基于ATmega8的双轴太阳跟踪器设计策略

1．3 实时时钟模块

由于系统需进行时间控制，因此，需采用实时时钟。若使用单片机计时，长时间会引起较大误差，因此使用串行实时时钟PCF8583。该器件具有实时时钟，可提供秒、分、时、日、星期、月和年(闰年补偿)，可采用12 h或24 h方式计时。它具有日历时钟、计时、可编程定时中断，并提供256字节低功耗静态RAM。采用I2C总线串行数据线，可方便与单片机接口。采用双电源(主电源和备用电源)供电。PCF8583与ATmega8通过I2C总线连接，其连接电路如图4所示。

1．4 步进电机及驱动器

该太阳跟踪器选用57BYG系列二相／四相混合式步进电机，步距角为1．8°，要满足高精度跟踪要求，必须提高电机步进角度的分辨率，因此选用TS-220系列高性能步进电机细分驱动器作为控制电路。驱动器选用原装驱动模块，纯正弦波电流细分控制方式，具有很强的抗干扰能力。控制信号与内部线路实现光电隔离，并具有精度高，可靠性好，电机噪音极低等特点。

2 太阳跟踪器软件设计

该跟踪器软件采用ATmega8单片机C语言，选用ICCAVR编译器，主要包括主程序、光电跟踪子程序、视日运动轨迹跟踪子程序等。

2．1 太阳跟踪主程序

主程序初始化单片机相关功能模块，巡回检测光电检测模块的信号，判断当前工作在光电跟踪还是视日运动轨迹跟踪控制方式，进而驱动步进电机驱动器控制太阳能利用装置始终正对太阳。其主程序流程如图5所示。