在太阳能发电中,电池板受光面与太阳光线的角度是决定太阳能发电效率的关键因素。为找到一种价格低廉、跟踪精度高的太阳跟踪方法,本论文提出了“一维驱动,二维跟踪”的机械系统方案,并分析研究了用单片机控制步进电机实现太阳跟踪的方法。论文首先分析了太阳跟踪的必要性,对赤道坐标系下的太阳时角、赤纬角,地平坐标系下的太阳高度角、方位角等也进行了理论计算与分析。同时也对太阳跟踪的两种方式进行了理论分析。在综合考虑太阳跟踪特点的基础上,提出了在赤道坐标系下“一维驱动、二维跟踪”的机械传动系统方案,提出了在地平坐标系下利用单片机控制步进电机实现跟踪的策略,设计了相应的控制系统,并对其进行了分析研究。根据控制系统的要求,课题选用了AT89C51单片机作为智能单元,根据单片机的特点和所需实现的功能,着重完成了单片机的外围硬件电路设计和相应的软件设计。论文介绍了误差传感器四象限光电池的制作方法,并介绍了电路设计和工作原理。文中还介绍了利用双坐标步进电机驱动的方法。理论分析和设计结果表明,本方法可以满足太阳跟踪控制的要求。