1.1课题来源与课题意义

能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础,随着矿物燃料的日渐枯竭和全球环境的不断恶化，很多国家都在认真探索能源多样化的途径，积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作^[1]。虽然在可预见的将来，煤炭、石油、天然气等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水力能、生物能等可持续能源资源的利用日益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。据统计^[2]，20世纪90年代，全球煤炭和石油的发电量每年增长l%，而太阳能发电每年增长达20%，风力发电的年增长率更是高达26%。预计在未来5至10年内，可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡，从而结束矿物燃料一统天下的局面。

相对于日益枯竭的化石能源来说，太阳能似乎是未来社会能源的希望所在,太阳能作为一种清洁无污染的能源,有着巨大的开发前景。由太阳能电池板的特性可知，它的发电量与照射到它上面的光照强度成正比，而接受太阳的直射光，可以得到太阳的最大光照强度。太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题，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，不随太阳位置的变化而移动，严重影响光电转换效率，理论分析表明，太阳跟踪与非跟踪能量的接收率相差37.7%^[3]。因此，太阳自动跟踪装置的利用是提高太阳能利用率的一个重要途径。研究精确的太阳跟踪装置，可使太阳能采光板的热接受率大大提高，从而可提高太阳能的利用效率，拓宽太阳能的利用领域。鉴于此，本研究设计追日性能良好的太阳自动追踪系统。此系统可以提高照射能量密度，取得光照的最大量，进而提高太阳能发电系统的太阳能利用率，因此极具研究发展的重要性。

本课题属于单片机开发系统设计，通过完成本课题，学生在单片机系统开发的设计制作、编程和调试方面得到训练，为以后从事相关工作打下良好的基础。

1.2课题在国内外发展状况