[发明专利]基于单片机的太阳能电池自动跟踪装置以及控制方法

摘要

基于单片机的太阳能电池自动跟踪装置，属于光、机、电一体化自动控制领域。本发明地设计了太阳位置检测装置和双轴机械跟踪定位装置，由控制电路将传感器检测的太阳位置信号进行运算放大、A/D处理后，传给单片机。通过单片机发出脉冲指令及方向指令来控制电动机的运转速度和方向，实时地跟踪太阳。同时根据光敏传感器的反馈信号来及时的调整跟踪器运转的速度和方向以及通过该反馈信号控制部件决定何时对该跟踪装置实行制动。整个装置采用了逐步跟踪和顺序跟踪相结合的方法。此方法下，整个装置的跟踪误差在±5°范围内，比起连续跟踪、不断检测，节约了能源。

主权项

基于单片机的太阳能电池自动跟踪装置以及控制方法，包括太阳能电池板(6)、太阳位置检测部分(7)、太阳能双轴机械跟踪定位装置和单片机控制系统(12)，其特征在于：所述太阳位置检测部分(7)由8个光电二极管组成，其中7个光电光电二极管位于上方开孔的半球体内，孔径的大小以能放入光电二极管为准，在半球体的中心安置1个光电二极管，并且东西径向轴线上对称分布4个光电二极管，在半球体的南北径向轴线上对称分布2个光电二极管，半球体安装在太阳能电池板(6)上，其底面与太阳能电池板(6)平行，在太阳位置检测部分(7)以外增设一个独立的光电二极管D8作为照度传感器来检测太阳的辐射照度；太阳能双轴机械跟踪定位装置包括底座(1)、蜗轮蜗杆(2)、方位轴(3)、旋转台(4)、支架(5)、大齿轮(8)、俯仰轴(9)、电机1(10)、小齿轮(11)和电机2(13)，蜗轮蜗杆(2)安置在底座(1)中，旋转台(4)置于底座(1)上方，蜗轮蜗杆(2)通过方位轴(3)与旋转台(4)相连，旋转台(4)上设有支架(5)，俯仰轴(9)安装在支架(5)之间，大齿轮(8)键连俯仰轴(9)上，大齿轮(8)与小齿轮(11)之间啮合传动，电机1(10)安装在支架上，小齿轮(11)与电极1相连，通过电极1(10)驱动，电极2(13)安装在底座(1)上，与蜗轮蜗杆(2)相连，电极2(13)通过驱动蜗杆带动蜗轮转动，太阳能电池板(6)直接安装在大齿轮(8)上；单片机控制系统(12)安装在底座(1)上，8个光电二极管分别与单片机控制系统(12)相连，将光信号转变为电信号送入单片机控制系统(12)。