基于PIC单片机自动太阳跟踪器的设计

电平转换，便可实现PC机与单片机的数据传输；

　　(4)考虑到光伏发电只有在太阳光强满足一定强度的时候才能发电，启动信号主要是利用光敏二极管检测光强，保证系统在夜间

　　或阴雨天不满足发电条件的情况下，系统停止跟踪检测电路如图3所示。主要由放大、比较与光耦隔离3个部分组成。

　　(5)系统的保护功能主要包括大风保护、电网掉电保护、振动过大保护、限位开关与接近开关保护组成，单片机检测到保护信号产生时，便发出指令将系统停放在安全的位置上，确保整个系统不受损坏。图4是电网掉电检测电路原理图，主要由降压、整流与光耦隔离3个部分组成。

　　3 控制单元软件设计

　　软件是该控制系统的核心，除一些保护自锁功能通过硬件实现外，大部分功能均通过软件来实现，整个软件采用C语言模块化编程方式，易于系统的移植与集成。

　　主程序与中断服务子程序流程如图5所示。

　　4 系统的抗干扰措施

能够可靠稳定的运行是自动太阳跟踪器成为成熟产品的前提，该系统从软件与硬件两个方面来增强抗干扰措施，主要手段有：

　　(1)外部输入信号与控制系统信号不共地；

　　(2)有的外部输入信号输入到单片机内部之前都经过严格的光耦电路加以隔离；

　　(3)优化PCB布线结构，减少过孔，以降低寄生电容杂散电感的影响；

　　(4)保证整个系统可靠接地；

　　(5)外部信号采用屏蔽电缆线传输；

　　(6)软件上增加软件滤波、看门口定时器与软件陷阱等措施，保证软件在出现死机、跑飞等故障时能够自我恢复。

　　(7)系统重要保护如限位保护均从软件与硬件上加以双重保护，以提高其可靠性。

　　5 结 语

　　自动太阳跟踪器的稳定性与可靠性一直是其没有被大规模应用的主要问题之一。

　　本文基于PIC16F877A单片机为控制核心，设计了一种自动跟踪太阳高度角与方位角转动的自动太阳跟踪器，现场运行结果表明该系统跟踪准确、能耗低、可靠性高、系统性能稳定，发电效率提高35％以上，对以后建设大型戈壁沙漠并网电站具有指导性意义。