STM32单片机太阳能电池板的阳光自动跟踪装置设计(2)
本文将结合大量前人已有的研究成果，设计太阳能电池板的阳光自动跟踪装置，以尝试解决现有太阳能利用领域中太阳能利用率低的问题。
1.3 阳光自动跟踪的研究现状
1.4 课题研究的主要工作内容
本课题研究的主要工作内容有：
（1）了解太阳的运动轨迹，太阳高度角与方位角的变化规律，基于前人的研究成果，提出设计的阳光自动跟踪装置应使用的跟踪方式。
（2）根据装置的硬件和软件需求，确立装置设计中的总体设计方案。
（3）分析装置硬件所需的各类参数，选取合适的装置硬件。
（4）编写控制装置运行的相应软件。
2 装置的总体设计
2.1 阳光自动跟踪方法的确定
综合上文所述，光电跟踪和太阳运动轨迹跟踪两种跟踪方法有各自的优点，但都存在着一定的缺陷，所以，在实际应用中，可以采用两种方法相互结合的方法。
不同的天气情况下，采用不同的工作模式：
（1）晴天模式：阳光比较强烈，可以先用太阳运动轨迹跟踪法粗跟踪，大致确定太阳的方位。之后，采用光电跟踪法，进一步细跟踪太阳的具体方位。
（2）多云模式：阳光强度适中，此时采用光电跟踪没有显著的效果，可以只用太阳运动轨迹跟踪法跟踪阳光。
（3）阴雨模式：阳光较弱，太阳能电池板无法工作，此时应停止装置运作，调整至待机状态。
2.1.1 光电跟踪
光电跟踪主要是通过多个固定在太阳能电池板上，且与板面平行的光敏元件来检测阳光的光强变化和方位变化，继而驱动跟踪装置的执行机构，调整太阳能电池板的朝向来进行阳光自动跟踪。
在光电跟踪中，通常将若干个光电特性相同的光敏元件以一定的位置关系对称放置，并与相应的电路连接，从而构成跟踪装置的阳光检测模块。阳光检测模块的原理是利用光敏元件的某一参数随着光强变化而以一定比例变化的规律。当阳光垂直照射在太阳能电池板上时，各个光敏元件的光电参数相同。而当太阳位置偏离，没有垂直照射太阳能电池板时，处于对称位置的元件会有参数上的偏差。可以利用这种偏差信号确定装置应偏转的方向[ - ]。
比较经典的用于太阳方位检测传感器的计算方法是四象限加减算法
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