基于ATmega8的雙軸太陽跟蹤器設(shè)計(jì)策略

1．3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊

由于系統(tǒng)需進(jìn)行時(shí)間控制，因此，需采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘。若使用單片機(jī)計(jì)時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)引起較大誤差，因此使用串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘PCF8583。該器件具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年(閏年補(bǔ)償)，可采用12 h或24 h方式計(jì)時(shí)。它具有日歷時(shí)鐘、計(jì)時(shí)、可編程定時(shí)中斷，并提供256字節(jié)低功耗靜態(tài)RAM。采用I2C總線串行數(shù)據(jù)線，可方便與單片機(jī)接口。采用雙電源(主電源和備用電源)供電。PCF8583與ATmega8通過I2C總線連接，其連接電路如圖4所示。

1．4 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器

該太陽跟蹤器選用57BYG系列二相／四相混合式步進(jìn)電機(jī)，步距角為1．8°，要滿足高精度跟蹤要求，必須提高電機(jī)步進(jìn)角度的分辨率，因此選用TS-220系列高性能步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器作為控制電路。驅(qū)動(dòng)器選用原裝驅(qū)動(dòng)模塊，純正弦波電流細(xì)分控制方式，具有很強(qiáng)的抗干擾能力?？刂菩盘?hào)與內(nèi)部線路實(shí)現(xiàn)光電隔離，并具有精度高，可靠性好，電機(jī)噪音極低等特點(diǎn)。

2 太陽跟蹤器軟件設(shè)計(jì)

該跟蹤器軟件采用ATmega8單片機(jī)C語言，選用ICCAVR編譯器，主要包括主程序、光電跟蹤子程序、視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤子程序等。

2．1 太陽跟蹤主程序

主程序初始化單片機(jī)相關(guān)功能模塊，巡回檢測(cè)光電檢測(cè)模塊的信號(hào)，判斷當(dāng)前工作在光電跟蹤還是視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤控制方式，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制太陽能利用裝置始終正對(duì)太陽。其主程序流程如圖5所示。