基于单片机的太阳追踪系统的设计
针对固定式太阳能利用装置的光能利用率低，设计一种太阳追踪系统。此系统由单片机智能控制，采用光电传感器检测太阳照射下遮光器的阴影，从而精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置，实现太阳能利用装置的全程太阳追踪，使太阳光能最大限度地得到利用。
合理开发利用太阳能，提高太阳能利用率有着极其重要的意义。目前，太阳能利用装置的放置位置大多是固定不变的，而一天当中太阳与太阳能利用装置的相对位置是时刻变化的，这也就无法保证太阳能利用装置时刻受到阳光直射，从而使太阳光能的利用率大大降低。为了提高太阳能的利用率，设计一种太阳追踪系统，使太阳能利用装置时刻接受阳光直射，最大限度的利用太阳光能。
太阳追踪系统由控制模块、检测模块、执行模块3部分组成。其中，控制模块主要包括
STC89C52单片机组成的中央处理器;检测模块主要由遮光器配合下的光电传感器、位置传感器及其外围电路构成;执行模块主要包括步进电机、驱动电路。
当水平遮光器3的阴影没有完全遮住水平光电传感器4时，说明太阳能利用装置2在水平方向上没有达到太阳直射，控制模块接收到此时水平光电传感器4传递的信号后会控制执行模块水平方向上的电机转动，直到水平遮光器3的阴影完全遮住水平光电传感器4，水平方向上的电机才停止转动，使太阳能利用装置在水平方向上达到太阳直射;当俯仰遮光器5的阴影没有完全遮住俯仰光电传感器6时，说明太阳能利用装置2在俯仰方向上没有达到太阳直射，控制模块接收到此时俯仰光电传感器6传递的信号后会控制执行模块俯仰方向上的电机转动，直到俯仰遮光器5的阴影完全遮住俯仰光电传感器6，俯仰方向上的电机才停止转动，使太阳能利用装置在俯仰方向上达到太阳直射;当水平遮光器3的阴影完全遮住水平光电传感器4、俯仰遮光器5的阴影完全遮住俯仰光电传感器6时，太阳能利用装置此时达到太阳直射。
两步进电机由两个
ULN2003芯片驱动，两驱动芯片与控制模块中单片机的P0口相连接。其中，P0.0—P0.3控制水平方向上的步进电机，P0.4-P0.8控制俯仰方向上的步进电机，在单片机的控制信号下实现转动或停止。两步进电机的驱动电路如图4所示。
用水平光电传感器检测水平遮光器产生的阴影来确定太阳能利用装置与太阳的水平相对位置。径和最优了时隙分配方案，所以在完成传输任务是每个节点消耗的平均能量和平均时隙最优，最大化了网络的生存周期。
遮光器配合下光电传感器检测电路主要由光电传感器、电阻、电位器以及LM393芯片组成。当光电传感器接受的光照强度大于设定值时，
LM393芯片-IN管脚电位低于+IN管脚电位，此时，LM393芯片OUT管脚输出高电平;当光电传感器接受的光照强度小于设定值时，LM393芯片-IN管脚电位高于+IN管脚电位，此时，LM393芯片OUT管脚输出低电平。LM393芯片-INT管脚和+IN管脚分别与单片机的P2.0和P2.1口相连。两光电传感器的检测电路如图7所示。
控制模块以一片
STC89C52芯片为核心，接受检测模块传递的信号后，通过对信号处理使执行模块的两个步进电机动作，从而保证太阳能利用装置接受最大强度光照。控制模块中应用的单片机系统由STC89C52RC芯片、供电电路、复位电路、晶振电路四部分组成。
系统软件的设计
该控制系统的软件主要由一个主程序及一些子程序组成。主程序由一些状态选择语句、循环语句组成，主要是在系统复位后重新检测执行模块与太阳的相对位置。当传感器传回相应的光照、位置等信息后，STC89C52响应相应信号，控制步进电机转动。子程序的主要作用是通过电机正反转控制执行模块的动作，使太阳能利用装置在水平与俯仰方向上组合运动。
