δ為太陽赤位角，ω為太陽時角，φ為當地的緯度。對于δ和ω這兩個參數的精確計算要滿足高精度跟蹤的需求，并根據實際情況來不斷修正；同時，還需要結合傳感器檢測的原理加以修正。采用TMS320F2812做主處理器，根據硬件時鐘提供的日歷時間計算出太陽的高度角和方
位角，進而控制電機轉動方向和角度，由傳動機構帶動支架轉動精確地跟蹤太陽。

2 跟蹤器體系結構設計
根據上述工作原理，本設計以太陽位置計算的方法為主要跟蹤方式，采用硅光電池傳感器進行角度偏差反饋，設計了高精度太陽跟蹤器。
2．1 主要控制電路硬件設計
硬件結構框圖如圖4所示。選用TI公司32位定點數字信號處理器TMS320F2812和Altera公司的CPLDEPM3256為主協處理器。由DSP完成計算與控制算法，并產生用于步進電機控制的SPWM波；輸入／輸出接口采用光電隔離；驅動器電路選擇IPM模塊，可以達到功率驅動的目的，進而驅動高度和方位步進電機運轉。CPLD實現實時顯示、掃描鍵盤、接收擴展中斷等功能。二者通過DSP的外部接口(XINTF)進行通信。采用光電開關和限位開關分別實現定位、限位功能，提高了系統的穩定性和可靠性。采用LCD顯示和5×5矩陣鍵盤，方便進行人機交互的臨時調整操作。


首先利用光電定位開關和硅光電池傳感器進行初始對準，通過TMS320F2812的SPI總線設置硬件時鐘RTC初值后，利用硬件時鐘實時讀取時間并計算太陽高度、方位角。在設定的工作時間內，依據計算的太陽高度、方位角選擇合適的運行時間和運行速度，計算步進電機應該轉的步數和控制板應該發的脈沖數。由 EV事件管理器產生SPWM波，經IPM功率驅動后，驅動高度和方位方向步進電機轉動，經機械傳動帶動太陽能集光器支架轉動適當角度，實現自動跟蹤。每天工作完以后自動返回歸位，若出現較大位置偏差，可以由光電開關和硅光電池傳感器進行修正。修正完畢重新進入自動跟蹤，工作完成后自動返回。