近年来，随着煤、石油、天然气等能源的日益枯竭，新能源被大力发展。塔式太阳能光热发电以其高效率、高发电质量、零污染等优点成为当前新能源的重要发展方向。本文在了解了国内外塔式太阳能聚热发电系统中重要部件定日镜后，详细分析了大型定日镜镜场方案与小型定日镜镜场方案的优缺点，重点针对小型定日镜镜场方案，阐述了采用嵌入式定日镜控制器的意义与必要性。结合定日镜控制系统的功能需求与控制要求，确定了控制器的设计方案。设计了嵌入式定日镜控制装置的检测、运算、驱动、通信等硬件系统。创造性地解决了定日镜镜面角度检测问题，实现了高精度、低成本的检测。同时编写了各个模块的控制算法、通信服务等程序。另外，本文还结合镜场网络通讯的功能需求，针对其特点设计了三级镜场网络结构，并设计了针对镜场网络的专用通讯协议。提高了镜场网络数据传输的可靠性与实时性，提高了镜场的自动化水平，并降低了线路铺设成本。最后，本文模拟塔式太阳能聚热发电系统镜场环境，搭建了实验平台。通过实验验证了本方案的可行性，实验结果表明，本文设计的嵌入式定日镜控制装置达到了控制精度要求，并且显著地降低了控制成本，有利于塔式太阳能聚热发电系统的推广。