太阳光跟踪系统设投标书

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页 投标书 组员：程浩洋，赵振才太阳光跟踪系统设计1.设计原理 本设计利用光敏电阻构成的测光电路或太阳能电池板对太阳光方向进行检测，光强越强电阻的阻值越小，从而改变电流的大小，将检测到的光强度大小的模拟信号传给A/D转换器，得到所需的数字信号再传给51单片机，通过事先编好的程序得到方波，最后利用得到的PWM波，控制舵机并调整到正对太阳光的方向，即实现了对太阳光的跟踪；太阳的方位在一天的时间中总是在改变，能始终捕获到太阳的方向，就相当于可以提高接收光能的时间，这样就可以尽可能多的获取太阳能。(可以通过事先收集到的当地每个季节不同时段太阳的运行规律，经过编程，大体先找到实时实地太阳的大体位置，然后再经过以下系统设定，寻找到所需精确的太阳光功率最大位置)2.设计框架3.设计使用器件(1) 舵机 舵机的主体结构有五个部分：外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。舵机工作原理：控制电路接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板，根据所在位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。舵机的输入线共有三条，红色中间，是电源线，一边黑色的是地线，这辆根线给舵机提供最基本的能源保证，主要是电机的转动消耗。电源有两种规格，一是4.8V，一是6.0V，分别对应不同的转矩标准，即输出力矩不同，6.0V 对应的要大一些；另外一根线是控制信号线，一般为桔黄色。舵机的控制信号为周期是20ms 的脉宽调制（PWM）信号，利用占空比的变化，改变舵机的位置。其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms，相对应舵盘的位置为0180 度，呈线性变化。也就是说，给它提供一定的脉宽，它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上，无论外界转矩怎样改变，直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号，它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路，产生周期20ms，宽度1.5ms 的基准信号，有一个比较器，将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。由此可见，舵机是一种位置伺服的驱动器，转动范围不能超过180 度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。舵机TR213参数说明: 1.重量：63g2.尺寸：约40mmX20mmX36.5mm3.速度：0.15秒/60度(4.8V)；0.12秒/60度(6.0V) 4.扭矩：13kg·cm5.控制精度：0.5°6.范围：180°7.使用温度：0+55摄氏度8.工作电压：4.8V-7.2V9.精度：精度高，步进角度很小10.特点：空心杯电机，金属齿轮结构，双滚珠轴承，连接线长度30厘米。51单片机控制舵机周期20ms（程序需要小范围改动）#include<REG51.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar cnt=0;sbit pwm=P10; /P1.0输出矩形方波void init(void)TMOD=0x01; /工作方式1TH0=(65536-100)/256; /定时0.1msTL0=(65536-100)%256;ET0=1;TR0=1;EA=1; void time0(void) interrupt 1TH0=(65536-100)/256; /重新装处置TL0=(65536-100)%256;cnt+;if(cnt<10)/输出1ms高电平pwm=1;elsepwm=0;if(cnt>200)/输出1ms低电平cnt=0; void main(void)init();while(1);4.电路 （1）MAXl86 采样保持与AD转换电路：我们选用的AD转换为MAXl86转换器，是串行输出CMOS芯片。MAXl86转换器自带有采样保持器，与AT89C51为串行连接，从而进行控制。接口1到8为模拟信号输入接口（2）测光系统判断光信号强度 第 1 页 共 1 页