毕业论文太阳光自动跟踪控制器设计[1].doc

摘要
近年,能源是人类面临经济发展和环境维护平衡需要解决的最根本最重要的问题。太阳能是一种极为丰富的清洁能源,同时通常最普遍且最方便使用的是电能。随着现代的能源越来越少,有些能源趋于匮乏状态。所以我们就根据实际情况设计了一个“太阳光自动跟踪控制器”。
现在,我们居住的家园以太阳光最为普遍,它给我们带来了光和热,我们就要合理的利用光和热,来为我们服务。我们就通过设计的“太阳光自动跟踪控制器”来实现太阳光跟踪。
我们设计的是根据光转换电来实现功能,首先,我们选光敏传感器来实现光电转换,其次,通过OPA2132PA来实现差分运算放大,再由继电器实现电机的正、反转,去控制翻转板的运动。从而实现太阳光自动跟踪。
光敏传感器分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成,每一组的两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻,另一只为下偏置电阻:一只检测太阳光照,另一只检测环境光照,送至比较器输入端的比较电平始终为两者光照之差。所以,本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳光,调试简单,成本不高,运行可靠。
目录
摘要 1
目录 IV
引言 6
1 毕业设计的基本任务 6
2 已有的实验基础和预期结果 6
3 毕业设计所完成的主要内容 6
第一章自动跟踪控制器概论 7
概述 7
设计原则 7
通用性 7
实用性 7
系统组成及功能 7
太阳光自动跟踪控制器的组成 7
功能及工作原理介绍 8
第二章设计方案与原理概述 11
设计的要求 11
光敏传感器 11
OPA2132PA运算放大器 11
继电器 11
方案论证 12
运算放大器的选择 12
工作原理分析 12
设计中注意的问题 14
集成电路的选择和使用 14
第三章设计实现 15
PROTEL99SE概述 15
电路原理图设计 15
Protel99SE电路原理图常用工具栏 15
电路原理图的设计步骤 15
印制电路板设计 16
Protel印制电路板设计工具的应用 16
PCB布局布线规则 16
印制电路板设计注意事项 17
PROTEL99SE的一些小窍门 18
PCB板的安装焊接 18
元器件的安装 19
PCB板的焊接 19
第四章调试 22
电路板元件的安装和焊接 22
元器件的安装 22
电路板元件的焊接 22
电路板的调试 23
装配工艺检查 23
通电测试 23
总结 25
参考文献 26
致谢 27
附录 I
附录1:太阳光自动跟踪控制器原理图 I
附录2:太阳光自动跟踪控制器PCB板 II
附录3:采用LM358作运放的原理图 III
附录4:元器件清单 IV
附录5:太阳光自动跟踪控制器实物图 V
引言
1 毕业设计的基本任务
本毕业设计的基本任务是学****掌握自动跟踪控制器的基本原理和技术的实现,并在此基础上对该控制器进行扩展。在这个任务中还要求学生能独立的设计各个模块,最后还要能独立的焊接和调试。整个过程要经历查阅整理资料、电原理图设计、印制电路板设计、焊接安装、调试、撰写论文,初步掌握工程设计方法和实践的基本技能,逐步熟悉电子产品开发的步骤和方法。通过完成毕业设计的过程,强化综合运用理论知识解决实际问题的能力,在电子电路设计和应用方面的能力,培养严谨的科学作风。
本设计注重理论与工程实践的结合,在焊接中许多元件都是精密的元件,对我们的焊接技术要求高,需要在工程实践中去体会、总结经验。
2 已有的实验基础和预期结果
该毕业设计任务规定了技术路径为模拟电路实现。在专业基础课程中已经学****过该门课程,并完成了所有的规定实验,对于放大电路和各类继电器的原理和工作过程已有较清楚的认识。
预期的工作结果是实际制作出“试验样机”,能够完成预计的基本功能:直流电机正反转,太阳光自动跟踪控制。
3 毕业设计所完成的主要内容
(1)收集资料学****并了解自动控制器的工作原理、各模块要实现的功能和要求;
(2)根据设计任务,确定功能需求,设计出方案;
(3)按照功能模块进行具体电路设计,确定元器件型号和参数,完成整个电路原理图,据此设计印制电路板;
(4)安装、焊接、调试;
(5)撰写论文。
第一章自动跟踪控制器概论
概述
现有的太阳光能自动跟踪控制器主要有二类:一是使用一只光敏传感器与施密特触