基于单片机的双轴光伏寻日系统设计

张晖

（南通航运职业技术学院 江苏 南通 226010）

能源是促进经济发展和社会进步的原动力，从工业革命以来，人类所使用的主要能源为石化能源，然而其蕴藏量有限，大量的使用会造成全球环境生态和气候产生很大的变化，而太阳能是一种取之不尽、用之不竭并且无污染的清洁能源，随着人类对能源的使用从常规能源向可再生能源转移，太阳能则成为人类理想的替代能源。而目前的太阳能发电效率普遍都不高，所以如何增加太阳能发电系统的发电效率是值得研究的。

使用太阳跟踪技术，使光伏电池板始终面向光强最强的方向，可以很好的提高光伏发电系统的发电效率，据研究表明，具有双轴式光伏寻日跟踪系统的光伏发电系统，其发电效率比固定无跟踪发电系统的效率提高40%左右，文中研究的是基于AT89S52单片机的光伏双轴跟踪系统设计。

1 系统总体设计

寻日系统光伏板跟踪方式有光控和时控两种，光控方式是使用光强传感器，根据光线的强弱判断太阳的位置，然后驱动电机转动支架进行跟踪；时控方式是根据经纬坐标，利用计算公式计算太阳的位置并进行跟踪。本系统采用时控与光控互补结合控制的方式，光线较强时采用双轴跟踪传感器进行跟踪控制，光线较弱时采用时控方式根据经纬度与时间进行跟踪控制。系统总体结构图如图1所示。

图1 系统总体结构图Fig.1 System structure frame

本系统包括双轴跟踪传感器、风速传感器、水平电机、俯仰电机、LCD显示、按键手动输入调节、时钟芯片、AT89S52单片机以及相应的外围电路等。……