摘 要：為充分利用新能源并解決景區(qū)照明能耗高、觀賞性低、光源固定等問題，設(shè)計(jì)一種基于STM32F103C8T6光電跟蹤的多功能太陽能光伏花。采用光電跟蹤法收集盡可能多的太陽能并將其轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存在鋰蓄電池中，以為裝飾燈和其他模塊供電。同時(shí)，設(shè)計(jì)了L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，控制受光模塊與小車以反方向轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，解決由小車方向?qū)е绿柲茈姵匕逋蜻\(yùn)動(dòng)的問題。用戶可通過藍(lán)牙控制光伏花的開花、閉花和移動(dòng)。在相同環(huán)境下分別測(cè)試了視日軌跡跟蹤和光電跟蹤對(duì)太陽能的吸收效率，結(jié)果表明光電跟蹤法在成本控制和對(duì)太陽能的吸收效率上表現(xiàn)更優(yōu)。利用光電跟蹤法可充分利用太陽能，不易受突發(fā)天氣影響。

關(guān)鍵詞：太陽能光伏花；光電跟蹤；L298N模塊；過充過放保護(hù)

中圖分類號(hào)：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2024）13-0176-06

Multi-functional Solar Photovoltaic Flower Based on STM32F103C8T6 Photoelectric Tracking

YAN Lizheng， ZHAN Shunchao， DENG Tao， DAI Shuheng， MA Yiwei

（School of Automation， Chongqing University of Posts and Telecommunications， Chongqing 400065， China）

Abstract： To fully utilize new energy and solve the problems of high lighting energy consumption， low ornamental value， and fixed light source in scenic areas' lighting， a multifunctional solar photovoltaic flower based on STM32F103C8T6 photoelectric tracking is designed. It uses photoelectric tracking method to collect as much solar energy as possible and convert it into electrical energy for storage in lithium batteries to power decorative lights and other modules. At the same time， an L298N motor drive module is designed to control the light receiving module and the car to move in the opposite direction， solving the problem of the solar panel moving in the same direction caused by the car's direction. Users can control the flowering， closing， and movement of photovoltaic flowers through Bluetooth. The absorption efficiency of solar energy by visual trajectory tracking and photoelectric tracking are tested separately in the same environment， and the results indicate that the photoelectric tracking method performs better in cost control and absorption efficiency of solar energy. The use of photoelectric tracking method can fully utilize solar energy and is not easily affected by sudden weather events.

Keywords： solar photovoltaic flower; photoelectric tracking; L298N module; overcharge and discharge protection

0 引 言

為了應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和環(huán)境問題，我國(guó)提出了“雙碳目標(biāo)”[1]，旨在通過減少溫室氣體排放從容應(yīng)對(duì)氣候變化和環(huán)境污染問題，大力推動(dòng)清潔能源的發(fā)展。由于太陽能具有清潔、可持續(xù)、可再生等優(yōu)勢(shì)[2]，一直被視為重要的能源來源，有越來越多的太陽能產(chǎn)品走入人們的生產(chǎn)和生活。大多數(shù)風(fēng)景區(qū)遠(yuǎn)離城市，傳統(tǒng)電力供應(yīng)方式需要鋪設(shè)大量電纜，存在一定的困難，但這些風(fēng)景區(qū)往往擁有豐富的太陽能資源，為此本文設(shè)計(jì)一種基于STM32F103C8T6光電跟蹤技術(shù)的多功能太陽能光伏花，作為一種創(chuàng)新的供電解決方案。

目前，許多學(xué)者和研究人員已經(jīng)對(duì)基于單片機(jī)的太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛的研究，力爭(zhēng)最大程度收集太陽能。文獻(xiàn)[3]分析了光電跟蹤法、視日跟蹤法、視日跟蹤法和光電跟蹤法相結(jié)合3種太陽能跟蹤方法。文獻(xiàn)[4]對(duì)比分析了視日跟蹤法和光電跟蹤法，視日跟蹤法精度高、靈敏性好且不易受外界環(huán)境影響，但傳感器成本高昂，不適用于小型太陽能利用裝置。文獻(xiàn)[5]對(duì)光電跟蹤法和視日跟蹤法進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析。光電跟蹤法直接根據(jù)光照強(qiáng)度的變化來調(diào)整太陽能板，這種方法成本較低、簡(jiǎn)單易行，但在光照強(qiáng)度變化較快的情況下存在較大誤差。文獻(xiàn)[6]的研究表明視日跟蹤法具有較高的精度和準(zhǔn)確性，但計(jì)算復(fù)雜，需要較強(qiáng)的計(jì)算能力。文獻(xiàn)[7]對(duì)比了兩種算法在不同使用場(chǎng)景下的太陽能跟蹤效率，若場(chǎng)景不同，應(yīng)擇優(yōu)采用。文獻(xiàn)[8]分析了當(dāng)前小型太陽能跟蹤裝置大多應(yīng)用在充電寶、臺(tái)燈、計(jì)算器等單一功能的應(yīng)用場(chǎng)景。文獻(xiàn)[9]為解決以傳統(tǒng)方式向風(fēng)景區(qū)輸送電力成本高的問題，并且能夠充分利用風(fēng)景區(qū)豐富的太陽能資源，提出設(shè)計(jì)開發(fā)“多功能”太陽能光伏花。

以上文獻(xiàn)對(duì)多種太陽能跟蹤算法進(jìn)行了研究，但缺少跟蹤算法的實(shí)際應(yīng)用。因此，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了風(fēng)景區(qū)多功能太陽能光伏花，采用最佳算法最大程度采集太陽能，并將電能儲(chǔ)存在蓄電池中，以便日后為裝飾燈和其他功能模塊供電。此外，本文還設(shè)計(jì)了基于L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的藍(lán)牙控制APP，借助HC-05藍(lán)牙通信模塊，用戶可以通過APP實(shí)現(xiàn)與STM32單片機(jī)的通信，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制光伏花的移動(dòng)。

1 太陽能光伏花的設(shè)計(jì)方案

太陽能光伏花主要包括太陽能追蹤、照明、小車驅(qū)動(dòng)等多項(xiàng)功能，利用基于STM32微控制器的小車進(jìn)行運(yùn)作，太陽能電池板上的光敏電阻檢測(cè)光照強(qiáng)度，當(dāng)光強(qiáng)大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，光伏板將打開追蹤光源并進(jìn)行電力供應(yīng)；當(dāng)光強(qiáng)小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，太陽能光伏板將關(guān)閉，開通照明系統(tǒng)。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

1.1 電池模塊

電池模塊由蓄電池、PV板和過充過放保護(hù)組成。當(dāng)太陽光照射PV板時(shí)，PV板將采集的電能運(yùn)輸至蓄電池內(nèi)，蓄電池開始充電，并由過充過放保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)，一旦蓄電池內(nèi)電壓高于或低于預(yù)設(shè)值，保護(hù)電路就會(huì)發(fā)揮作用，阻斷電池的充放電。

1.2 控制模塊

通過燈光控制與電池模塊的連接，STM32F103C8T6單片機(jī)作為控制中心，它能直接控制照明、太陽能追蹤裝置、小車驅(qū)動(dòng)等多項(xiàng)功能，體現(xiàn)了產(chǎn)品的多功能性。

1.3 通信模塊

通過藍(lán)牙芯片與單片機(jī)相連，可以向單片機(jī)發(fā)送信號(hào)，實(shí)現(xiàn)小車驅(qū)動(dòng)的功能。手機(jī)APP負(fù)責(zé)發(fā)送小車狀態(tài)指令，通過藍(lán)牙芯片將指令發(fā)送到單片機(jī)上進(jìn)行解碼，然后控制驅(qū)動(dòng)模塊使小車運(yùn)動(dòng)。

2 太陽能光伏花硬件設(shè)計(jì)

2.1 太陽能追蹤

太陽能追蹤硬件框圖設(shè)計(jì)如圖2所示，采用的主要部件是STM32F103C8T6單片機(jī)。

在太陽能跟蹤器上安裝兩個(gè)光敏電阻（閾值可調(diào)），單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)光敏電阻輸出端的輸出情況。以正常天氣下午6點(diǎn)鐘的光照強(qiáng)度作為閾值，此時(shí)的太陽光微弱不需要采集。當(dāng)光照強(qiáng)度比閾值高時(shí)，光敏電阻將向輸出端輸出高電平，反之則向輸出端輸出低電平。

選用SG90舵機(jī)作為調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，通過接收單片機(jī)控制模塊輸出的開關(guān)量信號(hào)來控制正反轉(zhuǎn)，由光伏電板及太陽位置判斷模塊的偏轉(zhuǎn)。使用電動(dòng)二維云臺(tái)實(shí)現(xiàn)太陽能跟蹤器全方向旋轉(zhuǎn)，云臺(tái)由蝸桿、蝸輪、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸安裝板、方位角旋轉(zhuǎn)裝置、安裝座、軸承板等元件組成，可以起到水平方向旋轉(zhuǎn)和調(diào)整俯仰角的作用。由于垂直方向上的調(diào)整效果不理想，故而添加兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)一步提高精準(zhǔn)度。

太陽能跟蹤器的控制核心采用的是STM32系列核心單片機(jī)，STM32系列產(chǎn)品具有超低功耗的ARM Cortex-M4處理器內(nèi)核，采用意法半導(dǎo)體獨(dú)有的節(jié)能技術(shù)[10]。同時(shí)STM32單片機(jī)配備多個(gè)調(diào)試和測(cè)試接口（如JTAG接口），方便開發(fā)者進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試。目前市場(chǎng)上的STM32單片機(jī)功能板較為成熟，因此，本文采用STM32F103C8T6小型系統(tǒng)板作為控制核心。

跟蹤裝置模型圖如圖3所示，由電動(dòng)二維云臺(tái)和兩個(gè)舵機(jī)組成，太陽能電池板旁邊裝有兩個(gè)光敏電阻，可以根據(jù)光的強(qiáng)度和方向調(diào)整水平方向旋轉(zhuǎn)角度和俯仰角。當(dāng)需要運(yùn)動(dòng)時(shí)，云臺(tái)的圓形底盤首先旋轉(zhuǎn)，之后方位角旋轉(zhuǎn)裝置開始運(yùn)動(dòng)，適當(dāng)調(diào)整步進(jìn)電機(jī)的俯仰角。由于蝸桿和蝸輪具有自鎖特性，可以防止反向運(yùn)動(dòng)，提高了方位角旋轉(zhuǎn)裝置的精度。

2.2 鋰蓄電池

鋰蓄電池在太陽能光伏系統(tǒng)中扮演著能量?jī)?chǔ)存與安全管理的主要角色。電池硬件原理如圖4所示。

2.2.1 電池充電原理

以STM32F103C8T6單片機(jī)為控制中心，對(duì)太陽能電池板和鋰電池進(jìn)行電壓采樣，再通過單片機(jī)上的AD轉(zhuǎn)換將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在鋰電池內(nèi)。用電池保護(hù)電路解決電池安全問題。電池保護(hù)電路通常由驅(qū)動(dòng)IC控制MOSFET器件的導(dǎo)通或關(guān)斷，從而避免鋰電池出現(xiàn)過充、過放、過流或過溫的情況[11]。

2.2.2 過充電保護(hù)原理

當(dāng)鋰電池處于充電狀態(tài)時(shí)，電路中保護(hù)IC取樣電池電壓，電壓達(dá)到4.2 V時(shí)激活過充保護(hù)，將MOS管關(guān)斷，整個(gè)回路被關(guān)斷，截止充電起到保護(hù)電路的作用。另外，因噪聲產(chǎn)生的誤動(dòng)作也是要多加注意的，以免判定為過充保護(hù)，因此需要進(jìn)行延遲時(shí)間的設(shè)定，而延遲時(shí)間也不能短于噪聲持續(xù)的時(shí)間。

2.2.3 過放電保護(hù)原理

當(dāng)鋰電池處于放電狀態(tài)時(shí)，保護(hù)IC通過采集電池電壓進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)電壓低于3.0 V時(shí)發(fā)出指令，讓MOS管截止，回路斷開，以避免電池過度放電，從而起到保護(hù)電路的作用。

2.3 小車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

L298N驅(qū)動(dòng)模塊的原理圖如圖5所示。

該模塊由L298N芯片、輸入引腳、輸出引腳、直流電機(jī)等部件組成。芯片左側(cè)的IN1、IN2、IN3、IN4、ENA、ENB引腳是輸入引腳，用于連接單片機(jī)。芯片右側(cè)的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4引腳是輸出引腳，用于連接直流電機(jī)。輸入引腳的電平高低與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)和小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系如表1所示。

由表1可知，IN1和IN3引腳高電平且IN2和IN4引腳低電平時(shí)，左、右兩個(gè)電機(jī)都正向轉(zhuǎn)動(dòng)，小車處于前進(jìn)狀態(tài)。IN1、IN3、IN4引腳均為高電平且僅IN2引腳為低電平時(shí)，左電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，右電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小車向右轉(zhuǎn)；IN1、IN2、IN3引腳均為高電平且IN4引腳為低電平時(shí)，右電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，左電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小車向左轉(zhuǎn)；IN2和IN4引腳為高電平且IN1和IN3引腳為低電平時(shí)，左、右兩個(gè)電機(jī)均反向轉(zhuǎn)動(dòng)，小車處于后退狀態(tài)。

2.4 二極管LED燈

該模塊由LED燈、繼電器開關(guān)、光敏電阻等組成，由鋰蓄電池直接供電。設(shè)計(jì)將通過光敏電阻檢測(cè)光照強(qiáng)度的閥值設(shè)定為3l ux。當(dāng)光照強(qiáng)度＞3l ux時(shí)，光敏電阻將收到的光信號(hào)輸入STM32單片機(jī)中，繼電器打開，蓄電池模塊供電，LED發(fā)光。當(dāng)光照強(qiáng)度＜3l ux時(shí)，繼電器吸合，燈光熄滅。為防止二極管LED燈亮起時(shí)對(duì)光敏電阻帶來誤差，設(shè)計(jì)將LED燈安裝在整個(gè)裝置底部，這樣對(duì)頂端太陽能板不會(huì)產(chǎn)生影響。

2.5 小車的藍(lán)牙通信模塊

設(shè)計(jì)采用HC-05藍(lán)牙模塊進(jìn)行通信，HC-05是主從一體化的藍(lán)牙串口模塊，主從可指令切換，指令少，功能穩(wěn)定，且使用簡(jiǎn)單，建立連接后方可接收數(shù)據(jù)信號(hào)[12]。在手機(jī)與智能小車建立藍(lán)牙連接后，用戶通過手機(jī)APP向小車發(fā)出開花、閉花和移動(dòng)指令。藍(lán)牙模塊接收到指令后，在主程序的控制下解析指令，隨后將識(shí)別的指令傳遞STM32到單片機(jī)上，再由單片機(jī)控制L298N驅(qū)動(dòng)控制模塊，帶動(dòng)小車執(zhí)行指令。藍(lán)牙通信模塊通過串口與STM32微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。

3 太陽能光伏花軟件設(shè)計(jì)

3.1 光電跟蹤控制模塊

光電跟蹤控制模塊流程圖如圖6所示。該模塊利用光敏電阻檢測(cè)環(huán)境光照強(qiáng)度，將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸入到STM32微控制器中。微控制器根據(jù)輸入的電信號(hào)來控制太陽能光伏板的工作狀態(tài)。當(dāng)光照強(qiáng)度高于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，微控制器輸出高電平信號(hào)，使太陽能光伏板開啟；當(dāng)光照強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，微控制器輸出低電平信號(hào)，使太陽能光伏板關(guān)閉。光線與電池板表面垂直時(shí)，光敏電阻的阻值會(huì)達(dá)到最小，所以通過不斷讀取光敏電阻的阻值并觀察其變化，可以判斷出當(dāng)前光線與電池板的角度關(guān)系。如果阻值逐漸減少，說明電池板正在接近與光線垂直的位置；如果阻值逐漸增加，則說明電池板正在偏離垂直位置。跟蹤裝置會(huì)根據(jù)光敏電阻的阻值變化來調(diào)整太陽能光伏板的水平旋轉(zhuǎn)角度和俯仰角，直至阻值達(dá)到最小。

3.2 功能模塊

蓄電池模塊負(fù)責(zé)儲(chǔ)存由太陽能光伏板產(chǎn)生的電力。系統(tǒng)所采用的高質(zhì)量鋰離子蓄電池，具有高能量密度、低自放電率和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)[13]。同時(shí)，該模塊結(jié)合了IC監(jiān)視技術(shù)和MOS管關(guān)斷技術(shù)。當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的過充閾值時(shí)，MOS管自動(dòng)關(guān)閉，切斷充電電路，以防止蓄電池因過度充電而受到損害。當(dāng)蓄電池電壓降至預(yù)設(shè)的過放閾值時(shí)，MOS管自動(dòng)關(guān)閉，以防止蓄電池因過度放電而受到損害。

藍(lán)牙通信模塊通過藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)與手機(jī)的連接，用戶可以通過手機(jī)APP（應(yīng)用程序）實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的遠(yuǎn)程控制。手機(jī)APP具備圖形化界面，方便用戶操作。此外，其還用于用戶向太陽能光伏花發(fā)送開花、閉花、前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)控制指令。藍(lán)牙通信模塊通過串口與STM32微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。

照明模塊采用了基于光強(qiáng)傳感的太陽能LED照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先，在系統(tǒng)中加入LED燈照明模塊，該模塊由LED燈、繼電器開關(guān)、光敏電阻等組成[14]。其次，利用光敏電阻檢測(cè)環(huán)境光照強(qiáng)度，并將檢測(cè)到的電信號(hào)輸入到STM32單片機(jī)中。最后，根據(jù)光照強(qiáng)度控制繼電器的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)LED燈的開關(guān)控制，即當(dāng)光照強(qiáng)度低于閾值時(shí)，繼電器吸合，LED燈打開，否則繼電器斷開，LED燈關(guān)閉。

3.3 手機(jī)APP程序設(shè)計(jì)

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，首先將HC-05藍(lán)牙模塊設(shè)置為從機(jī)并將波特率設(shè)置為9 600，這樣在整個(gè)裝置正常運(yùn)行時(shí)，手機(jī)才能通過藍(lán)牙連接到裝置。輸入PIN碼后，用戶通過APP可實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入指令遠(yuǎn)程操控光伏花。手機(jī)APP界面如圖7所示。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

4.1 實(shí)物圖

太陽能光伏花和裝飾燈正常工作時(shí)的狀態(tài)如圖8所示。

圖8中，光照強(qiáng)度處于1～5l ux區(qū)間，太陽能電池板在光敏電阻的調(diào)節(jié)下，根據(jù)舵機(jī)和云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷追蹤太陽能光的方向，以最大程度吸收太陽能。同時(shí)，光照強(qiáng)度低于燈光開啟的閾值，因此需要打開燈光照明系統(tǒng)。

4.2 實(shí)驗(yàn)方案

2023年8月20日，在江蘇鹽城，將太陽能光伏花放置在某一空曠區(qū)域以采集太陽能。在6時(shí)打開光伏花，并在18時(shí)關(guān)閉太陽花。以0.5小時(shí)的時(shí)間間隔記錄從6時(shí)到18時(shí)太陽能板的輸出電壓、輸出電流、輸出功率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。光伏花的一塊太陽能板記錄光電跟蹤方式下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，另一塊太陽能板記錄視日軌跡跟蹤法下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較兩組數(shù)據(jù)，探討兩種跟蹤方法在跟蹤精度方面的優(yōu)劣。實(shí)驗(yàn)過程中記錄的數(shù)據(jù)如圖8至圖10和表2所示。

4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為了有效研究光電跟蹤和視日軌跡跟蹤兩種方法在太陽能跟蹤方面的精度，本文采用兩塊太陽能板，分別使用光電跟蹤和視日軌跡跟蹤作為太陽能跟蹤算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖9至圖11和表2所示。

如圖9所示，采用光電跟蹤方法的太陽能光伏花裝置的輸出電壓在4.52～4.83 V之間，采用視日軌跡跟蹤法的太陽能光伏花裝置的輸出電壓在4.22～ 4.66 V之間。兩種跟蹤方法下的輸出電壓曲線都是呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，且最大值均出現(xiàn)在13時(shí)左右，但光電跟蹤方法下的輸出電壓大于視日軌跡跟蹤方法下的輸出電壓。

如圖10所示，光電跟蹤方法下輸出電流的范圍是6～28 mA，視日軌跡跟蹤方法下輸出電流的范圍是5～25 mA。兩種方法下的輸出電流曲線變化規(guī)律相似，且最大值均出現(xiàn)在13時(shí)左右。光電跟蹤方法下的輸出電流依舊大于視日軌跡跟蹤方法下的輸出電流。

如圖11所示，兩種方法下輸出功率的變化規(guī)律大致相同，但輸出功率的數(shù)值大小有所不同。光電跟蹤方法下的輸出功率在27.12～135.24 MW之間，視日軌跡跟蹤法下的輸出功率在21.1～116.5 MW之間。同時(shí)，光電跟蹤法下的輸出功率仍然大于視日軌跡跟蹤法下的輸出功率。

太陽能光伏花系統(tǒng)采用光電跟蹤法和視日軌跡跟蹤法時(shí)，太陽能板的輸出電壓平均值、輸出電流平均值和輸出功率平均值計(jì)算結(jié)果如表2所示。

從測(cè)量結(jié)果來看，無論從輸出電流、輸出電壓，還是輸出功率來看，光電跟蹤法的效果都明顯好于視日軌跡跟蹤法。這可能是因?yàn)楣怆姼櫡ǜ軐?shí)時(shí)響應(yīng)太陽的位置變化，從而更有效地調(diào)整太陽能板的朝向，而視日軌跡跟蹤法是基于預(yù)設(shè)的太陽運(yùn)行軌跡進(jìn)行跟蹤，所以在實(shí)際運(yùn)行中可能會(huì)受天氣、季節(jié)等多種因素的影響，導(dǎo)致其性能遠(yuǎn)不及光電跟蹤法。

總的來說，經(jīng)反復(fù)的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，光電跟蹤法在提升太陽能跟蹤性能上表現(xiàn)更佳。這是本團(tuán)隊(duì)優(yōu)先選擇光電跟蹤法作為太陽能跟蹤模塊設(shè)計(jì)方案的重要因素。

5 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)一種基于STM32F103C8T6的太陽能跟蹤裝置，1ZP9Dw93rM4vz77TsaLQnw==利用HC-05藍(lán)牙通信芯片實(shí)現(xiàn)手機(jī)與單片機(jī)之間的通信，可遠(yuǎn)程控制L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)小車移動(dòng)。文中主要闡述了光電跟蹤法與視日跟蹤法之間的差別和聯(lián)系，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了光電跟蹤法在靈敏度、輸出功率、系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的表現(xiàn)優(yōu)于視日跟蹤法。多功能太陽能光伏花結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，能夠有效解決光照能耗過高和光源固定的問題。本文研究的多功能光伏花可在有效降低光照能耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)光源的功能，最大程度上利用太陽能，可推動(dòng)清潔能源的發(fā)展和應(yīng)用，助力向我國(guó)提出的“雙碳目標(biāo)”邁進(jìn)。

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作者簡(jiǎn)介：嚴(yán)立政（2003.01—），男，漢族，重慶南岸人，本科在讀，研究方向：控制工程。