基于步進(jìn)電機細分驅動(dòng)的太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統的設計

驅動(dòng)模塊在2．2中會(huì )詳細介紹。
1．4 軟件設計
軟件流程圖如4所示。系統初次使用時(shí)進(jìn)入時(shí)鐘芯片的初始化，中斷的初始化設置。剛日出時(shí)，進(jìn)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(dòng)的反方向旋轉，直至碰到限位開(kāi)關(guān)后停止，此時(shí)的位置作為初始位置，初始位置太陽(yáng)能電池板的高度角方位角是確定的。此后由時(shí)鐘提供的日出日落時(shí)間，和單片機儲存的事先計算好的日出日落時(shí)間比較，若在日出后日落前，傳感器電路由此時(shí)的光照強度判斷是否為晴天，若為晴天，進(jìn)行時(shí)鐘跟蹤，即把單片機里事先存儲的太陽(yáng)高度角方位角數據與上一次(每天日出時(shí)的為初始位置)的高度角方位角比較得出角度差值，轉化成脈沖數后單片機控制步進(jìn)電機轉過(guò)相應的角度，這以后使用傳感器電路檢測陽(yáng)光是否垂直照射電池板，若沒(méi)有，則把信號發(fā)送給單片機進(jìn)行處理，再使電機帶動(dòng)電池板旋轉；若為陰天，則只進(jìn)行時(shí)鐘跟蹤。一次跟蹤完成后，等待1．5分鐘，進(jìn)行下一次的跟蹤，如此反復進(jìn)行。

2 步進(jìn)電機的驅動(dòng)
步進(jìn)電機的驅動(dòng)方法可分為細分驅動(dòng)和非細分驅動(dòng)。細分驅動(dòng)就是把步進(jìn)電機的步距角細化，使步距角分辨率提高；在非細分驅動(dòng)中，步進(jìn)電機的步距角只有整步和半步兩種。
2．1 步進(jìn)電機細分驅動(dòng)的原理
在步進(jìn)電機非細分驅動(dòng)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(chǎng)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動(dòng)，可實(shí)現對步進(jìn)電機原有步距角細分，使轉子以較小的步距增量旋轉，提高步進(jìn)分辨率。細分控制的基本思想是在每次輸入脈沖切換時(shí)，只改變相應繞組中額定電流的一部分，這樣步進(jìn)電機的合成磁勢也只旋轉步距角的一部分，從而使轉子每步運行角度也只是步距角的一部分。