自寻光发电装置

陈欣 阳松键 林浩 蒋戈 潘帮林

摘 要：此项目研究公开一种基于STM32的自寻光发电装置，其具有自动追光功能：通过3D打印封装好的感光器件中的光敏电阻，[1]将太阳光的光信号转化为电信号，光敏电阻的阻值会随着太阳光的增强而减小，电压不变，从而实现电流增大的作用。电信号通过感光器件中的双轴调制电路传送到L298N模片，来自轴调制电路[2]的高低电流通过逻辑电路从而进行对驱动直流减速电机，[3]进而实现整个装置追光的功能。

关键词：光敏电阻;双轴调制电路;L298N模块;直流电机

Abstract：This research project discloses "Self-seeking power generation device"，which has an automatic chasing function：through 3D printing of the photosensitive resistor in the packaged photosensitive device，the optical signal of sunlight is converted into an electrical signal，and the resistance of the photoresistor will decrease with the increase of sunlight，and the voltage will not change，thus achieving the effect of current increase.The electrical signal is transmitted to the L298N through the biaxial modulation circuit in the photosensitive device，and the high and low currents from the axis modulation circuit are passed through the logic circuit to drive the DC geared motor，thereby realizing the function of chasing the entire device.

Key words：photoresistor;dual-axis modulation circuit;L298N module;DC motor

1 緒论

随着经济发展和社会的进步，自然资源被人为的任意开发和利用，传统的矿物能源濒临枯竭，且使用过程中容易造成环境污染，在这种情况下，可再生的清洁能源的利用显得日益紧迫。太阳能具有可再生、使用清洁、经济效益高等优势，是理想的新能源，于是，合理开发并提高太阳能的利用率具有非常高的研究价值。

总所周知，在传统的太阳能采集装置中，以固定接收的居多。而太阳在一天的位置由东向西发生着变化，这就无法使太阳能利用装置时刻正对着太阳，太阳光也就无法时刻直射到太阳能电池板上。自寻光装置通过光敏电阻，将光信号转换为电信号，L298N模块通过电信号的高低电平对直流电机进行驱动，从而达到追光的效果。

因此，本项目设计了一种自动寻光的太阳能追光装置，使太阳能利用装置最大程度的提高太阳能的利用率。

2 总体设计

用焊烙铁将4个光敏电阻焊接在双轴调制电路板上，在光敏元器件的前后左右各一个，通过光敏电阻感应装置前后左右的光线强度，通过光敏电阻的感应，将光强度信号转换为电流信号传递给L298N模块，通过L298N模块使能驱动两个电机的转动，一个电机水平放置，控制装置的左右旋转，另一个电机垂直于水平面放置，用于控制装置的上下转动。光敏元器件放置在垂直于水平面放置的直流电机的上方。.总体框架图如下图1所示。

3 具体实施

用焊烙铁将4个光敏电阻焊接在双轴调制电路板上，在光敏元器件的前后左右各一个，通过光敏电阻感应装置前后左右的光线强度，通过光敏电阻的感应，将光强度信号转换为电流信号传递给L298N模块，通过L298N模块使能驱动两个电机的转动，一个电机水平放置，控制装置的左右旋转，另一个电机垂直于水平面放置，用于控制装置的上下转动。光敏元器件放置在垂直于水平面放置的直流电机的上方。

当使能信号ENA为0时，电机处于自由停止状态;当使能信号为1，且IN1和IN2为00或11时，电机处于制动状态。因为当两边方向互不相同的两个光敏电阻接受的光强度不一样时，两个光敏电阻的阻值是不会一样的，产生的电流大小也不一样，这时电机就始终在转动状态，只有当两边阻值一样时，就是两边的光强达到平衡时，电机才能处于制动状态。电机外观CAD如下图2所示：

参考文献：

[1]张斌，李文启，易小月.光敏电阻的特性研究及应用[J].才智，2009，（30）：69.

[2]博战捷，刘淑琴，克伦.利用环形调制器产生与解调过调幅信号.电讯技术，2007，47（3）.

[3]王瑞安.关于非独立控制励磁的他励直流电动机采用双通道LQSF直流调速系统时励磁回路控制的探讨[J].冶金自动化，1983，（04）.