光伏发电光源跟踪控制系统设计本科毕设论文

常州信息职业技术学院

学生毕业设计（论文）报告

系别：电子与电气工程学院

专业：光伏发电技术及应用

班号：光伏122 学生姓名：王冬冬

学生学号： 1206213215 设计（论文）题目：光伏发电光源跟踪控制系统设计指导教师：朱文杰

设计地点：常州信息职业技术学院

起迄日期： 2014.5.19～2014.11.20

毕业设计（论文）任务书

专业光伏发电技术及应用班级光伏122 姓名王冬冬

一、课题名称：光伏发电光源跟踪控制系统设计

二、主要技术指标（或基本要求）： 1、光照强度低于100Lx时系统暂停跟踪光源，100-500Lx 时进行疏跟踪，大于500Lx时进行密跟踪。 2、太阳能电池组件转动的精度为0.9°3、用

四个光敏三极管3DU5组成光敏传感器其最高工作电压为10V，响应时间为1ms-1ums。 4、单片机要有复位电路使组件24h后回到初始位置。

三、主要工作内容： 1、考察分析光源跟踪控制系统在光伏发电中的应用的现状以及今后的发展行情；2、寻找相似案例，确定方案的可行性；3、通过网络和书籍了解并学习相关技术；

4、对所搜集的资料进行整理、分析和归纳；

5、对光源跟踪控制系统的整体方案进行设计；

6、对光源跟踪控制系统的硬件和软件进行设计；

7、撰写毕业设计；

8、与老师和同学们进行交流、研究、讨论，对毕业设计修改，直到达到毕业设计要求，进行答辩。

四、主要参考文献：

[1]王雪文,王洋,阎军锋,赵武等.太阳能自动跟踪控制系统的设计[J].西北大学学报（自然科学版）2004

[2]杨欣，张延强，张铠麟，实例解读51单片机完全学习与应用，电子工业出版社，北京，2011.4

[3]郁有文，常健，程继红.传感器原理及工业应用[M].西安电子科技大学出版社，西安，2002.

[4]刘小山.单片机在步进电机控制系统中的应用[J]. 机电工程技术. 2004(01)

[5] 王雪文,王洋,阎军锋,赵武,张志勇.太阳能电池板自动跟踪控制系统的设计[J].西北大学学报(自然科学版).2004(02)

学生（签名）年月日

指导教师（签名）年月日

教研室主任（签名）年月日

系主任（签名）年月日

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目光伏发电光源跟踪控制系统设计

一、选题的背景和意义：

背景：太阳能是一种清洁可再生的新型能源，但其也有间歇性、空间分布不断变化的缺点。其导致现在一些太阳能设备对太阳能的利用率不高。光源跟踪控制系统可以始终跟踪太阳能保证设备的要求跟踪部位正对太阳，从而提高设备对太阳能的利用率。此系统也可以应用在工业中，用光源作为引导实现自动化控制等。

意义：人们通过对太阳的追踪来实现对太阳能的充分利用，缓解能源危机的局面。目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的，没有充分利用太阳能资源，发电效率低下。在太阳能光伏发电中，相同条件下，采用自动发电设备要比固定式发电设备的发电量高，因此在太阳能利用中进行跟踪式十分必要的。

二、课题研究的主要内容：

1、光伏发电光源跟踪的诸多优势；

2、光伏发电光源跟踪控制系统的整体设计方案；

3、硬件设计：主控芯片、电动机和传感器的选择，主控电路、步进电机驱动电路和按键的设计及信号采集处理；

4、软件设计：主、子程序流程图；

5、本设计的总结。

三、主要研究（设计）方法论述：

1、首先分析光伏发电光源跟踪控制的发展前景，探索出它在光伏发电中的优势；

2、找到其已被应用的实例，论证其实施的可行性；

3、通过复习太阳能光伏发电系统设计与应用、传感器的应用技术、模拟（数字）电路及施工安装方面的相关知识，从而进一步掌握硬件及软件设计的理论知识；

4、分析系统设计的要求，从而确定硬件的选用；

5、与成功的案例对比，最终确定系统的设计。

四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期）工作内容

2014-05-19~2014-05-26 在老师指导下完成毕业设计的选题2014-05-27~2014-06-15 完成毕业设计任务书，并填写开题报告2014-06-16~2014-06-30 完成开题报告

2014-07-1~2014-07-25 完成第二章内容:系统方案设计2014-07-26~2014-08-20 完成第三章内容:设计方案的比较2014-08-21~2014-09-11 完成第四章内容:系统硬件设计2014-09-12~2014-09-28 完成第五章内容:系统软件设计2014-09-29~2014-10-25 完成第六章内容并交于老师修改2014-10-14~2014-11-8 修改初稿

2014-11-16~2014-11-20 准备毕业答辩

五、指导教师意见：

指导教师签名：年月日六、系部意见：

系主任签名：年月日

光伏发电光源跟踪控制系统设计

目录

摘要

Abstract

第1章前言 (1)

1.1 本设计的意义及目的 (1)

1.2 本设计的主要内容 (1)

第2章系统方案设计 (2)

2.1 设计要求 (2)

2.2 设计思路 (2)

2.3 光源跟踪设计方案 (2)

2.4 光强检测系统方案 (3)

2.5 方案选择 (4)

2.5.1 主控芯片的选择 (4)

2.5.2 电动机的选择 (4)

2.5.3 传感器的选择 (7)

2.5.4 显示器的选择 (7)

第3章系统的硬件设计 (9)

3.1 硬件方框图 (9)

3.2主控系统 (9)

3.2.1 单片机主要特点 (9)

3.2.2 单片机主要组成 (10)

3.2.3 单片机的复位电路 (10)

3.3 步进电机驱动电路设计 (11)

3.4 按键设计 (14)

3.5 液晶显示器设计 (15)

3.6 信号采集处理 (16)

3.6.1 信号类型 (16)

3.6.2 ADC0809 转换采集信号 (16)

第4章软件设计 (19)

4.1 主流程图 (19)

4.2 子程序流程图 (19)

第5章系统调试与分析 (24)

5.1 仿真 (24)

5.2 调试与分析 (25)

第6章结束语 (27)