基于步進電機細分驅(qū)動的太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的設計

驅(qū)動模塊在2．2中會詳細介紹。
1．4 軟件設計
軟件流程圖如4所示。系統(tǒng)初次使用時進入時鐘芯片的初始化，中斷的初始化設置。剛?cè)粘鰰r，進行初始位置校驗，即單片機發(fā)出信號控制電池板由頭一天運動的反方向旋轉(zhuǎn)，直至碰到限位開關后停止，此時的位置作為初始位置，初始位置太陽能電池板的高度角方位角是確定的。此后由時鐘提供的日出日落時間，和單片機儲存的事先計算好的日出日落時間比較，若在日出后日落前，傳感器電路由此時的光照強度判斷是否為晴天，若為晴天，進行時鐘跟蹤，即把單片機里事先存儲的太陽高度角方位角數(shù)據(jù)與上一次(每天日出時的為初始位置)的高度角方位角比較得出角度差值，轉(zhuǎn)化成脈沖數(shù)后單片機控制步進電機轉(zhuǎn)過相應的角度，這以后使用傳感器電路檢測陽光是否垂直照射電池板，若沒有，則把信號發(fā)送給單片機進行處理，再使電機帶動電池板旋轉(zhuǎn)；若為陰天，則只進行時鐘跟蹤。一次跟蹤完成后，等待1．5分鐘，進行下一次的跟蹤，如此反復進行。

2 步進電機的驅(qū)動
步進電機的驅(qū)動方法可分為細分驅(qū)動和非細分驅(qū)動。細分驅(qū)動就是把步進電機的步距角細化，使步距角分辨率提高；在非細分驅(qū)動中，步進電機的步距角只有整步和半步兩種。
2．1 步進電機細分驅(qū)動的原理
在步進電機非細分驅(qū)動電路中，各相繞組的電流只有零和某一額定值兩種狀態(tài)，相應的各繞組產(chǎn)生的磁場也是只有零和某一額定值兩種狀態(tài)?？刂贫ㄗ永@組中的電流變化，使合成磁勢以微步距轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)對步進電機原有步距角細分，使轉(zhuǎn)子以較小的步距增量旋轉(zhuǎn)，提高步進分辨率。細分控制的基本思想是在每次輸入脈沖切換時，只改變相應繞組中額定電流的一部分，這樣步進電機的合成磁勢也只旋轉(zhuǎn)步距角的一部分，從而使轉(zhuǎn)子每步運行角度也只是步距角的一部分。