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    摘要本文设计了太阳能电池板的阳光自动跟踪装置，实现了将光电跟踪与太阳运动轨迹跟踪相结合的阳光自动跟踪方法。文中分别介绍了装置的硬件和软件的设计。装置使用STM32单片机作为控制核心，使用步进电机作为控制太阳能电池板运动的执行机构，利用太阳运动轨迹跟踪法粗调，光电跟踪法微调，实现了较为精确的阳光自动跟踪。21972
    关键词  光电跟踪  太阳运动轨迹跟踪  STM32  步进电机
    毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
    Title  Sunlight Solar Panels Automatic Tracking Device Design                    
    Abstract
    This paper designed solar panels sun automatic tracking device, to achieve automatic tracking of the sun and solar optical tracking method to track the trajectory of the combination. The paper introduced the system hardware and software design. Device using the STM32 microcontroller as control core, using a stepper motor sport solar panels as a control actuator, trajectory tracking method using the sun coarse, fine-tune the optical tracking method to achieve a more accurate automatic sun tracking.
    Keywords  Optical tracking, The sun trajectory tracking, STM32, Stepper motor
    目   录
    1  绪论    1
    1.1  课题研究的背景    1
    1.2  课题研究的目的和意义    1
    1.3  阳光自动跟踪的研究现状    1
    1.4  课题研究的主要工作内容    3
    2  装置的总体设计    4
    2.1  阳光自动跟踪方法的确定    4
    2.2  装置的整体结构    6
    3  装置的硬件设计    8
    3.1  阳光检测模块    9
    3.2  单片机控制模块    11
    3.3  步进电机    16
    4  装置的软件设计    19
    4.1  开发环境简介    19
    4.2  阳光自动跟踪主程序设计    19
    4.3  太阳运动轨迹跟踪程序设计    20
    4.4  光电跟踪程序设计    21
    4.5  RTC（实时时钟）    23
    4.6  步进电机驱动    25
    结  论    27
    致  谢    28
    参考文献29
    1  绪论
    1.1  课题研究的背景
    当前，在世界各国的能源结构中，人们主要使用的是煤炭、石油、天然气等化石能源。然而，这些化石能源有着污染环境、不可再生等缺点。伴随着地球环境不断恶化、化石能源日益枯竭等问题，人类有必要开发更为清洁且可以再生的新能源。
    太阳能是众所周知的可以就地取用、取之不竭、用之不尽的洁净自然能源。太阳能是公认的工业社会和后工业社会未来的能源之星，有广阔的利用前景。太阳能的开发利用可以减轻对化石燃料的依赖，有利于节能减排、发展和推行低碳经济、改善生态环境和应对全球气候变暖[ ]。
    1.2  课题研究的目的和意义
    太阳能光伏发电是当前利用太阳能的重要方式之一，在化石能源日益枯竭、环境恶化的今天可以弥补很多燃料发电的不足。但是太阳能光伏发电的一个很大的缺点就是发电效率比较低，这使得光伏产业在其发展道路上长期以来一直停滞不前。如何提高太阳能光伏发电的发电效率，是当前很多人研究的重点。
    提高太阳能光伏发电发电效率的可行办法之一是进行阳光自动跟踪[ ]。阳光自动跟踪就是根据一天中不同时刻以及一年中不同季节太阳在天空中方位的变化，调整太阳能电池板的朝向，从而跟踪太阳的运动轨迹，使得太阳入射光线始终垂直照射到太阳能电池板上，从而争取获得更多的太阳辐射能。据测定，相同环境条件下，使用阳光自动跟踪装置的太阳能电池板比固定安装的太阳能电池板的平均发电量大约要高35%[ ]。显然，阳光自动跟踪装置的应用可以大大提高太阳能电池板对太阳能的利用率。
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