1. 研究目的与意义
在当前世界的能源利用结构中，煤炭、石油和天然气等化石能源仍为人类所利用的主体，而化石能源属于不可再生资源，大量耗用将日益枯竭，而且在化石能源的生产与消费的过程中会产生大量的污染物，严重地破坏了人类赖以生存的生态环境。可再生能源自然而然的引起了人们的关注,如何更好的发展可再生能源也成为了全球的课题。太阳能作为可再生能源之一因其具有清洁、储量巨大等优点而倍受青睐，已广泛应用于发电、供暖、集热等人类生活中。光伏发电作为太阳能资源利用的主要形式之一具有取之不尽用之不竭、无需运输、可就地取材等优点。然而，太阳能光伏发电受地理位置、气候条件、季节变换等因素影响，制约了光伏发电的应用和发展。太阳能跟踪采集是其开发利用的关键技术，也是国内外诸多学者长期研究的课题。提高太阳能的利用率是当前技术的发展目标，而实现这一目标的有效办法则是太阳能跟踪系统。
2. 课题关键问题和重难点
需要解决的关键问题如下：
(1) 寻找合适的传感器。传感器是整个自动跟踪系统的首要环节，同时也是系统的关键部件。它的灵敏度、测量范围等都会影响所测得的数据的准确性，而数据的准确性是整个系统的基础。因此一定要根据要求选择合适的温湿度、烟雾传感器。
(2) 选择合适的单片机。单片机系统应该具有可靠性、操作维护方便、性价比高等特点，否则项目带来的经济价值和现实意义就会很微小。
3. 国内外研究现状（文献综述）
能源问题关系到经济是否能够可持续发展。现在人们常用的一次能源有煤炭，石油，原子能等。占人们能源消费的大部分的煤炭和石油都是有限的，不可再生的。近年来国家逐渐重视能源与环境问题，“3060”双碳目标提出后,推动能源清洁,低碳高效安全利用迫在眉睫，大力扶持新能源产业发展，其中太阳能光伏发电作为一种重要的新型清洁能源更是得到迅猛发展，越来越多的光伏电池板应用于人们的日常生活之中。但是由于太阳能的强度和方向的不确定性及光照间歇性等特点，在开发利用中光伏电池的转化效率仅为15%左右，导致光伏发电成本高，利用率低，成为制约太阳能光伏发电发展的一个严重阻碍，因此如何提高太阳能利用率以及降低光伏发电成本方面在目前太阳能应用的研究中占据了重要地位。
太阳能光伏电池阵列是实现光电转换的主要器件其发电量多少除与电池板功率和运行状况有关外还与能量的转换效率有关，直接影响系统性能的好坏。因此其安装对太阳能发电系统的效率影响非常大。传统的太阳能电池板大都采用固定式安装即电池板固定在某个-位置上―不随太阳位置的变化而移动﹐这样的结果是将严重影响转换效率。据测算:如果系统与太阳光线角度存在25的偏差就会因垂直射入的辐射能减少而使光伏阵列的输出功率下降10%左右。而采用光线自动跟踪的方-式使太阳能电池板的朝向精确跟随太阳位置的变化﹑始终保持太阳能电池板表面与太阳光垂直﹐这样会大大提高转换效率。理想情况下可以使转换效率提高30%以上。
太阳追踪装置中，对太阳位置的精确检测是追踪的前提，是实现追踪的关键部分。在各种光线自动跟踪系统中,最核心的部分是对光线强度的检测与比较,其精度的高低是决定系统性能的重要的指标,也决定了光伏系统的转换效率。因此,在设计时应充分重视该部分的方案选择。
4. 研究方案
太阳在一天中东出西落，一年之中春、夏、秋、冬位置不定。显然，在现有的技术下要降低光伏发电的成本，除了提高光伏电池装置的能量转换率，光伏电池列阵还需要随时跟着太阳的运动而运动才能收到最大的辐射能量。实践表明，一般平板光伏电池采用跟踪装置后，平均输出能量可提高30%以上。而且瓦数越大，造价降低就越多，这是因为跟踪所附加的部件设备，在一定的范围内，(比如说从200瓦到800瓦)基本上没有什么大变动的缘故。本课题提出的跟踪装置采用单片机控制步进电机，具有精度高，跟踪范围大，易于实时控制等特点，该装置为光伏发电提供了有力的技术支持。
自动跟踪系统主要由单片机、传感器、步进电机等组成。它的基本原理是:当太阳光照射到传感器上时，把电池列阵和太阳位置偏差(即列阵平面与阳光不垂直时)给出的传感信号，经过前置放大器放大、电压跟随器后保存到单片机中，由单片机进行一定的处理后控制步进电机转动，使聚光器随着太阳移动而移动，从而达到跟踪的目的。
自动跟踪系统要实现的工作过程是:从早上时开始跟踪太阳位置的变化，使聚光器始终接收到最强的太阳辐射，当太阳落下或者天空光线极差时，聚光器自动回复到朝向东方的初始位置，再检测到太阳升起或天空光线变强时，继续跟踪最强的光照。
5. 工作计划
第1周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料
第2周 阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；
第3周 确定传感器、无线传输电路，参阅有关资料，分析调理电路工作原理
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
