1. 研究目的与意义
众所周知，太阳能是一种可持续利用的清洁能源，当前世界面临人口、资源、环境的挑战，在寻求人类社会可持续发展的进程中，太阳能利用日益为世界各国所重视，太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源，目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况，减少环境污染，同时提高人们的生活水平，具有非常重要的意义。地球以173×105瓦的功率接收来自太阳的辐射能，全球每年得到的太阳能相当于68万亿吨石油，其开发和利用有着极大的潜力。近年来，光伏发电和光热发电在我国已受到前所未有的重视，太阳能发电正在成为我国可再生能源利用方面的一支生力军。据专家介绍，太阳能发电包括光伏发电和光热发电两部分。“但就目前来看，我国太阳能发电产业尚在政策、技术以及市场等诸多方面存在发展的障碍。”国家能源局相关负责人表示：“破除发展的瓶颈，太阳能发电产业将获得最为光明的前景。”
太阳能光伏发电设备自动跟踪系统的光敏探测头（传感器）是用来检测太阳光强的。当有偏差发生时，偏差信号经过跟踪单片机控制主机（控制器），采用模拟差压比较原理进行运算、比较和发出指令，使电动执行器动作，驱动机械部分转动推动整个设置旋转，调整偏差，保证太阳能电池方阵正对太阳光，达到自动跟踪太阳的目的。太阳能电池方阵在阳光的照射下光伏发电，通过控制器向蓄电池充电。
光伏发电系统是将太阳光能获取、转化并存储为电能的系统，其中光伏发电的最大功率/效率问题一直是本领域的研究热点，而太阳能电池板的方位控制（随光照角度随动变换角度）直接影响太阳光能的获取效率，因而太阳能电池板随动控制系统就很有研究的价值。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
本课题主要从功率检测追踪、方位检测与反馈以及电机转角控制等角度来进行研究设计，所设计的系统主要有检测单元、反馈单元、控制单元、输出显示单元、执行单元以及一些保护电路构成。
预期目标：
3. 研究的方法与步骤
光敏电阻光强比较法：利用光敏电阻在光照时阻值发生变化的原理，将两个完全相同的光敏电阻分别放置于一块电池板东西方向边沿处的下方（光与电池板垂直时，一半可接受光，一半在下边）。如果太阳光垂直照着太阳能电池板时，两个光敏电阻接收到的光照强度相同，所以它们的阻值完全相等，此时电动机不转动。当太阳光方向与电池板垂直方向有夹角时，接收光强多的光敏电阻阻值减小，驱动电动机转动，直至两个光敏电阻上的光照强度相同。其优点在于控制较精确，且电路也比较容易实现。
系统配有自动保护线路，当风力达到8级时自动启动，切断跟踪太阳系统，使电池方阵快速收平，在风力降下来时延迟10min，解除防风系统，恢复跟踪过程。固定光强、跟踪光强、电瓶温度和自然风速等由微机进行数据采集，并对蓄电池充电和放电进行分级控制。
步骤：（1）查资料了解太阳能发电技术的原理，51单片机原理及现状，随动控制系统的原理及现状（2）明确设计目标，检查系统能否完成预期目标，作出相应的改进,并对所需的元器件进行选型（3）实现软硬件系统的设计（4）运用仿真软件进行仿真（5）归纳系统的不足之处，并提出解决方案
4. 参考文献
（1）张洪润,孙悦等著.单片机原理及应用.清华大学出版社.2008（2）张晓华.系统建模与仿真.张晓华主编.清华大学出版社.2006（3）黄汉云.太阳能光伏发电应用原理.化学工业出版社.2010（4）冯建华.单片机应用的系统设计与产品开发.人民邮电出版社.2004（5）坂本正文（编）.王自强（译）.步进电机应用技术.科学出版社.2010（6）张培仁,张志坚,高修群.十六位单片微处理器原理及应用.清华大学出版社.2005（7）Dan Chiras,Robert Aram（编）.张春朋,姜齐荣（译）太阳能光伏发电系统.机械工业出版社.2011（8）赵明智,张晓明,宋士金.太阳能光伏发电技术及应用.北京大学出版社.2014（9）金庆发编著传感器技术与应用[M].机械工业出版社.1994.（10）李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版社.1996.（11）陈玉宏.自动控制原理[M].重庆大学出版社，2003（12）彭伟.单片机C语言程序设计实训[M]. 北京航空航天大学出版社，2010
5. 计划与进度安排
（1）2022.2.22—2022.3.20 查阅资料，撰写开题报告；
（2）2022.3.21—2022.4.10 硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；
（3）2022.4.11—2022.4.24 设计电路原理图、编制应用程序；
