基于ATmega8的雙軸太陽跟蹤器設計策略

1．3 實時時鐘模塊

由于系統需進行時間控制，因此，需采用實時時鐘。若使用單片機計時，長時間會引起較大誤差，因此使用串行實時時鐘PCF8583。該器件具有實時時鐘，可提供秒、分、時、日、星期、月和年(閏年補償)，可采用12 h或24 h方式計時。它具有日歷時鐘、計時、可編程定時中斷，并提供256字節低功耗靜態RAM。采用I2C總線串行數據線，可方便與單片機接口。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 步進電機及驅動器

該太陽跟蹤器選用57BYG系列二相／四相混合式步進電機，步距角為1．8°，要滿足高精度跟蹤要求，必須提高電機步進角度的分辨率，因此選用TS-220系列高性能步進電機細分驅動器作為控制電路。驅動器選用原裝驅動模塊，純正弦波電流細分控制方式，具有很強的抗干擾能力。控制信號與內部線路實現光電隔離，并具有精度高，可靠性好，電機噪音極低等特點。

2 太陽跟蹤器軟件設計

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

2．1 太陽跟蹤主程序

主程序初始化單片機相關功能模塊，巡回檢測光電檢測模塊的信號，判斷當前工作在光電跟蹤還是視日運動軌跡跟蹤控制方式，進而驅動步進電機驅動器控制太陽能利用裝置始終正對太陽。其主程序流程如圖5所示。