基于Atmega16的太阳能电池板光源控制系统设计方案
3.2 步进电机
设计使用5线四相减速步进电机28BYJ-48，减速比为1:64，步矩角为5.625°/64=0.087 89°，远小于不带减速比的步进电机，这是提高跟踪精度的很好选择。
对于四相步进电机，其工作方式可分为单4拍、双4拍、8拍三种工作方式。单4拍与双4拍的步距角相等，但单4拍的转动力矩小。8拍工作方式的步距角是单4拍与双4拍的一半，因此，8拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。设计采用8拍工作方式，那么1拍转过的角度为0.087 89°/2=0.043945°，进一步提高了跟踪精度。
3.3 电源管理电路
为了使系统能够在室外正常运行，设计采用太阳能电池板和锂电池合理给系统供电。当太阳能电池板输出功率不够时，由锂电池给系统供电；当锂电池电压低于3.5V的时候，太阳能电池板给锂电池充电；否则由太阳能电池板给系统供电。
测试知，系统正常运行时输入功率接近2.5W（5V/480mA）。考虑到天气和季节因素，一般要求电池板的最大输出功率要3W以上，故设计采用8片太阳能电池片（0.5V/1.2A）串联，得到4V/1.2A（最大输出4.8W）的输出，经DC-DC升压电路给系统供电。
4.系统软件设计
软件流程图如图3所示，系统一上电先进行粗调来确定太阳光源的大概位置。其思想是：将水平面平均分成12个区域，在每个区域中对光照强度采样8次，并累加保存。进入下一个区域，同样采样8次并累加，比较相邻区域累加值的大小，并让电机向累加值大的区域方向转动，直到找到累加值最大的区域，这时说明太阳位置在这个区域范围内。
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