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一种高精度具有自动增益控制的太阳追踪传感器设计

更新时间：2020-03-12 11:35:57 大小：3M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：太阳追踪传感器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(1) 举报

资料介绍

目前煤，石油等化石燃料是人类赖以生存、不断发展的主要能源，但是随着工业的进步以及人口递增，再加上石油等不可再生资源世界分布不均匀并且储量有限，导致的社会问题越来越多，其中最主要的问题就是环境污染问题。为了维持人类社会的和谐发展，世界各国积极寻求开发新能源来代替不可再生资源，其中最受重视的便是对太阳能的开发利用。根据太阳运行特色及光照强度特点，可以通过设计一款太阳追踪传感器来控制集热面的朝向，实现对太阳位置的高精度追踪，来达到提升太阳能的利用率的目的。

  本文比较分析了几种太阳位置追踪方式以及常用的几种传感器工作性能特点之后，设计了一种高精度具有自动增益控制的太阳追踪传感器。可以通过分布在该传感器遮光筒外的光电二极管采集太阳光线照射强度，判断天气情况以及是否进入工作状态，并对太阳位置进行初步追踪。通过该传感器上的光学系统以及对单片机自动的A/D转换模块基准电压进行自动增益控制来提高对太阳位置的追踪灵敏度，一旦太阳入射光线与集热面法线发生偏差，单片机则根据偏差信号大小，给步进电机驱动器提供控制信号，驱动步进电机调整集热面的朝向，对太阳位置进行精确追踪，使入射光线与集热面法线的夹角为0，并同时与上位机进行串口通信，实时在上位机中显示出太阳的偏差信息。

  本文介绍了太阳追踪传感器的硬件设计、软件设计及验证实验旋转平台的结构设计。其中硬件设计主要有：单片机A/D转换模块基准电压自动增益控制设计、单片机控制电路设计、信号采集与放大电路设计、-5V电源电路设计、单片机内部串口电路结构介绍。软件设计主要有：ICC AVR开发环境的介绍与设置、主程序设计、信号采集程序设计、单片机参考电压自动增益控制程序设计、太阳位置追踪程序设计、串口通信程序设计。通过实验旋转平台验证太阳追踪传感器的性能，证明本文设计的传感器能够稳定工作，实现对太阳位置的高精度追踪。

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