全天候太阳能自动跟踪系统设计+现状+原理图+源程序 第5页
5 比较器及光敏元件5.1 比较器
电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。电压比较器的功能：比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)： 当”＋”输入端电压高于”－”输入端时，电压比较器输出为高电平； 当”＋”输入端电压低于”－”输入端时，电压比较器输出为低电平；
电压比较器的作用：它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此人们就要对它进行改进。改进后的电压比较器有：滞回比较器和窗口比较器。运放，是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”，比如放大倍数，反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平。电压比较器输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。一般应用中，有时也可以用线性运算放大器，在不加负反馈的情况下，构成电压比较器来使用。
5.2 光敏电阻
光敏（photovaristor）又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。
6 检测模块设计检测模块检测准确性是太阳能全天候跟踪准确跟踪的基础，所以太阳定位十分重要。
6.1方案：本文来自优'文.论-文"网
最大能量积分，如图6-1所示。
“多元法三文”太阳自动跟踪系统 如图6-2所示。
两者结合如图6-3所示。
图6-1 “多元法”太阳能定位装置图 图6-2 单方向定位装置示意图
图6-3 “二者结合”示意图
6.2方案论证
三种方案逐一比较，“两者结合”方案控制方便，检测准确，而且制作简单，所以检测模块的太阳定位模式采用“二者结合”的方案。
6.3光敏电阻与板的夹角q
正中央的光敏电阻中心线与电池板垂直，最边上的两上光敏电阻的连线与板的夹角q可由下公式确定 ：
a——某地黄昏时电池板与地面的夹角，（电池板的极大转角）
b——当地早晨光线与地面的夹角（太阳高度角）
R——半圆柱体的半径
L——电池板的长度
图6-4 q角的计算图7 全天候太阳能跟踪系统的电源设计
电源供给系统是为太阳跟踪系统步进电机提供能源的装置，而在本系统中既涉及到信号电信号，又涉及到功率电信号，为了保证系统能够稳定正常的工作，电源的设计部分也是一个关键要解决的问题。
7.1方案：毕业论文
http://www.youerw.com综合电源的质量、重量及价格等因素，选用220V TO 15V集成电源模块组作为15V直流电源，5V是15V电源经LM7805线性稳压得到。
在信号处理的部分，由于单片机和检测模块需要的是5V的电源，而电机驱动部分需要的是15V的电源，所以我们在系统中采用LM7805模块，实现了15V和5V的转换，如图7-1所示。 图7-1 电源电路图
7.2方案论证：此方案在接通电源后LM7805发热量大，造成功耗很大，太阳能全天候跟踪系统中，电动机为强干扰源，电压源共地很容易给单片机系统带来干扰。为了提高单片机系统的可靠性就采用独立的5V电压给单片机供电，而单片机系统所需的5V直流电源则由4节超霸蓄电池串联 (毕业演示时由电脑USB) 提供，其电压范围为4.7V～5.4V且电压波动很小，很适合单片机系统的供电。
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