设计开发
共中与或
基于STM32F107的太阳自动跟踪系统的设计
张明华
(菏泽学院物理与电子工程系山东菏泽274015)
摘要：太阳能是由太阳核心聚变反应产生的，本文的日的是使用太阳自动限踪技术提高太附能的利用率。本文采用STM32F107作为主控芯片，采用了光电检测跟踪与太阳角度跟踪相结合的方式,准确实现了太阳方住的精确定住,提高了太阳能利用率。
关键调：自动跟踪STM32F107角度跟踪
中图分类号:TP23
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2014)11-0172-01
如今，太阻能发电投人成本高，太阻能利用率低，这影响和阻碍了太阳能技术的发展。如何高效率运用太阳能是一个很大的问题，本文提出了一种太阳跟踪系统的设计方法，运用了模块化的设计理念，以STM32F107芯片为基础，给出了太阳自动跟踪系统的总体设
计思路和部分软硬件的设计。 1系统组成框图
太阳自动跟踪系统的特点是在阳光下有效噪光时间里面，能够最大限度的在有限的时间内使阳光总是垂直于太阳板的收集表面使集光器获得太阳能的太阳能收集系统。本系统使用STM32F107作
为主控芯片，实现了太能自动跟踪控制，基本结构如图1所示。 2太阳能自动跟踪方式设计
太阳能自动跟踪方式包括光电检测和太阳角度跟踪方式两种光电检测跟踪有很高的准确度，结构设计也更为更合理。但在
天气的影响下，可能会导致误操作，这时就需要太阳角度跟踪作为辅助跟踪方式。因此，本文提出了一种新的跟踪方式一
一混合跟踪
方式。即在晴天时使用光电检测跟踪方式，但当云层遮挡时，系统将改变为太阳角度跟踪方式，两种方式变换需要一定延时，
2.1光电检测跟踪方式
光电检测跟踪方式是指使用光敏电阻作为光电检测部分，通过光敏电阻阻值大小引起的电路中电流变化来定位太阳的位置。光电检测追踪方式的检测部件包括安装在检测部件底部的东西南北4个地方的4只相同属性的光敏电阻元件组合而成。光敏电阻在光照时
塑动电路
电路光版蓝感
触摸屏
收移日期：2014-11-24
STM32F107
电动机
支撑酷构本
太阳能板实时时钟
GPS
图1系统组成框图
基金项目：菏泽学院科学研究基金(XY14B003)：
阻值会发生改变，所以当太阳光垂直照射到光电检测部件时，4个光敏电阻会因为感知到的太阳光照强度一样，光敏电阻的阻值就不会发生改变，这时系统的电机不可能转动。但是当太阳光没有与光电检测部件垂直时，接受光强多的光敏电阻阻值会减小，这时系统电路可以发现光敏电阻的阻值变化，控制电路会将阻值的改变变化成控制信号来驱动电动机的转动，一直到4个光敏电阻上接收到太阻光的强度相似时电动机停止转动。
本文设计两对光敏电阻分别对应光线采集器的垂直旋转电机和水平旋转电机，下面光敏电阻用A,B,C、D表示。光敏电阻A.B阻值不同使电动机带动光线采集器上下移动，光敏电阻C、D阻值比较使电动机带动光线采集器左右移动，如果4个光敏电阻A.B、C、D的阻值相同，系统不会使电动机转动，这时太阳光与光电检测部件是垂直的。另外，光电传感器会根据检验太阳光照的强度来确定是白天还是黑夜、是否晴天。
2.2太阳角度跟踪方式
太阳角度跟踪方式是运用软件求系统所在地位置和此时太阳的高度角与方位角，再利用硬件来对太阳进行追踪确定位置。
(1)根据库伯(Cooper)方程的公式来计算太阳赤纬角 = 23.45sin(360(284 + n)/365)
公式中n代表一年中的天数(2)计算太阳高度角H
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开始系统初始化买
低功耗模式
是白天吗
是晴天吗光电检测限踪子程序
太阳角度跟踪子程序
图2主程序流程图
作者简介张明华(1985一)，男，山东满泽人,助救,硕士,研究方向：智能检测与控制仪表,现场总线技术。 7