基于单片机的太阳能寻光充电系统的设计..doc

******大学 毕业论文 题 目： 基于单片机的太阳能寻光充电 系统的设计 学生姓名： 学生学号： 系 别： 专 业： 届 别： 指导教师： 目 录 摘要 （1） 前言 （2） 1 发展现状及应用领域 （2） 1.1 国内外现状 （2） 1.2 应用领域 （3） 2 自动对光技术研究实例 （4） 2.1 太阳能设备自动跟踪器 （4） 2.2 太阳能自动跟踪系统 （5） 2.3 太阳灶自动对光系统 （5） 2.4 太阳能集热器追光系统 （5） 3 系统方案设计 （6） 3.1 总体方案设计 （6） 3.2 模块方案设计 （6） 4 系统程序流程图 （7） 4.1 整体程序流程图 （7） 4.2太阳能电池板追光引导程序流程图 （7） 5 系统的硬件设计 （8） 5.1 电路设计软件介绍 （8） 5.2 硬件电路设计与分析 （10） 6 系统的软件设计 （14） 6.1 程序设计软件概述 （14） 6.2 主要程序段概述 （16） 7 测试数据与实物展示 （18） 7.1 测试数据记录与分析 （18） 7.2 实物展示 （19） 结论 （21） 致谢 （21） 参考文献 （21） 附录 （22） 基于单片机的太阳能寻光充电系统的设计 摘 要：设计了一种能时时跟踪光线,保持最优集热效率的太阳能集热器自动寻光系统。集热管与保温水箱为分体式结构,89C55WD单片机通过温度和水位传感器控制电磁阀开闭保证系统高效运行。运用STC89C52单片机通过光敏电阻光强比较法和定时法确认光线角度,控制电动推杆调节集热器支架方位实现寻光,并对固定倾角、调整倾角和文章所设计集热器接收的太阳辐射量进行模拟对比及分析。3DU5C制作成180°竖直平面等角度分布，模拟太阳的东升西落规律，对不同角度的光强进行采集。采用ATmega16单片机作为整套设计系统的主控核心，对光电三极管采集到的光强信息进行分析处理，从而控制舵机转动，使太阳能电池板始终对准光强最大的方向，保证了太阳能电池板最大效率的采集吸收电能；太阳能电池板采集的光能将对蓄电池充电，完成了将光能转换成电能的蓄电过程。 关键词：单片机；太阳能电池板；光电三极管；舵机；寻光；充电 前言 我国是世界最大的太阳能集热器生产国,90%以上为带有电辅助加热的固定倾角全玻璃真空管太阳能集热器。现今社会，在世界范围内，能源主要是石油供求严重失衡，价格暴涨，影响和波及世界各地的经济发展，给世界经济发展带来极大风险的情况。给出一种自动追踪太阳光的系统，旨在提供一项低成本高效益的新技术。追踪阳光能有效提高太阳能的利用效率，有关资料显示可提高电池板效率1.6—1.7倍，可实现用更小的电池板面积产生更多的电能，能达到资源的最大化利用，但是基于目前阳光追踪系统多是利用GPS等高科技手段实现，成本较高，大面积推广困难。本项目提供了一种以低成本实现较精确追踪的方案，单片机实现智能控制，外围电路大大减少，提高了系统的可靠性，精确性。使太阳能发电系统大幅度整体降低成本成为可能，因此是有一定实际意义和科研价值的。在我国，太阳能的利用也一直是最热门的话题，经过多年的发展，国内在集热器（含太阳能热水器）已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。1998年销售总额达到了35亿元，其产量位居世界榜首。我国的太阳能产业已开始运作。中国科学院宣布启动西部行动计划，将在两年内投入2.5亿元人民币开展研究，建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。国家《可再生能源法》的实施，将大大促进光伏电系统在边远地区的推广和城市并网发电，以及超大规模沙漠电站的应用[1] 在中国经济快速发展的今天，能源紧缺的矛盾越来越突出。能源紧缺成为经济发展的瓶颈制约着中国经济的快速发展。煤荒、电荒、油荒波及中国，给中国带来了巨大的压力和挑战，建设节约型社会成为中国政府的强烈要求，开发新能源成为全社会关注的热点。太阳能作为一种清洁，无污染的能源在当今社会有十分重要的意义有广阔的发展前景，其中我国在大规模发展太阳能光伏发电上具有相对优势但同时还存在着一定障碍。我国有着丰富的太阳能资源，大部分地区位于北纬45°以南，全国2/3的国土面积年日照小时在2200小时以上，每平方