摘要

對(duì)綠色能源的開發(fā)和利用是響應(yīng)我國(guó)節(jié)能減排，環(huán)保政策的舉措，太陽(yáng)能作為可持續(xù)，零污染，具有很高的環(huán)保價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，高效利用太陽(yáng)能還可以有效替代部分化石能源，從而降低因石化能源燃燒導(dǎo)致的污染，減輕霧霾。然而農(nóng)村太陽(yáng)能豐富，卻沒能得到很好的利用，即便現(xiàn)有的發(fā)電產(chǎn)品對(duì)太陽(yáng)能電池板也大多采用固定支架。課題對(duì)此提出了能夠跟蹤太陽(yáng)方向的云臺(tái)支架，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板自動(dòng)調(diào)節(jié)而始終面向光線最強(qiáng)的一面，提高太陽(yáng)能發(fā)電的利用率。課題從云臺(tái)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制器，光線傳感器，液晶顯示等構(gòu)成，課題成果不僅可以用到太陽(yáng)能發(fā)電，還可以用到其它的向光場(chǎng)所，如天文觀測(cè)等具有較高的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；電機(jī)驅(qū)動(dòng)；控制器；光線傳感器；液晶顯示屏

Abstract

The development and utilization of green energy is a response to China's energy conservation, emission reduction and environmental protection policies. As sustainable and zero pollution, solar energy has high environmental protection value and economic benefits. Efficient use of solar energy can also effectively replace some fossil energy, thus reducing pollution caused by petrochemical energy combustion and reducing smog. However, rural solar energy is abundant, but it is not well utilized. Even the existing power generation products mostly use fixed brackets for solar panels. In this paper, a pan-tilt bracket that can track the direction of the sun is proposed, which can realize the automatic adjustment of solar panels and always face the strongest side of light, and improve the utilization rate of solar power generation. The project consists of pan/tilt, motor drive, controller, light sensor, liquid crystal display, etc. The results of the project can be used not only in solar power generation, but also in other light-oriented places, such as astronomical observation, which has high practical value.

Key words: solar energy; Motor drive; A controller; Light sensor; Liquid crystal display screen

第一章 緒論

1.1 前言

隨著時(shí)代的進(jìn)步與科技的飛速發(fā)展，使得對(duì)能源的需求隨之增加，對(duì)不可再生能源的過度依賴[1]，從而使得不可再生能源的存儲(chǔ)量急劇減少，一些不可再生能源（石油）被視為戰(zhàn)略資源，據(jù)目前統(tǒng)計(jì)，煤炭、石油、天然氣也會(huì)在歲月的實(shí)踐中而日趨枯竭，消耗殆盡。這些不可再生能源的產(chǎn)生顯然跟不上人類對(duì)其的需求，為更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，本課題提出了一種太陽(yáng)追蹤的可行方案，可以大大提升對(duì)太陽(yáng)能的利用，減少對(duì)不可再生資源的過度依賴。

1.2 研究太陽(yáng)能跟蹤器的目的和意義

為了解決人們對(duì)不可再生資源的過度依賴和對(duì)清潔能源的高利用率。提出設(shè)計(jì)一款零污染高效率的裝置——太陽(yáng)追蹤器。通過電機(jī)，控制器，采光板光線傳感器等元器件之間的相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光照射最強(qiáng)的方位，實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角跟蹤，恰巧正好急需這樣一款具有安全、環(huán)保、高效率、以及取之不盡用之不竭的特點(diǎn)，也很方便就可以獲取，如風(fēng)能和潮汐能一樣是絕對(duì)的無(wú)污染清潔能源，這也就很好的闡述了光能的可行性[2]?！獙?duì)此提出太陽(yáng)跟蹤裝置設(shè)計(jì)與制作。

1.3 對(duì)太陽(yáng)能的認(rèn)識(shí)

優(yōu)點(diǎn)：太陽(yáng)作為一個(gè)取之不盡用之不竭的能源。在《太陽(yáng)能利用技術(shù)》[3]就有相關(guān)的提到，所到達(dá)地球表面能量等同于每秒向地球源源不斷的投放了500萬(wàn)噸煤炭。陽(yáng)光所到之處，皆為財(cái)富，免費(fèi)使用的同時(shí)也不需要考慮任何的運(yùn)輸費(fèi)用以及零污染等特性。缺點(diǎn)：即便如此的看似完美無(wú)缺，也存在著兩個(gè)致命性缺點(diǎn)[4]：一是能流密度很??；二是太陽(yáng)的光照強(qiáng)度也會(huì)因?yàn)椋ㄌ鞖?、白夜等）因素的不同而有著很大的差距，很難長(zhǎng)時(shí)間維持在恒定值，這也在一定程度上大大的影響了使用效率[5]。

1.4 太陽(yáng)追蹤器國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外太陽(yáng)追蹤器：對(duì)太陽(yáng)能的使用在兩千零四年到兩千零六年太陽(yáng)能的發(fā)電量都是驚人的4961MW[6]，在一九九七年，美國(guó)的Blackace研制了單軸追蹤器，熱接收率提高了百分之十五......,后期圍繞高效率，輕質(zhì)量展開。在太陽(yáng)能游艇、太陽(yáng)能飛機(jī)、太陽(yáng)能瓦片等方面得到運(yùn)用，也見證了太陽(yáng)能利用的高效率性[7]。

國(guó)內(nèi)太陽(yáng)追蹤器：在應(yīng)用市場(chǎng)上面得到了不斷擴(kuò)張，對(duì)于太陽(yáng)能追蹤器的利用那也是一個(gè)相當(dāng)熱門的談話主題，途徑多年的經(jīng)驗(yàn)，將其用在了熱水器、路燈以及西部計(jì)劃、太陽(yáng)能發(fā)電、太陽(yáng)能供暖等等[8]。

更多的往往是采用單軸跟蹤的方式，相比之下更需要多軸，實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角跟蹤。

1.5 工作內(nèi)容

針對(duì)不同條件下，提出了自動(dòng)控制和手動(dòng)調(diào)節(jié)的兩種工作方式：

1) 其中以“自動(dòng)模式”概述：在自動(dòng)追尋的過程中，會(huì)自動(dòng)判斷光的強(qiáng)度的大小，若下面光照強(qiáng)度大于上面光照強(qiáng)度，STM32單片機(jī)就會(huì)直接驅(qū)動(dòng)上端電機(jī)向下翻轉(zhuǎn)；以便于在下午太陽(yáng)西落的時(shí)候，獲得更多的光照，若上面光照強(qiáng)度大于下面光照強(qiáng)度，STM32單片機(jī)就會(huì)直接驅(qū)動(dòng)上端步進(jìn)電機(jī)向上運(yùn)動(dòng)；若上下兩個(gè)方位的光照強(qiáng)度均等，上端步進(jìn)電機(jī)不進(jìn)行動(dòng)作。在上下光照均勻，左右方向運(yùn)動(dòng)的情況，右方位的光照強(qiáng)度大于左方位，STM32單片機(jī)就直接驅(qū)動(dòng)下方位第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)向左方位一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)；若左方位的光照強(qiáng)度大于右方位的光照強(qiáng)度，STM32單片機(jī)就直接驅(qū)動(dòng)下方位第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)向左方位進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；當(dāng)左右方位采光度也保持幾乎均應(yīng)的時(shí)候光照，那么下方位的第一個(gè)電機(jī)也將保持不動(dòng)。

2) “手動(dòng)模式”狀態(tài)進(jìn)行使用按鍵手動(dòng)來(lái)完成設(shè)備狀態(tài)的切換。四個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)控制電機(jī)完成：上、下、左、右的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。通過點(diǎn)動(dòng)的方式來(lái)控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。

3) 在給設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行上電后，系統(tǒng)最初為“自動(dòng)模式”，這樣可以更好的在不受人為干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的最大接收。

第二章 方案論證與系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 編譯語(yǔ)言的選取

方案一：C語(yǔ)言

在語(yǔ)言結(jié)構(gòu)性、運(yùn)算符的豐富性、程序在編寫過程中簡(jiǎn)潔緊湊、程序編寫自由度大;通過對(duì)物理地址的直接訪問，使得完全可以對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)直接控制;使得程序在執(zhí)行中有著高效性。

C語(yǔ)言的使用是面向過程，重點(diǎn)在于算法以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過對(duì)對(duì)輸入進(jìn)行運(yùn)算處理得到輸出——高效性。

方案二：C++

C++面向?qū)ο蟮囊环N語(yǔ)言，在原有的C的基礎(chǔ)上，增加了面向?qū)ο?。從而拓展了?duì)象設(shè)計(jì)的內(nèi)容，使其更加符合現(xiàn)代化程序設(shè)計(jì)。相比之下C++更具有優(yōu)勢(shì)，但是在使用過程中C++的使用具有局限性，比如在嵌入式的的應(yīng)用中，更多的依舊是采用C語(yǔ)言作為開發(fā)環(huán)境使用，C語(yǔ)言運(yùn)行也較快。C++由于過于復(fù)雜，在這方面就稍遜一籌。

方案三：Java

Java是一種解釋性語(yǔ)言，Java在運(yùn)行程序時(shí)，運(yùn)行前進(jìn)行解釋，使得速度會(huì)減慢；而C++會(huì)被直接編譯系統(tǒng)所能識(shí)別的二進(jìn)制代碼形式，使得在運(yùn)行速度更快。

從系統(tǒng)的復(fù)雜性出發(fā)來(lái)考慮，同時(shí)整個(gè)過程的計(jì)算量比較大，因此我選用了浮點(diǎn)數(shù)的計(jì)算方式，選用方案一作為整個(gè)系統(tǒng)編譯方式。

2.2 控制系統(tǒng)總體方案選取

方案一：視日尋跡追蹤模式

這種模式是基于天文學(xué)公式，通過公式對(duì)其理想化計(jì)算得出太陽(yáng)在不同時(shí)候所處的不同方位和角度。后期依據(jù)當(dāng)?shù)氐拿咳諏?shí)際運(yùn)行軌跡進(jìn)行對(duì)應(yīng)控制算法程序的編寫來(lái)完成兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)達(dá)到俯仰和方位上的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)外界環(huán)境的依賴小，弊端是不管外界環(huán)境是何種天氣，它都會(huì)以同樣的工作方式運(yùn)動(dòng)，增加了不必要的能耗和元器件的壽命磨損。

太陽(yáng)俯仰角h和方位角A的兩個(gè)位置參數(shù)，可表達(dá)如下所示:

δ為赤緯角，Φ是本地緯度，Ω表示太陽(yáng)時(shí)角。

方案二：光電追蹤模式

該模式的算法是通過光敏傳感器，對(duì)太陽(yáng)不同方位光照強(qiáng)度的反饋。具體方法:在模擬電池板上，不同的是四個(gè)方位各安裝一個(gè)感光元件，通過感光元件對(duì)外界光照強(qiáng)度信息的反饋，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后到達(dá)核心板，單片機(jī)再進(jìn)行信息處理比對(duì)，當(dāng)下面光照強(qiáng)度大于上面光照強(qiáng)度,STM32單片機(jī)就會(huì)直接驅(qū)動(dòng)上端電機(jī)向下翻轉(zhuǎn);另外的三種不同的運(yùn)動(dòng)情況，也都是完全相同的控制比較方式。

通過兩者的比較，選擇方案二，簡(jiǎn)單易操作性，更適合被普及廣泛使用，在同等使用條件下，最簡(jiǎn)方案，則是最優(yōu)方案。

2.3主控系統(tǒng)選擇

方案一:51單片機(jī)控制芯片的選擇。主要使用設(shè)置寄存器變量實(shí)現(xiàn)，在程序的修改方面，也是相當(dāng)?shù)姆奖憧旖?，價(jià)格實(shí)惠，但在增加A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)候需要拓展，使得給硬件和軟件增加負(fù)擔(dān)，運(yùn)行速度慢，在使用中保護(hù)能力欠佳。

方案二:采用FPGA這樣的大規(guī)模可編程邏輯器件，F(xiàn)PGA都是基于SRAM，那么編程信息存儲(chǔ)于SRAM中，這樣的致命缺點(diǎn)就是在系統(tǒng)斷電后信息會(huì)丟失，下次使用需要重新配置。

方案三:ARM作為一種高性能嵌入式系統(tǒng)?？紤]到方案的可實(shí)行性，STM32可以很好的解決數(shù)據(jù)處理和控制功能，十分適用于太陽(yáng)能跟蹤，斷電后信息不會(huì)丟失，可無(wú)限次使用。

結(jié)合本次設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，以及上述三種方案的相對(duì)比較，最后選用方案三更適合本課題的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具體采用STM32F103C8T6。

2.4電機(jī)選擇

方案一:步進(jìn)電機(jī)的選擇，步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就是可以精確地控制電機(jī)步數(shù)和角度，完美的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)追蹤，缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴。

方案二:選擇直流電機(jī)。價(jià)格便宜是它的一大亮點(diǎn)，通過減速齒可以提高扭力，具有更大的負(fù)載，電機(jī)的高精度控制直流電機(jī)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置。通過控制脈沖次數(shù)直接控制其啟停，啟動(dòng)是速度快，步距角和轉(zhuǎn)速只取決于脈沖頻率，受外界影響因素小。因此，對(duì)于本設(shè)計(jì)任務(wù)要求，為更精確地完成對(duì)角度值的精度把控，更好地利用太陽(yáng)能，因此我選用方案一作為本次課程設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

2.5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇

方案一:L298專業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇，這類驅(qū)動(dòng)模塊的操作方便以及接口簡(jiǎn)單同時(shí)他們既可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，也可驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。

方案二:三極管等分立元件搭H橋。亮點(diǎn)在于實(shí)惠，控制方式簡(jiǎn)單以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。電流的承載能力較小，因分立元件，則體積較大同時(shí)穩(wěn)定性也得不到保證是它的缺點(diǎn)。

方案三:采用集成芯片，ULN2003。

作為一種最多可一次驅(qū)動(dòng)八塊步進(jìn)電機(jī)的芯片——達(dá)林頓管ULN2003,本設(shè)計(jì)作用于兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，在實(shí)際的使用中，往往起著放點(diǎn)輸出的作用用于驅(qū)動(dòng)大負(fù)載的步進(jìn)電機(jī)等。

本次設(shè)計(jì)綜合考慮，依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求，選擇方案三作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

2.6實(shí)體結(jié)構(gòu)框架選擇

方案一：兩電機(jī)互相處以垂直狀態(tài)，電機(jī)一是左右的轉(zhuǎn)動(dòng)而電機(jī)二是上下的轉(zhuǎn)動(dòng)，在不引入外界條件輔助設(shè)備的情況下會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)死角，從成本化出發(fā)是不可取的。

方案二：將兩個(gè)電機(jī)由之前的垂直安裝，改變?yōu)榇笥?0°的安裝，在不引入外部設(shè)備的情況下，可以很好的避開運(yùn)動(dòng)死角，從而可實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角跟蹤，綜合上述情況選擇方案二進(jìn)行本次的實(shí)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 單片機(jī)構(gòu)成如下圖：

圖2–2–1 單片機(jī)構(gòu)成示意圖

控制方式：第一步就是將數(shù)據(jù)程序輸入到輸入設(shè)備里面，輸入設(shè)備將程序傳輸給運(yùn)算器CPU和存儲(chǔ)器，各自程序都對(duì)應(yīng)的傳輸?shù)娇刂破骼锩?，由控制器完成完成相互的指令傳遞，最后都是作用于輸出設(shè)備，在輸出設(shè)備上顯示出來(lái)的結(jié)果就是最初程序所要表達(dá)的效果。

2.2.2 系統(tǒng)整體控制框圖如下：

圖2–2–2 系統(tǒng)整體控制框圖

控制方式：完成整個(gè)驅(qū)動(dòng)控制，第一步就是感光元件及光敏電阻傳感器對(duì)外界光的采集，完成電壓跟隨，通過A/D轉(zhuǎn)換，然后通過電壓的比較，使用STM32F103C8T6單片機(jī)控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，最終完成不同電機(jī)在不同的光照強(qiáng)度情況下不同方向的運(yùn)動(dòng)，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)光的最大化接收。

2.2.3 電機(jī)控制框圖如下：

圖2–2–3 電機(jī)控制框圖

控制方式：通過光敏傳感器對(duì)光的采集，實(shí)現(xiàn)了最后對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方式的不同選擇和控制。

1、當(dāng)感光元器件第一組接受到的光照強(qiáng)度值大于其它三個(gè)方位的光照強(qiáng)度時(shí)，那么電機(jī)完成水平方向的電機(jī)正轉(zhuǎn)，并返回最初狀態(tài)。

2、當(dāng)感光元器件第二組接受到的光照強(qiáng)度值大于其它三個(gè)方位的光照強(qiáng)度時(shí)，那么電機(jī)完成水平方向的電機(jī)反轉(zhuǎn)，并返回最初狀態(tài)。

3、當(dāng)感光元器件第三組接受到的光照強(qiáng)度值大于其它三個(gè)方位的光照強(qiáng)度時(shí)，那么電機(jī)完成垂直方向的電機(jī)正轉(zhuǎn)，并返回最初狀態(tài)。

4、當(dāng)感光元器件第四組接受到的光照強(qiáng)度值大于其它三個(gè)方位的光照強(qiáng)度時(shí)，那么電機(jī)完成垂直方向的電機(jī)反正，并返回最初狀態(tài)。

當(dāng)所有的感光元器件都處于接受管的均勻照射時(shí)，此時(shí)的光照強(qiáng)度幾乎大小相等，也就電機(jī)的狀態(tài)保持不運(yùn)動(dòng)。

2.2.4整體電路原理圖如下：

圖2-2-4 整體電路原理圖

系統(tǒng)上電正常啟動(dòng)后，程序初始化完成，通過感光元器件獲得當(dāng)前的光照強(qiáng)度，單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后的光照強(qiáng)度值進(jìn)行判斷，從而控制控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，程序開始判斷步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)模式是手動(dòng)模式還是自動(dòng)，初始默認(rèn)狀態(tài)是自動(dòng)跟蹤模式。

手動(dòng)模式，電機(jī)控制上下左右 4 個(gè)按鍵的狀態(tài)由人為完成，使得電機(jī)按照人們預(yù)想的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，以此來(lái)得以控制四個(gè)方位的不同垂直轉(zhuǎn)動(dòng)和水平移動(dòng)的俯仰角和方位角。程序判斷為自動(dòng)模式后，開始自動(dòng)讀取檢測(cè)電路并返回信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到是各個(gè)方位的光照強(qiáng)度值有較大的的差異是，那么單片機(jī)就發(fā)出控制指令控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，升壓模塊是為了給整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定供電而存在。

第三章 元器件介紹

3.1 系統(tǒng)硬件系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)

3.1.1 STM32單片機(jī)核心電路設(shè)計(jì)

處理器基于ARM 7架構(gòu)的32位——STM32單片機(jī)系列，支持實(shí)時(shí)仿真可實(shí)現(xiàn)跟蹤的微控制器。對(duì)于本系統(tǒng)之所以使用STM32的原因便是，設(shè)計(jì)最初，要求達(dá)到的就并非最低成本與更小功耗，而是在實(shí)現(xiàn)規(guī)定的設(shè)計(jì)需求外，可以更好的為實(shí)驗(yàn)外的部分需求而提供更多的串口和擴(kuò)展應(yīng)用電路而選擇，對(duì)于發(fā)展前景也相較于51有了更多的選擇。

一、STM32的主要優(yōu)點(diǎn)：

1) 采用ARM架構(gòu)的Cortex-M3內(nèi)核

2) 實(shí)時(shí)性能的優(yōu)越無(wú)可厚非性

3) 功耗控制的把握性

4) 出眾及創(chuàng)新的外設(shè)

5) 集成整合的高度完善性

6) 易于開發(fā)性，可以更好的快速投入市場(chǎng)使用

二、STM32平臺(tái)的選擇可靠性：

同平臺(tái)的項(xiàng)目開發(fā)，STM32是最優(yōu)之選，具體表現(xiàn)如下：

1) 存儲(chǔ)空間和管腳應(yīng)用少到大存儲(chǔ)空間和多管腳的過度

2) 對(duì)于苛求性能的應(yīng)用到電池供電的應(yīng)用

3) 對(duì)于簡(jiǎn)單應(yīng)用到高端應(yīng)用的過度

4) 對(duì)軟件和引腳的高度兼容性，也使得其具有了靈活多變性。

STM32F103C8T6核心板接口電路圖如下所示：

圖3-1-1(a) STM32單片機(jī)核心板接口原理圖

STM32單片機(jī)實(shí)物圖如下圖所示：

圖3-1-1(b) STM32單片機(jī)核心板實(shí)物圖

3.1.2 28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)ULN2003驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

步進(jìn)電機(jī)是通過對(duì)脈沖次數(shù)的控制，完成對(duì)電機(jī)角、線位移的開環(huán)控制電機(jī)，在正常的運(yùn)行工作下，電機(jī)的啟停是通過對(duì)脈沖信號(hào)的采集比較。步距角是通過以步進(jìn)電機(jī)為載體，使其按照預(yù)定的角度和方向運(yùn)動(dòng)，通過位移量的控制從而使其達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)到角度的精確控制，以此達(dá)到對(duì)太陽(yáng)光采集達(dá)到最大值化。

現(xiàn)如今步進(jìn)電機(jī)在機(jī)械、數(shù)電模電等都已經(jīng)涉及。步進(jìn)電機(jī)在系統(tǒng)中是作為執(zhí)行元件，卻在機(jī)電一體化行業(yè)得到了充分地認(rèn)可，被廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)中選用4相5線的5V步進(jìn)電機(jī)。

具體參數(shù)如下：

1) 型號(hào)為28BYJ-48。

2) 直徑：28mm

3) 電壓：5V

4) 步進(jìn)角度：5.625 x 1/64

5) 減速比：1/64

6) 單個(gè)重：0.04KG

具體驅(qū)動(dòng)電路原理圖如下：

圖3-1-2(a) 驅(qū)動(dòng)電路原理圖

圖3-1-2(b) 驅(qū)動(dòng)電路原理圖

圖3-1-2(c) 步進(jìn)電機(jī)實(shí)物圖

3.1.3 按鍵電路設(shè)計(jì)

按鍵控制相當(dāng)于一種電子開關(guān)，通過控制按鍵的閉合與斷開從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電源腿短的控制，其內(nèi)部原理主要是通過內(nèi)部的金屬?gòu)椈善蚴芡饬Φ淖饔枚鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，按鍵在整個(gè)控制過程中占據(jù)著輸入的主導(dǎo)地位，使其達(dá)到人機(jī)交互的結(jié)果，當(dāng)按鍵按下，對(duì)應(yīng)的單片機(jī)引腳電平由高變低電平，以此達(dá)到對(duì)系統(tǒng)發(fā)出手動(dòng)輸入指令。注意，按鍵個(gè)數(shù)可變。

其電路原理圖如下圖所示：

圖3-1-3 按鍵電路原理圖

在整個(gè)電路里面，也可以把電阻作為上拉電阻，以此達(dá)到對(duì)按鍵信號(hào)輸出的穩(wěn)定性控制，按鍵的個(gè)數(shù)是可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾优c刪減。

3.1.4 光照檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的感光元件是行業(yè)最新出現(xiàn)的光敏電阻元件，工作原理是針對(duì)于內(nèi)光電效應(yīng)。在使用過程中電阻值會(huì)跟隨著外部的光照強(qiáng)度的不同而隨之呈現(xiàn)為正態(tài)分布，規(guī)律性變化。依據(jù)本系統(tǒng)中使用到的光敏電阻，針對(duì)于其的特殊性能，在現(xiàn)如今的如此高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)也將得到更為廣泛的用武之地，通過四個(gè)光敏電阻的串聯(lián)，達(dá)到分壓的效果，同時(shí)也是起著對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)保護(hù)作用。光敏電阻原理圖如下：

圖3-1-4 光敏電阻原理

3.1.5 TFT觸摸彩屏1.44寸模塊

TFT（Thin Film Transistor）也被稱之為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管，隸屬于有源矩陣液晶顯示器之一。然而對(duì)于TFT顯示器，像素通過點(diǎn)脈沖直接控制，相當(dāng)于對(duì)每個(gè)像素都有一個(gè)控制開關(guān)，也因此這樣使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是處于完全獨(dú)立的狀態(tài)，然而也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)它進(jìn)行連續(xù)控制，通過連續(xù)控制不僅提高顯示器的在使用中的反應(yīng)速度同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)色階的顯示實(shí)現(xiàn)精確控制。TFT液晶顯示屏的亮點(diǎn)是亮度好、對(duì)比度高等。

全新LCD模塊，本模塊是通用型的TFTLCD模塊。

一、該模塊有如下特點(diǎn)：

1) 128×128的分辨率。

2) 1.44寸彩屏。

3) 驅(qū)動(dòng)IC：ST7735。

4) 色彩深度：16位（65K色）。

二、接口定義

表 3-1-5 接口定義表

管腳順序 管腳定義 功能闡述

1 GND 電源接地端

2 VCC 電源正極

3 SCL SPI時(shí)鐘輸入

4 SDA SPI數(shù)據(jù)輸入

5 RES 屏得復(fù)位

6 DC 命令/數(shù)據(jù)選擇

7 CS SPI片選輸入

8 BL 背光控制輸入

三、模塊實(shí)物圖如下圖所示：

圖3-1-5 顯示屏

原理圖如下：

圖3-1-5 顯示屏原理圖

3.1.6 太陽(yáng)能發(fā)電電路設(shè)計(jì)

太陽(yáng)輻射能要通過光電效應(yīng)或化學(xué)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，那么我們首先就要使用到可以吸收太陽(yáng)光的太陽(yáng)能電池板（Solar panel），其制作材料大部分依舊使用“硅”，對(duì)于其普通的干電池或者充電電池而言，最大的亮點(diǎn)則是節(jié)能環(huán)保零污染。

特點(diǎn)：超白玻璃作為高透明性的低鐵玻璃，透光率達(dá)到了驚人的91.5%。

使用EVA作為固定鋼化玻璃和電池片的原材料，對(duì)于使用中的EVA材質(zhì)的好壞，這也會(huì)是直接影響到相關(guān)組件的使用壽命，當(dāng)相關(guān)組件在自然情況下是全部裸露在自然化環(huán)境中，而空氣中的容易色變，從而影響組件的透光率。

晶體硅主要是分為多晶和單晶料是最主要的光伏材料，在市場(chǎng)中的占比也是驚人的達(dá)到了90%以上，然而在今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)也是主要是以硅作為太陽(yáng)能電池板的主要材料,可將其相當(dāng)不錯(cuò)的未來(lái)可預(yù)見性。

實(shí)物圖如下圖所示：

圖3-1-6(a) 太陽(yáng)能電池板實(shí)物圖

其電路接口原理圖如下圖所示：

圖3-1-6(b) 太陽(yáng)能電池板發(fā)電接口原理圖

3.1.7 TP4056鋰電池充電模塊電路設(shè)計(jì)

TP4056鋰電池充電模塊，適用于USB電源和與適配器，PMOSFET作為架構(gòu)，再使用了防倒充電電路，因此不需要外接隔離二極管，防止電回流，TP4056作為恒定電流/電壓可持續(xù)性充電模塊，作為本次選擇的有力據(jù)。為了防止因?yàn)楦邷睾痛蠊β薁顟B(tài)下對(duì)芯片的影響，選用TP4056可完成對(duì)電流大小的可控調(diào)節(jié)。

本模塊特點(diǎn)：

1) 板載TP4056鋰電充電管理芯片。

2) USB接頭，可完成直接電腦或者外設(shè)通過USB口直接上電。

3) IN+與IN-排針供電。

4) 輸入電壓范圍值：4V-8V，輸出峰值：1000mA。

5) 充電時(shí)紅燈亮，充電完成藍(lán)燈亮。

TP4056鋰電池充電模塊接口原理圖如下圖所示，鋰電池并聯(lián)的電容是濾波作用，保證鋰電池充電電壓的穩(wěn)定平穩(wěn)輸出。

鋰電池充電模塊如下：

圖3-1-7(a) TP4056鋰電池充電模塊接口原理圖

TP4056鋰電池充電模塊實(shí)物圖如下圖所示：

圖3-1-7(b) 鋰電池充電模塊實(shí)物圖

3.1.8 USB-5V升壓模塊電路設(shè)計(jì)

本USB-5V升壓模塊，器件絲印為4X-NXH也稱之為HX3001，是一款高效輸出、恒定頻率、PWM控制。其顯著特點(diǎn)是低壓0.9V低壓?jiǎn)?dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)換效率高達(dá)94%，中等功率運(yùn)用，可提供我電壓輸出規(guī)格。此設(shè)計(jì)系統(tǒng)使用的既是升壓模塊將3.7V升壓到5V的電壓的轉(zhuǎn)換過程。

三、使用說(shuō)明

1) 本模塊USB母口輸出5V直流電壓，如果需要外接5V電源線，可以直接充USB母口座的5V正極焊盤或者模塊正面特定位置電容一端跳線取線。

實(shí)物圖如下：

圖3-1-8(a) 模塊5V跳線取線圖

2) USB-5V升壓模塊焊接時(shí)，可以直接用電源線直接焊接電源輸入端，也可以插入單排針焊接后插在PCB板或萬(wàn)用板上。

下圖就是USB-5V升壓模塊接口原理圖，當(dāng)我們將開關(guān)撥下后，系統(tǒng)中的升壓模塊得電開始正常工作，隨之使3.3V鋰電池電壓升壓到5V，相反則是升壓模塊不工作。電容的作用在系統(tǒng)中都是起著減小電壓波動(dòng)，讓電壓更平穩(wěn)的輸出。

接口原理圖如下：

圖3-1-8(b) USB-5V升壓模塊接口原理圖

USB-5V升壓模塊實(shí)物圖如下圖所示：

圖3-1-8(c)USB-5V升壓模塊實(shí)物圖

3.1.9 分壓電路設(shè)計(jì)

串聯(lián)分壓的原理：

在串聯(lián)電路，不變的是電流大小處處相等，各個(gè)分支的電壓之和為電壓總和，即分電路電壓從始至終都小于總電壓，因此稱為分壓。

當(dāng)所采集到的電壓信號(hào)超過選擇的A/D模塊最大采集電壓值，那么就在這時(shí)就需要采用分壓電阻的形式來(lái)解決因電壓過大而出現(xiàn)的溢出。

3.2 STM32 單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.2.1 Keil程序開發(fā)環(huán)境

單片機(jī)開發(fā)環(huán)境是Keil與匯編相比，C語(yǔ)言的閃光點(diǎn)則是在可維護(hù)性、結(jié)構(gòu)性、可讀性、功能上，一目了然的邏輯框架、易學(xué)易用，在Keil的中，有著C編譯器、鏈接器和庫(kù)管理等在內(nèi)的一整套而又完整開發(fā)方案，我們使用集成開發(fā)環(huán)境（μVision），把各個(gè)部分組合在一起。通過上面的基本詮釋選擇Keil那就是最后的選擇，最好的選擇?？蛇\(yùn)行Keil軟件需要WIN98、WINXP等操作系統(tǒng)。其中Keil有以下特點(diǎn)：

1) keil軟件可以支持在WIN7、WIN8多種操作系統(tǒng)，給編譯者提供了豐富的庫(kù)函數(shù)與功能強(qiáng)大的開發(fā)工具。

2) Keil實(shí)現(xiàn)從編輯到編譯到到連最后到調(diào)試的一整套開發(fā)流程。

Keil軟件界面如下圖所示：

圖3-3-2 Keil uVision5開發(fā)界面圖

3.2.2 STM ISP程序燒錄

STM ISP是用于stm32進(jìn)行程序的燒錄軟件，可直接下載單片機(jī)所用程序，同時(shí)也是完全支持編程的編寫、程序的校驗(yàn)等。單片機(jī)開發(fā)板、下載器和PC連接完成后，第一步打開軟件并選擇對(duì)應(yīng)的串口號(hào)，再者就是選擇目標(biāo)程序文件對(duì)應(yīng)所在的地址，最后鼠標(biāo)單擊“開始變成（P）就可以完成對(duì)程序的下載”。

具體下載界面如下圖所示：

圖3-3-3 燒錄軟件下載界面

3.2.3 CH340串口程序燒寫模塊介紹

CH340串口燒寫模塊，通過USB接口相接，這使得可以實(shí)現(xiàn)與任何一臺(tái)筆記本電腦的完成對(duì)STC系列單片機(jī)的程序燒寫，通過此下載器的高性能和低成本的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，顯然在本次STC系列單片機(jī)中的應(yīng)用也將表現(xiàn)得格外獨(dú)到。

一、CH340串口燒寫模塊特點(diǎn)：

1) 支持 USB多種通信，非單一固定通信。

2) 全面支持WIN98、VISTA、WIN7 等多種現(xiàn)目前常見的操作系統(tǒng)，適應(yīng)性強(qiáng)。

3) 采用USB接口直接供電。

4) 在對(duì)芯片編程時(shí)，可自行供電也可以從USB口來(lái)獲電。

5) 新程序的編寫不影響目標(biāo)板的程序運(yùn)行。

6) 投射范圍廣，對(duì)于STC全系列芯片燒錄支持的。

7) 輸出電壓接口使用編程器提供3.3V與5V。

8) 速度更快更穩(wěn)定。

9) 進(jìn)口原裝芯片，高速穩(wěn)定編程。

模塊如下圖所示：

圖3-3-4(a) CH340串口燒寫模塊

二、CH340串口燒寫模塊引腳說(shuō)明

1) TXD 接單片機(jī)的RXD引腳

2) RXD 接單片機(jī)的RXD引腳

3) GND 接GND。

三、CH340串口燒寫模塊

具體接線圖如下表所示：

表3-4-4(b) CH340串口燒寫模塊與單片機(jī)接線

CH340模塊 單片機(jī)開發(fā)板

TXD 引腳PA10

RXD 引腳PA9

GND GND

3.4 軟件開發(fā)工具

1) STC11F16XE單片機(jī)開發(fā)集成環(huán)境：Keil

2) 單片機(jī)下載上位機(jī)軟件：STM ISP下載器MCUISP

3) PCB繪圖軟件：dxp

4) 流程圖繪畫軟件：WPS Office

第四章 系統(tǒng)測(cè)試

第五章 全文總結(jié)與展望

5.1 全文總結(jié)

整個(gè)系統(tǒng)使用了以STM32F103C8T6單片機(jī)作為核心板、太陽(yáng)能板、鋰電池充電、穩(wěn)壓電路、光敏采集電路、驅(qū)動(dòng)電路、升壓穩(wěn)壓模塊、步進(jìn)電機(jī)、按鍵電路組成。整個(gè)系統(tǒng)共計(jì)有光敏采集板與主控板和兩塊板子，以對(duì)應(yīng)的連接線進(jìn)行相互連接。其中光敏采集板主要放置光敏傳感器，模擬太陽(yáng)能板的運(yùn)作；另外的主控板起著對(duì)顯示器、電源接通管理、按鍵接通控制以及步進(jìn)電機(jī)的相關(guān)驅(qū)動(dòng)。

具體控制展現(xiàn)如下：

一、太陽(yáng)能板將太陽(yáng)光能進(jìn)行收集，收集的同時(shí)進(jìn)行光能與電能的轉(zhuǎn)換，通過電路的穩(wěn)壓過程，將電傳遞給備用電池進(jìn)行電量的儲(chǔ)存，在干鋰電池經(jīng)過升壓模塊和穩(wěn)壓模塊穩(wěn)壓到5V給整個(gè)系統(tǒng)供電，有單獨(dú)的電源控制開關(guān)可以進(jìn)行電源的通斷控制。在給設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行上電后，系統(tǒng)最初的默認(rèn)形式為隨太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的“自動(dòng)模式”，還有就是可以通人為控制改為“手動(dòng)模式”[9]。

二、在系統(tǒng)通電的情況下不管是屬于自動(dòng)還是手動(dòng)模式，此時(shí)的光敏電阻都會(huì)采集光線強(qiáng)度，并且在顯示屏上面進(jìn)行完美的顯示出來(lái)，其中顯示的效果為上、下、左、右四個(gè)方位。通過兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)完成上下左右運(yùn)動(dòng)，將兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)焊接在一塊形成了一個(gè)角度多自由度的整體。兩個(gè)電機(jī)都是通過連接線與主板進(jìn)行的連接，通過光敏電阻對(duì)光強(qiáng)度的采集獲得四個(gè)方位的不同關(guān)照強(qiáng)度值，最后通過與預(yù)計(jì)值的比較，最后來(lái)確定電機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡[10]。

三、其中以“自動(dòng)模式”為例：在自動(dòng)追尋的過程中，會(huì)自動(dòng)判斷光的強(qiáng)高度的大小，若下面光照強(qiáng)度大于上面光照強(qiáng)度，STM32單片機(jī)就會(huì)直接驅(qū)動(dòng)上端電機(jī)向下翻轉(zhuǎn)；以便于在下午太陽(yáng)西落的時(shí)候，獲得更多的關(guān)照，若上面光照強(qiáng)度大于下面光照強(qiáng)度，STM32單片機(jī)就會(huì)直接驅(qū)動(dòng)上端步進(jìn)電機(jī)向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)[11]；若上下兩個(gè)方位的光照強(qiáng)度均是大小相差無(wú)幾，那么上端步進(jìn)電機(jī)則不進(jìn)行任何的動(dòng)作。接下來(lái)就是對(duì)于當(dāng)上下光照均勻左右運(yùn)動(dòng)的情況，若右方位的光照強(qiáng)度大于左方位的情況下，STM32單片機(jī)就直接驅(qū)動(dòng)下方位第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)向左方位一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)[12]；若左方位的光照強(qiáng)度大于右方位的光照強(qiáng)度，STM32單片機(jī)就直接驅(qū)動(dòng)下方位第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)向左方位進(jìn)行運(yùn)動(dòng)[13]；當(dāng)左右方位采光度也保持幾乎均應(yīng)的時(shí)候光照，那么下方位的第一個(gè)電機(jī)也將保持不動(dòng)。那么此時(shí)此刻設(shè)備的狀態(tài)將是完全的禁止，STM32單片機(jī)將不對(duì)電機(jī)給出任何的運(yùn)動(dòng)指令[14]。

三、也可以切換為“手動(dòng)模式”狀態(tài)進(jìn)行使用按鍵手動(dòng)來(lái)完成設(shè)備狀態(tài)的切換。四個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)控制電機(jī)完成：上、下、左、右的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。通過點(diǎn)動(dòng)的方式來(lái)控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)[15]。

四、當(dāng)太陽(yáng)能采集受限的時(shí)候，那么此時(shí)就使用外部電源USB充電模塊對(duì)其進(jìn)行鋰電池上電，以保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行[16]。

1.44寸顯示屏顯示了光敏電阻采集光強(qiáng)的數(shù)值范圍為0-1000，在實(shí)際應(yīng)用過程中不管是處于自動(dòng)還是手動(dòng)模式下工作，光敏電阻都可以通過上、下、左、右四個(gè)方位來(lái)進(jìn)行光的采集。其中通過兩個(gè)不同維度的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，既是上下翻滾和左右轉(zhuǎn)動(dòng)。上端步進(jìn)電機(jī)與光敏采集板直接像粘接，兩板通過連接線直接焊接而成。當(dāng)然了對(duì)其的封裝也是很有必要的完善過程。

5.2 后續(xù)工作展望

在原有的基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行與外部設(shè)備進(jìn)行搭配使用，比如在發(fā)電廠蓄電上的使用、對(duì)魚塘中的制氧機(jī)進(jìn)行提供供電、通過電紅外傳感器實(shí)現(xiàn)人走燈滅，藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制路燈等。

致? 謝

時(shí)間很快，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)開始接近尾聲，幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯即將告一段落，在后期的研究生生涯中希望可以得到更好的視野拓展。通過本次的設(shè)計(jì)，問題也是層出不窮，也是這些困難讓我學(xué)會(huì)了成長(zhǎng)，以前幾乎自己一個(gè)人沒有單獨(dú)做過設(shè)計(jì)，因此也遇到C程序的編寫這一大困難。慢慢的一切都會(huì)因人而解，吳導(dǎo)師的大力幫助，是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

從這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，深刻的體會(huì)到學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的最大收獲。硬件只有多做，自己多搭建電路來(lái)調(diào)試才能真正的學(xué)得知識(shí)。

首先，我要感謝我的導(dǎo)師對(duì)我的悉心指導(dǎo)。他為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)盡心竭力，他淵博的知識(shí)、平易近人的性格以及在設(shè)計(jì)上敏銳的洞察力，使我受益非淺。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，老師時(shí)不時(shí)提醒著我，要做什么了，聽在耳里，看在眼里更是記在心里。從最初的選題到后期的完成，少不了導(dǎo)師的教導(dǎo)。占用了老師的寶貴時(shí)間，得以最后完成論文。

在大學(xué)的幾年學(xué)習(xí)生活中，感謝學(xué)院也感謝各位老師讓我們有了獲取知識(shí)的平臺(tái)，結(jié)識(shí)了一幫有著共同愛好的朋友，我們大家共同學(xué)習(xí)，為完成畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)——感謝得以與大家相識(shí)、相知、相惜。

謝謝大家！

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[17] 王陽(yáng).太陽(yáng)能電池板追光系統(tǒng)的研究[D].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué).2017

[18] Du Xiaoqiang,Li Yuechan,Wang Pengcheng,Ma Zenghong,Li Dangwei,Wu Chuanyu. Design and optimization of solar tracker with U-PRU-PUS parallel mechanism [J] IOP J.MECHMACHTHEORY.2020.104107

[19] Qingli HaidongLiu. Design of Solar Energy Automatic Tracking Control System Based on Single Chip Microcomputer [J]. IOP Conference Series Earth and Environmental Science March 2019

[20] Du Xiaoqiang, Li Yuechan, Wang Pengcheng, et al. Design and optimization of solar tracker with U-PRU-PUS parallel mechanism[J]. 2021, 155:104107

附錄Ⅰ系統(tǒng)PCB如下：

附件圖 0–1主控板PCB

附件圖 0–2光敏PCB

附錄II部分程序

#include "my_include.h"

char dis0[25];//液晶顯示暫存數(shù)組

char dis1[25];//液晶顯示暫存數(shù)組

#define F_SIZE? ? ? 16

#define MyLCD_Show(m,n,p)? ? LCD_ShowString(LCD_GetPos_X(F_SIZE,m),LCD_GetPos_Y(F_SIZE,n),p,F_SIZE,false)

#define RONGCHAZHI_UD? 500 //容差值

#define RONGCHAZHI? 500 //容差值

#define ZHUANDONG_ZZ? 50 //轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)正角度

#define ZHUANDONG_FZ? -50 //轉(zhuǎn)動(dòng)另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)

int lighVla_left = 0;//ad采集結(jié)果 1

int lighVla_up = 0;//ad采集結(jié)果

int lighVla_right = 0;//ad采集結(jié)果

int lighVla_down = 0;//ad采集結(jié)果

float batteryVolt = 0;//鋰電池電壓ad采集結(jié)果

float BatCap=80; ? //容量初始化

unsigned char disFlag = 0;//更新顯示

unsigned char setMode =0;//設(shè)置模式

unsigned char rememberMode =0xff;//記錄上一次設(shè)置狀態(tài)

int main(void)

{

unsigned char disYplace=0; //顯示所在行遞增變量

USARTx_Init(USART1,9600);

// My_LED_Init();

// My_RTC_Init(false);

My_ADC_Init(ADC1);

My_KEY_Init();

My_StepMotor_Init();

LCD_Init();? //tft初始化 ?

// TP_Init(); //校準(zhǔn)已經(jīng)包括再此函數(shù)中 先執(zhí)行LCD_Init();? 觸摸校準(zhǔn)調(diào)用顯示

LCD_Clear(Color16_BLACK);//清全屏

BACK_COLOR=Color16_BLACK;

FRONT_COLOR=Color16_LIGHTGRAY; disYplace=0; //顯示所在行遞增變量

MyLCD_Show(2,disYplace++,"雙軸追光系統(tǒng)");//顯示

FRONT_COLOR=Color16_LIGHTBLUE;

MyLCD_Show(1,disYplace++,"光照參數(shù): ");//顯示

MyLCD_Show(4,disYplace++,"上: ");//顯示

MyLCD_Show(1,disYplace,"左: ");//顯示

MyLCD_Show(9,disYplace++,"右: ");//顯示

MyLCD_Show(4,disYplace++,"下: ");//顯示

MyLCD_Show(1,disYplace++,"設(shè)置: ");//顯示

while(1)

{

My_KeyScan();

if(KeyIsPress(KEY_5))

{

if(setMode !=0 )setMode =0;//自動(dòng)模式

else setMode=1;//手動(dòng)模式

}

switch(setMode)

{

case 0: //自動(dòng)模式

if((lighVla_left - lighVla_right)>RONGCHAZHI_UD ) //調(diào)整向強(qiáng)光方向轉(zhuǎn)動(dòng)

{My_StepMotor_RotateAngle(0,ZHUANDONG_ZZ);}

else if((lighVla_right - lighVla_left )>RONGCHAZHI_UD )//調(diào)整向強(qiáng)光方向轉(zhuǎn)動(dòng)

{My_StepMotor_RotateAngle(0,ZHUANDONG_FZ);}

else {My_StepMotor_Stop(10);}

if((lighVla_up - lighVla_down)>RONGCHAZHI_UD ) //調(diào)整向強(qiáng)光方向轉(zhuǎn)動(dòng)

{My_StepMotor_RotateAngle(1,ZHUANDONG_ZZ);}

else if((lighVla_down - lighVla_up )>RONGCHAZHI_UD )//調(diào)整向強(qiáng)光方向轉(zhuǎn)動(dòng)

{My_StepMotor_RotateAngle(1,ZHUANDONG_FZ);}

else? {My_StepMotor_Stop(10);}

break;

case 1: //手動(dòng)模式

if(KeyIsPressed(KEY_1))//按鍵按下

{

My_StepMotor_RotateAngle(0,ZHUANDONG_ZZ); //轉(zhuǎn)動(dòng) 度數(shù) 正值一個(gè)方向 負(fù)值另一個(gè)方向

}

else if(KeyIsPressed(KEY_3))//按鍵按下

{

My_StepMotor_RotateAngle(0,ZHUANDONG_FZ);//轉(zhuǎn)動(dòng) 度數(shù) 正值一個(gè)方向 負(fù)值另一個(gè)方向

}

else {My_StepMotor_Stop(0);}

if(KeyIsPressed(KEY_2))//按鍵按下

{

My_StepMotor_RotateAngle(1,ZHUANDONG_FZ);//轉(zhuǎn)動(dòng) 度數(shù) 正值一個(gè)方向 負(fù)值另一個(gè)方向

}

else if(KeyIsPressed(KEY_4))//按鍵按下

{

My_StepMotor_RotateAngle(1,ZHUANDONG_ZZ);//轉(zhuǎn)動(dòng) 度數(shù) 正值一個(gè)方向 負(fù)值另一個(gè)方向

}

else {My_StepMotor_Stop(10);}

break;

default: break;

}

lighVla_left =1000 - 1000*My_ADC_GetValue(ADC1,ADC_Channel_0)/4096; //讀取ad值 轉(zhuǎn)化為0-1000

lighVla_up = 1000 - 1000*My_ADC_GetValue(ADC1,ADC_Channel_1)/4096; //讀取ad值 轉(zhuǎn)化為0-1000

lighVla_right = 1000 - 1000*My_ADC_GetValue(ADC1,ADC_Channel_2)/4096; //讀取ad值 轉(zhuǎn)化為0-1000

lighVla_down = 1000 - 1000*My_ADC_GetValue(ADC1,ADC_Channel_3)/4096; //讀取ad值 轉(zhuǎn)化為0-1000

if(disFlag == 1)//更新顯示

{

disFlag =0;

FRONT_COLOR=Color16_LIGHTBLUE; disYplace=2; //顯示所在行遞增變量

sprintf(dis0,"上:%d? ",lighVla_up);//打印

MyLCD_Show(4,disYplace++,dis0);//顯示

sprintf(dis0,"%d ",lighVla_left);//打印

MyLCD_Show(4,disYplace,dis0);//顯示

sprintf(dis0,"%d ",lighVla_right);//打印

MyLCD_Show(12,disYplace++,dis0);//顯示

//**All notes can be deleted and modified**//

if(rememberMode != setMode)

{

rememberMode = setMode;//記錄設(shè)置模式

if(setMode == 0)MyLCD_Show(8,disYplace++,"自動(dòng)? ");//顯示

else if(setMode == 1)MyLCD_Show(8,disYplace++,"手動(dòng)? ");//顯示

}

batteryVolt? = My_ADC_GetValue(ADC1,ADC_Channel_4)*3.3/4096 *2 ;//鋰電池電壓

if(batteryVolt>4.15) //電壓值對(duì)比

{BatCap = 0.99;}//容量

else if(batteryVolt<3.4)

{BatCap =0;}

else

{BatCap = (batteryVolt-3.4)/(4.15-3.4);}//正常情況下計(jì)算比例

if(BatCap<0.45){FRONT_COLOR=Color16_RED; }

sprintf(dis0,"B:%3.1fv Q:%02d%% ",batteryVolt,(int)(BatCap*100)); //打印

MyLCD_Show(1,6,dis0);//顯示

}

} ? ?

}