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太阳自动追踪系统广泛运用于太阳辐射计和太阳能利用中。它运用于光伏发电系统中，大大提高了发电效率，研究表明追踪式与定点式的太阳能发电装置相比，其太阳能的接收率可提高35%。为了减小太阳辐射计跟踪误差和提高它在定标过程中的定标数据的可靠性，要求太阳辐射计实时、快速、可靠的追踪太阳。在对目前国内外太阳自动追踪系统原理的研究的基础上，本文设计出了基于视日运动轨迹算法和四象限探测器相结合的方式精确检测太阳的位置，采用通过单片机控制步进电动机，调整双轴机械装置的姿态来追踪太阳。在初始化阶段系统采用两步走的方法追踪太阳，且系统有三种工作模式：视日运动轨迹模式、四象限探测器模式和掉电模式。系统还可以随着工作环境的变化而改变工作模式，在夜晚时系统进入掉电模式，CPU停止工作大大节省系统功耗，提高能源利用率。本论文还设计了基于LABVIEW的监控界面，可以实时显示和保存系统的工作参数、工作模式和工作状态等。本论文设计的太阳自动追踪系统在降低系统功耗的同时，大大提高了系统追踪太阳的精度和太阳能电池板的发电效率。