2．2 太陽能電池板角度調(diào)整
系統(tǒng)綜合光電追蹤和視日運動軌跡兩種追蹤方式的優(yōu)點，從外部時鐘芯片中讀取時間，根據(jù)時間和太陽角度的關(guān)系，每隔一段時間進行一次角度的調(diào)整，調(diào)整到預(yù)定的方位角和俯仰角(通常是稍大于準(zhǔn)確角度)；在運動過程中，AD12會記錄各個位置的光強值，產(chǎn)生光照強度系列值，然后控制步進機再把太陽能電池板精確調(diào)整到光照強度最強的位置上。太陽能電池板角度調(diào)整的流程圖如圖7所示，當(dāng)時間在MIN_TIME和MAX_TIME之間時，每隔一段時間MINUTE_PER_RUN進行一次角度調(diào)整，先是根據(jù)時鐘時間調(diào)整到預(yù)定位置，再是根據(jù)光電檢測強度精確調(diào)整到光照最強位置(時間上限、下限和每隔多少分鐘檢測一次太陽高度可軟件設(shè)定，系統(tǒng)默認MIN_TIME=6，MAX_TIME=18，MINUTE_PER_RUN=15，即時間在6：00到18：00之間，每隔15 min調(diào)整一次)。

當(dāng)時間不在MIN_TIME和MAX_TIME之間時，即時間已經(jīng)到了晚上，系統(tǒng)要做的就是把機械裝置調(diào)整到初始位置，也就是第二天的開始位置，然后系統(tǒng)就進入待機狀態(tài)，機械裝置不在運動，直至第二天的MIN_TIME以后。

3 實驗
太陽能追蹤采集系統(tǒng)的設(shè)計實物模型如圖8所示，分別為無線數(shù)據(jù)接收端、無線數(shù)據(jù)發(fā)送及控制端和機械裝置端。

經(jīng)過實際測試，系統(tǒng)能夠正確驅(qū)動機械裝置，能在MIN_TIME到MAX_TIME范圍內(nèi)，而且每隔一段時間MINUTE_PER_RUN太陽能電池板調(diào)整一次，實現(xiàn)了對太陽進行精確、快速追蹤；太陽能電池板工作正常，可以有效地為鋰電池充電；實現(xiàn)了液晶顯示和復(fù)雜的鍵盤動作相協(xié)調(diào)，可以圖形化觀測電池電量，為系統(tǒng)設(shè)置時鐘時間；光電檢測、溫度、實時時鐘、無線射頻等模塊能夠正常運行，通過無線傳輸數(shù)據(jù)，單片機和上位機的串口通信，能夠遠程監(jiān)控。系統(tǒng)達到且超出了預(yù)期目標(biāo)，滿足設(shè)計要求，能夠穩(wěn)定可靠的運行，實現(xiàn)了太陽能的自動追蹤采集控制。

4 結(jié)語
太陽能追蹤采集系統(tǒng)利用步進電機雙軸驅(qū)動，通過對機械裝置端進行水平、俯仰兩個自由度的控制，先是根據(jù)時鐘時間調(diào)整太陽能電池板到預(yù)定位置，再是根據(jù)光電檢測精確調(diào)整到光照最強處，能實現(xiàn)對太陽的全天候追蹤及精確、快速定位，使追蹤太陽更加穩(wěn)定可靠。通過液晶顯示和無線射頻傳輸，既可現(xiàn)場監(jiān)控又可遠程監(jiān)控太陽光照強度、天氣溫度、充電池電量狀態(tài)和時鐘時間等信息。通過鍵盤的動作則能完成液晶屏幕的切換、時間的調(diào)整以及圖形化顯示，而且將以太陽能電池板充電的鋰電池作為實時時鐘DS1302的備用電池，可在系統(tǒng)斷電的情況下使實時時鐘依然正常工作，從而保持準(zhǔn)確的時鐘時間。如果研究并設(shè)計電源管理模塊，把系統(tǒng)的外部供電電源、給太陽能充電的電源、電機使用的電源和其他芯片使用的電源統(tǒng)一整合，分別管理，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的太陽能自供電。