调试 - 基于比较器lm324的光电探测器控制电路的设计与实现

　　本文只分析控制方位角方向的电路，以控制东西方向旋转的电路为例，控制南北方向旋转的电路原理与之相同。图3所示电路是从整个控制电路中抽取了控制方位角方向的部分电路，从图3电路中可知，电阻R1、R2和光敏电阻RXI、RDONG组成桥式比较电路，上臂接电源正，下臂接电源负。当光照强度在这两个光敏电阻上不同时，其中间点输出偏置电压V=12&TImes;RXI/（RDONG+RXI）与两个电阻R1和R2产生的参考电压VREF=12&TImes;R1/（R1+R2）=6V进行比较。当光敏电阻RDONG受到的光照强度大时，则光敏电阻RDONG比光敏电阻RXI的阻值小，中间偏置点电压大于6V，则作比较器使用的LM423（U1:A）就输出1，LM324（U1:D）就输出0，这两个信号驱动直流减速电机转动，直到中间点输出偏置电压为6V为止;当光敏电阻受到的光照强度大时，则光敏电阻RXI比光敏电阻RDONG的阻值小，中间偏置点电压小于6V，LM423（U1:A）就输出0，LM324（U1:D）就输出1，这两个信号驱动直流减速电机转动，直到中间点输出偏置电压为6V为止。具体工作流程如图4所示。

　　图4工作流程图

　　3、硬件调试

　　重点介绍图2中R5和R6这两个电阻。刚开始设计的电路是没有这两个电阻的，但在做跟踪太阳的试验时，会出现抖动的现象，无法锁定太阳。通过分析电路，决定在对准时制造一个窗口区间用来锁定装置，由于LM324的阻抗很大，小电阻产生不了压降，慢慢加大这两个电阻的阻值，经反复试验后发现，这两个电阻的阻值为5.1MΩ时效果最好。最后反复推敲得出结论：电机转动速度过快，在对准太阳时，因为存在惯性无法立即停止，会继续往前一点，这时电机又会往回纠正，如此反复，这就是出现颤抖的原因，增加这两个5.1MΩ的电阻后，会产生0.2V的压降，相当于制造了一个窗口，在这个窗口内，装置不再检测并执行电机的转动，只有偏离这个窗口才会执行检测，这样就消除了抖动的现象。

　　本文设计的一种由光电探测器、控制电路、机械执行机构三部分组成的光电式太阳跟踪器，该跟踪器以LM324为核心，外围电路简单，性能稳定可靠，跟踪精度高，功耗低。由于该太阳跟踪器结构简单，价格低廉，所以具有发展潜力。可实际应用于太阳能路灯等光电系统，现场试验证明该系统具有可推广性。