1.引言：
　　21世紀最緊缺的便是能源，地球上的石油和煤都在以驚人的速度消耗，作為不可再生能源，他們最終都將被消耗殆盡。因此尋找新的代替能源便成了擺在科學家們面前的新課題。
　　太陽能、核能、風能等新能源中太陽能不但無污染而且儲量豐富。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1369w/㎡。地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達173000TW。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一，但已高達173，000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤。如此巨大的能量寶庫如何不讓人心動？
　　現(xiàn)如今很多地方都已經(jīng)用太陽能代替原先能源。太陽能發(fā)電是應(yīng)用最多的。但太陽能發(fā)電由于材料的原因，從太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率不是很高，而且太陽能電池板比較笨重，如今很多都只用于定點發(fā)電，不能很好的用于便攜設(shè)備，尤其是大功率的移動交通工具。
　　因此我們就想通過用較小的太陽能板來吸收較多的太陽能來實現(xiàn)太陽能利用率的提高，以及作為汽車的動力來源，已達到節(jié)能減排的效果。本設(shè)計的目標便是通過透鏡的方法，提高單位面積的太陽能電池板上的光照強度，從而減輕了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的重量，使之有可能應(yīng)用于實際的太陽能車的設(shè)計上。讓汽車的能源從石油轉(zhuǎn)變成清潔的太陽能，保護環(huán)境實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
　　2.工作原理
　　本系統(tǒng)分為光追蹤模塊、光能收集模塊、小車運動模塊。
　　1、光追蹤模塊，用來檢測得到太陽光的入射角度，以使得透鏡、太陽能電池板組合能夠時刻正對太陽光，充分利用太陽能產(chǎn)生電能
　　2、光能收集模塊，用來吸收太陽能產(chǎn)生電能，并儲存在蓄電池中，供給小車使用
　　光能收集模塊采用了透鏡來聚焦光線，使得太陽能電池板的面積大大縮小，降低了成本，光能收集模塊根據(jù)光追蹤模塊所提供的太陽光直射角度，由單片機驅(qū)動步進電機，改變透鏡、太陽能板組合的水平角和俯仰角，使其正對太陽光，達到最佳接收效果，而后將太陽能儲存在蓄電池中。
　　3、小車運動模塊，利用上述光能發(fā)電產(chǎn)生動力，使得小車運動
　　小車利用蓄電池中的電能運動，本方案采用紅外遙控方式來控制小車的前進、后退、轉(zhuǎn)彎等行為
　　模塊示意圖：
　　
　　圖1：系統(tǒng)框圖
　　2.1最佳太陽光入射角度檢測模塊
　　本文的方法中首先要知道的便是太陽光的最佳入射角度，知道這個角度后才可以讓太陽能電池移動到最佳接受位置。我們使用傳感器來感受太陽光的強弱以此來確定太陽光的最佳入射角度。
　　太陽光的最佳入射角度具體分為水平方位角和垂直俯仰角，因此我們需要讓傳感器沿著兩個軸進行轉(zhuǎn)動。先在水平方向轉(zhuǎn)360°，邊轉(zhuǎn)邊進行采樣分析，記錄下光照最強的那個角度，再在垂直方向轉(zhuǎn)動180°，同樣進行采樣分析，記錄下光照最強的點。