太阳光线跟踪系统硬件设计指南

太阳能以其环保、清洁、可再生等优良特性而得到广泛应用，但如何合理地利用太阳能，提高单位面积光照下的能量利用率，成为太阳能利用领域急需解决的技术难题。因此，由自然界得到灵感，基于向日葵自动朝向太阳的运动特性，模仿其自动感应光线强度差值而调整运动轨迹特性，设计并加工出一套太阳光自动跟踪设备。本设计中主要利用研制的太阳光自动跟踪设备实现太阳能向电能的转换，用所得电能驱动电动水泵工作，实现对植物的灌溉及储存多余电能两项主要功能。本设计制造的太阳光自动跟踪设备的应用范围也可扩展到所有其他需要电能驱动的产品中，如野外电动烧烤炉、手机充电、遥控玩具等。

本产品相对其他常见产品的主要优势在于，其可以随着太阳光一天不同时间所在天空中位置的变化，利用4个方位光敏电阻的压差，追踪并驱动采光板朝向太阳光最强方位，提高单位时间下单位面积的太阳能利用率。为实现上述功能，设计中主要有三大部分：第一部分为光线采集，压差感应，并通过电路控制给出运动信号的控制部分；第二部分为采集运动信号，驱动电动机工作，通过执行部件，实现太阳能板的运动，并朝向太阳光最强方向的运动部分；第三部分为利用转换后的太阳能带动相应的耗电设备工作的输出部分，本实例中选用利用转换后的电能驱动电动水泵进行灌溉。(www.xing528.com)

总体设计思路：首先利用上述控制部分中的光敏电阻感应太阳光最强方向，随后，利用控制电路板实行光信号向电信号的转换，给电动机提供运动指令，为防止电动机一直工作，该部分运动阀值的合理选取至关重要。然后，利用上述运动部分中的电动机采集控制信号，电动机按照指令信号转动相应角度，随后利用设定的传动部件带动太阳能板朝向太阳光最强方向。最后，太阳能板将采集到的太阳能转换为电能，转换出的电能一部分用于给水泵供电，带动水泵喷水实现植物的灌溉功能，另一部分多余电能通过储能部分储存起来，供阴天或晚上等弱光下使用。总体结构如图20-2所示。