进行动作。

常见的执行机构有电机、齿轮、导轨等,通过控制执行机构的动作,使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。

四、系统实现方法1. 硬件实现:太阳能自动跟踪系统的硬件主要包括传感器、控制系统和执行机构。

传感器和执行机构的选择应根据实际需求和预算进行选择,而控制系统的硬件则需根据所采用的微处理器或单片机等器件进行设计。

2. 软件实现:软件实现主要包括控制算法的编写和系统调试。

控制算法的编写应根据传感器的数据和执行机构的动作进行编程,通过控制算法实现太阳能电池板的自动跟踪。

系统调试则需要对整个系统进行测试和调整,确保系统的稳定性和可靠性。

五、应用前景太阳能自动跟踪系统的应用前景广阔,可以广泛应用于太阳能发电、太阳能热水器、太阳能干燥等领域。

毕业设计 太阳能电池板自动跟踪系统设计

毕业设计    太阳能电池板自动跟踪系统设计

第1章绪论1.1太阳能利用的前景当今,煤,石油,天然气等常规矿产能源,储量越来越少,世界各大经济体都面临能源危机。

按照目前的开采和使用速度,己探明的矿产能源仅够人类再利用几十年,可以说,己经是处在日益枯竭的形势之下。

为了能够获得更多的资源,在石油储量丰富的地区,一直以来冲突不断,而且有外部势力的干预。

为了得到能源,保证经济这架大车的正常运转,不惜以战争为手段,以人民的生命为代价。

中国,作为世界上最大的发展中国家,对石油的依赖程度很高。

以2010年为例:海关总署公布的数据显示,2010年全年我国进口原油2.39亿吨,去年全年原油产量2亿吨,对外依存度逼近55%。

我国已经进入能源预警阶段。

根据国家能源局的报告,到2010年中国已成为世界第一大能源消费国。

其中,电力消费从2005年的2.5亿千瓦时增加到2010年的4.2亿千瓦时,年均增长11.1%;煤炭消费量从2005年的23.18亿吨增加到2010年的32亿吨,年均增长6.8%;石油消费从3.25亿吨增加到4.28亿吨,年均增长5.7%;天然气消费从468亿立方米增加到1090亿立方米,年均增长18.5%;非石化能源消费从1.6亿吨标准煤增加到2.6亿吨标准煤,年均增长10.1%。

“十二五”期间我困能源消费总量将增加8亿至1亿吨标准煤,年均增长4.8%至5.5%,到2015年能源消费总量达41亿至42.5亿吨标准煤。

从以上的数据,很容易看出,完全依靠煤炭!石油等常规能源,是无法满足未来社会经济发展对于能源需求的[1]。

另外一个方面,矿产能源在使用中产生的二氧化碳会造成温室效应;其它的废渣废气对环境造成了无法挽回的损失。

即使是这些能源本身泄漏都会对环境造成危害,如石油管道损坏造成的石油泄漏。

基于以上两个方而的原因,人类正在寻找更适合的能源。

希望能够逐步取代常规的矿产能源。

在填补现有能源不足的同时,也为保护环境做积极的改善。

目前所开发和利用的新能源主要有核能、风能、太阳能、潮汐能等。

单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计 毕业论文

单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计  毕业论文

摘要以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要,加速开发利用太阳能等可再生能源已成为人们的共识。

利用洁净的太阳光能,以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术有着十分广阔的应用前景。

本课题主要论述了单轴太阳能自动跟踪系统的设计方法。

对自动跟踪控制系统的组成及其功能进行了详细的分析与研究,采用单片机AT89C52 作为控制芯片,设计了整套自动跟踪装置。

所设计出的系统具有体积小、功耗低、成本低、抗干扰能力强等特点。

单轴太阳能自动跟踪系统通过单片机控制系统自动跟踪太阳方位角,高度角可手动进行调整,使太阳能电池保持较大的发电功率。

通过对单轴自动跟踪系统与双轴自动跟踪系统发电效率的比较,理论证明它的可行性。

本设计取消了用于检测太阳能电池板法线与太阳光线间夹角的传感器,而直接利用太阳能电池板发电量作为角度调节依据实现控制。

我国牧区大量使用的是无跟踪的光伏系统,太阳能发电效率较低。

本文所述的单轴跟踪系统,结构简单,性价比高,特别适宜在这些地区使用。

关键词:光伏系统;太阳角自动跟踪;单轴跟踪系统AbstractWith the resources being used continuously, the energy structure based on Conventional energy resources will not more and more adapt to requirement of sustainable development. So accelerating the exploitation and utilization of renewable resources that solar energy is principle part has been our common ideas. Using the clean solar light energy, the technology of photovoltaic generating electricity is very promising. The thesis presents a new optimal design method.This thesis mainly describes a method of single axis solar energy automatic tracing system. Every part of this automatic system and its function are analyzed in detail. A set of automatic tracing device is designed with Microcontroller AT89C52. This system has four characteristics, such as smaller cubage, lower power, lower cost, more robust despite strong interfere. Moreover, some programs are designed to debug the designed system, to test its reliability and the results of test are given.Single axis solar energy automatic tracing system follows the orientation angle with Microcontroller system. Height angle can be adjusted by hand, it makes the solar cell keep the higher electricity power.The single axis solar energy automatic tracing system is compared with the double axis solar energy automatic tracing system. we testify its feasibility in theory. Double axis solar energy automatic tracing system consists of solar transducer, this device gets rid of transducer , it uses power of solar cell as angle regulation basis to realize controlling.In a pasturing area of our country, they use photovoltaic system without tracing device, solar electricity efficiency is lower, the tracing system we designed has better tracing effect, its configuration is simple, the capability price ratio is high, it is adapt to be use there in particular.Key words Photovoltaic system; Solar angle automatic tracing; Single axis tracing system目录中文摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题内容..................................................................................... . (1)2 自动跟踪控制的总体设计方案 (2)2.1 控制方法的确定 (2)本课题设计方法的提出 (3)单轴自动跟踪系统数学模型的建立 (4)2.2 设计任务 (4)设计目标................................................................................... .. (4)设计要求 (4)2.3 总体设计方案 (5)硬件设计方案 (5)软件设计方案 (6)2.4 可靠性设计 (6)单片机应用系统的硬件抗干扰技术 (6)单片机应用系统的软件抗干扰技术 (7)3 太阳能光伏发电系统的基本组成 (9)3.1 概述................................................................................. (9)3.2 太阳能电池................................................................................. (9)太阳能电池工作原理 (9)太阳能电池的分类 (10)4 太阳能辐射能量分析 (13)4.1 日照时间和太阳位置的计算 (13)太阳能中天文参数的计算 (13)水平面太阳位置的计算 (14)4.2 太阳辐射能的有关计算 (15)5 控制系统的硬件设计 (16)5.1 总体设计方案 (16)5.2 单片机AT89C52简介……………………………..……….….……………………..…165.3 时钟芯片的选择 (17)5.4 印刷版电路的制作 (17)5.5 电机控制电路 (18)5.6 电机驱动电路 (19)6 控制系统的软件设计 (21)6.1 主程序设计 (21)6.2 喂狗程序 (21)6.3 电机驱动程序设计………………………………………..……….….………………..246.4 数据采集处理程序设计 (24)数据采集子程序 (24)数据处理子程序 (25)6.5 外部中断INT0 中断服务程序设计 (26)6.6 自动控制的优化设计 (27)7 结论 (28)8 致谢 (29)参考文献 (30)附录系统总原理图1 引言1.1 课题背景能源问题关系到经济是否能够可持续发展。

太阳能自动跟踪装置设计

太阳能自动跟踪装置设计

太阳能自动跟踪装置设计摘要随着能源需求的不断增长和传统能源的禁限,太阳能作为一种可再生,环保且无限可用的清洁能源显得越来越重要。

但是由于其发电量受到日照角度的影响,因此需要设计一种能够自动跟踪太阳光线的装置,以最大化太阳能电池板的能量输出。

本文设计了一种太阳能自动跟踪装置,并对其原理、结构、控制系统以及实验结果进行了分析和评价。

实验结果表明,本文设计的太阳能自动跟踪装置可以有效提高太阳能电池板的能量输出,同时具有结构简单、节能环保等优点。

关键词:太阳能,自动跟踪,电池板,能量输出AbstractWith the continuous increase of energy demand and the limitations of traditional energy, solar energy as a renewable, environmentally friendly and unlimited clean energy is becoming more and more important. However, sinceits power generation is affected by the angle of sunlight, it is necessary to design a device that can automatically track solar rays in order to maximize the energy output of solar panels. In this paper, a solar automatic tracking device is designed, and the principle, structure, control system and experimental results are analyzed and evaluated. The experimental results show that the solar automatic tracking device designed in this paper can effectively improve the energy output of solar panels, and has the advantages of simple structure, energy saving and environmental protection.Keywords: solar energy, automatic tracking, solar panel, energy output.1.引言随着环保意识的提高和可再生能源需求的不断增长,太阳能作为一种非常重要的清洁能源被广泛应用于各个领域。

矿产

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

太阳能智能追光系统的设计毕业论文

太阳能智能追光系统的设计毕业论文

太阳能智能追光系统的设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1 太阳追光系统的发展现状 (1)1.2 太阳能追光系统的设计思想 (1)1.3 太阳能智能追光系统的研究意义 (1)1.4 研究目标、研究容和拟解决的关键问题 (2)2硬件设计 (3)2.1 主控制器 (3)2.1.1 主控制器的选用 (3)2.1.2 控制器的介绍 (3)2.2 驱动元件 (4)2.2.1 直流电机与步进电机的比较 (4)2.2.2 步进电机控制原理 (5)2.3 输入模块 (6)2.3.1 电压比较器 (6)2.3.2 光敏电阻 (7)2.4 硬件结构框图与原理图 (9)2.4.1 系统整体结构框图 (9)2.4.2 整体硬件原理图 (10)3方案研究 (11)3.1 基于挡板的传感部分方案 (11)3.2 接收系统方案 (12)4系统软件设计 (14)5智能追光算法 (15)6仿真与实验调试 (19)6.1 Protues仿真 (19)6.1.1 仿真原理 (19)6.1.2 软件仿真及调试 (19)6.1.3 仿真结果 (20)6.2 实验调试 (20)6.2.1 硬件调试 (20)6.2.2 解决过程 (21)6.3 PCB制版 (21)结束语 (22)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录A:程序清单 (26)附录B:电路原理图 (30)附录C: PCB图 (31)附录D:实物照片 (32)1绪论太阳能既是一次能源,又是可再生能源。

它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。

为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代,所以研究实现对太阳能的高效利用有重大意义。

1.1太阳能追光系统的发展现状目前对太阳进行跟踪的仪器有:单轴太阳能自动跟踪器,步进式太阳能自动跟踪,可自动跟踪的太阳灶,五像限法太阳自动跟踪仪,单轴液压式自动跟踪,极轴式跟踪。

不足之处:结构复杂,跟踪精度不高,不能全自动跟踪[1]。

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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。

太阳光线自动跟踪装置解决了太阳能利用率不高的问题。

本文对太阳能跟踪系统进行了机械设计和自动跟踪系统控制部分设计。

第一,机械部分设计:机械结构主要包括底座、主轴、齿轮和齿圈等。

当太阳光线发生偏离时,控制部分发出控制信号驱动步进电机1带动小齿轮1转动,小齿轮带动大齿轮和主轴转动,实现水平方向跟踪;同时控制信号驱动步进电机2带动小齿轮2,小齿轮2带动齿圈和太阳能板实现垂直方向转动,通过步进电机1、步进电机2的共同工作实现对太阳的跟踪。

第二,控制部分设计:主要包括传感器部分、信号转换电路、单片机系统和电机驱动电路等。

系统采用光电检测追踪模式实现对太阳的跟踪。

传感器采用光敏电阻,将两个完全相同的光敏电阻分别放置于一块电池板东西方向边沿处下方。

当两个光敏电阻接收到的光强度不相同时,通过运放比较电路将信号送给单片机,驱动步进电机正反转,实现电池板对太阳的跟踪。

关键词太阳能;跟踪;光敏电阻;单片机;步进电机AbstractHuman being is seriously threatened by exhausting mineral fuel, such as coal and fossil oil. As a kind of new type of energy sources, solar energy has the advantages of unlimited reserves, existing everywhere,using clean and economical .But it also has disadvantages ,such as low density,intermission,change of space distributing and so on.These make that the current series of solar energy equipment for the utilization of solar energy is not high. In order to keep the energy exchange part to plumb up the solar beam,it must track the movement of solar.In this paper, the solar tracking system of the mechanical part and control system part are designed.First, the mechanical part is designed.Mechanical structure mainly includes the main spindle, stepping motors, gears and gear ring, and so on. When the sun's rays has a deviation, small gear are rotated by stepper motor according to the control signal from MCU. And the large gear and main spindle is rotated by small gear in order to track to achieve the level direction.At the same time, another small gear is rotated by another stepper motor according to the control signal.And the large gear and the solar panels are rotated by the small gear in order to track to achieve the vertical direction. Solar is tracked by the two stepper motors together.Second, control system part is designed.Control system mainly includes the sensors part, stepper motor, MCU system and the corresponding external circuit, and so on. Photoelectric detection system is used to track solar. Sensors use photosensitive resistance. The two same photosensitive resistances were placed in east and west direction of the bottom edge .When the two photosensitive resistances received different light at the same time, the signal from comparison circuit is sent to MCU in order to rotate stepping motors.Keywords Solar energy Tracking Photosensitive resistance SCM Stepping motor目录1绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题背景 (1)1.2.1能源现状及发展 (1)1.2.2我国太阳能资源 (1)1.2.3目前太阳能的开发和利用 (2)1.2.4太阳能的特点 (2)1.3课题研究的目的 (2)1.4研究课题的意义 (2)1.4.1新环保能源 (2)1.4.2提高太阳能的利用率 (3)1.5太阳能利用的国内外发展现状 (3)1.6太阳追踪系统的国内外研究现状 (4)1.7论文的研究内容 (5)1.8论文结构 (5)2太阳能自动跟踪系统总体设计 (5)2.1太阳运行的规律 (5)2.2跟踪器机械执行部分比较选择 (6)2.2.1立柱转动式跟踪器 (6)2.2.2陀螺仪式跟踪器 (7)2.2.3齿圈转动式跟踪器 (7)2.2.4本课题的机械设计方案 (8)2.3跟踪方案的比较选择 (8)2.3.1视日运动轨迹跟踪 (9)2.3.2光电跟踪 (9)2.3.3视日运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合 (11)2.3.4本设计的跟踪方案 (12)3机械设计部分 (13)3.1太阳能自动跟踪系统机械设计方案 (13)3.2第一齿轮转动计算 (13)3.2.1材料选择 (13)3.2.2尺寸计算 (13)3.2.3校核计算 (14)3.2.4齿根弯曲疲劳强度验算 (15)3.3第二齿轮转动计算 (17)3.3.1材料选择 (17)3.3.2尺寸计算 (17)3.3.3校核计算 (17)3.3.4齿根弯曲疲劳强度验算 (19)3.4轴瓦校核计算 (20)3.4.1大轴瓦校核计算 (20)3.4.2小轴瓦校核计算 (22)3.5键联接计算 (24)3.5.1主轴与大齿轮的键联接 (24)3.5.2小轴与齿圈的键联接 (25)3.5.3步进电机1输出轴与小齿轮1的联接 (25)3.5.4步进电机2输出轴与小齿轮2的联接 (25)3.6抗风性分析 (26)3.6.1底座上螺钉校核 (26)3.6.2轴校核 (26)4自动跟踪系统设计 (27)4.1系统总体结构 (27)4.2光电转换器 (28)4.2.1光电转换电路 (28)4.3单片机及其外围电路 (29)4.3.1 AT89C51单片机 (29)4.3.2外围电路 (31)4.4步进电动机及驱动电路 (32)4.4.1步进电动机介绍 (32)4.4.2步进电机的主要特性 (32)4.4.3步进电机的选择 (33)4.4.4驱动电路 (34)4.5系统的实现 (35)4.5.1光敏电阻光强比较法 (35)4.5.2光敏电阻光强比较法的工作过程 (36)4.5.3系统的流程图 (37)5结论 (39)5.1结论 (39)5.2展望 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 (43)附录2 (50)1绪论1.1课题来源模拟生产实际课题:太阳能自动跟踪系统设计。

1.2课题背景1.2.1能源现状及发展能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。

当前,包括我国在内的绝大多数国家都以石油、天然气和煤炭等矿物燃料为主要能源。

随着矿物燃料的日渐枯竭和全球环境的不断恶化,很多国家都在认真探索能源多样化的途径,积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作[1]。

虽然在可预见的将来,煤炭、石油、天然气等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重,但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水力能、生物能等可持续能源资源的利用日益重视,在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。

据统计[2],20世纪90年代,全球煤炭和石油的发电量每年增长l%,而太阳能发电每年增长达20%,风力发电的年增长率更是高达26%。

预计在未来5至10年内,可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡,从而结束矿物燃料一统天下的局面。

相对于日益枯竭的化石能源来说,太阳能似乎是未来社会能源的希望所在。

1.2.2我国太阳能资源我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。

我国地处北半球欧亚大陆的东部,土地辽阔,幅员广大。

我国的国土跨度从南到北、自西至东,距离都在5000km以上,总面积达960×104km,占世界总面积的7%,居世界第三位。

据估算[3],我国陆地表面每年接收的太阳辐射能约为50×1018KJ,全国各地太阳年辐射总量达335~837KJ/cm2·A,中值为586KJ/cm2·A。

从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。

尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。

例如被人们称为“日光城”的拉萨市,1961年至1970年的平均值,年平均日照时间为3005.7h,相对日照为68%,年平均晴天为108.5天,阴天为98.8天,年平均云量为4.8,太阳总辐射为816KJ/cm2·A,比全国其它省区和同纬度的地区都高。

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