CN102230793B - 可见光复眼定位器 - Google Patents

可见光复眼定位器 Download PDF

Info

Publication number
CN102230793B
CN102230793B CN 201110080194 CN201110080194A CN102230793B CN 102230793 B CN102230793 B CN 102230793B CN 201110080194 CN201110080194 CN 201110080194 CN 201110080194 A CN201110080194 A CN 201110080194A CN 102230793 B CN102230793 B CN 102230793B
Authority
CN
China
Prior art keywords
row
module
photoresistance
eye
visible light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110080194
Other languages
English (en)
Other versions
CN102230793A (zh
Inventor
赵平
徐冠青
王伟
张灵培
徐立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwestern Polytechnical University
Original Assignee
Northwestern Polytechnical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwestern Polytechnical University filed Critical Northwestern Polytechnical University
Priority to CN 201110080194 priority Critical patent/CN102230793B/zh
Publication of CN102230793A publication Critical patent/CN102230793A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102230793B publication Critical patent/CN102230793B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可见光复眼定位器，将半球形复眼的半球面划分为32400个小格，每个小格装配一个单眼，每个单眼由凸透镜下接圆柱状光纤构成，每个单眼接两个光敏电阻模块，分别为相邻的列电阻模块和行电阻模块，这样就由电阻模块构成电路模块，电路模块通过电压传感器外接DSP处理器并由DSP处理器提供电源。本发明有效地采集了可见光并进行处理，提高了定位的反应速度和精度，系统体积小、重量轻、结构简单且能耗低，便于装配应用。

Description

可见光复眼定位器
技术领域
本发明涉及一种可见光定位系统，能适合太阳能光电和光热的光线跟踪定位等可见光的定位应用。
背景技术
目前，太阳能跟踪已经广泛应用于各种太阳能应用系统，对太阳光的跟踪定位技术发展迅速，通用的对太阳光跟踪定位来调整太阳能电池板的方位是由光敏或热敏元器件和一些控制系统组成的，通过设置在太阳能电池板上不同位置的光敏或热敏元器件对不同角度太阳光光照的感应量的不同，将数据传入控制系统，对太阳能电池板方位进行校正。由于太阳光光路不经过空气以外的中间介质直接与被感应元器件接触，定位的视场小，系统的反应速度慢，而且系统的抗干扰能力差。
发明内容
为了克服现有技术定位的视场小，系统的反应速度慢，而且系统的抗干扰能力差的不足，本发明提供一种可见光复眼定位器，采用光学复眼结构和电路系统来采集可见光并进行处理，该系统不仅能增大定位的视场和反应速度，而且体积小、重量轻、能耗低，能方便地应用到各种太阳能电池板阵列的跟踪定位中。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括半球型复眼、电路模块和DSP处理器，采用凸透镜组装配一个半球形复眼，将半球形复眼的半球面横向平均分成360份，纵向平均分成90份，这样就将半球面划分为32400个小格，每个小格装配一个单眼，每个单眼由凸透镜下接圆柱状光纤构成，每个单眼接两个光敏电阻模块，分别为相邻的列电阻模块(由纵向排列的一个光敏电阻和一个起保护作用的定值电阻串联构成)和行电阻模块(由横向排列的一个光敏电阻和一个起保护作用的定值电阻串联构成)，这样就由电阻模块构成电路模块，其中的电阻模块之间采用行并联或列并联模式，电路模块通过电压传感器外接DSP处理器并由DSP处理器提供电源。当光源照向复眼半球面时，光源经每个单眼的凸透镜放大聚焦后传导至光纤，光纤对可见光进行传导，可见光传导至与每个单眼相对应的光敏电阻上，由于每个单眼接受光照的角度不同，其对应的光敏电阻接受光照强度不同，该光敏电阻阻值因受光照而减小量也不同，这样通过电压传感器对每一行和每一列的并联电阻模块读取电压值并传送至DSP处理器。电路模块首先工作在行并联模式，对每一行并联电阻电路读取电压值，当360行电路取值完毕后由DSP处理器控制电路转向列并联模式并开始对列并联电路读取电压值，当90列电路取值完毕后结束电路工作状态，由DSP处理器对读取的数据进行处理，电压值最大的行和电压值最大的列的交集光敏电阻模块即为所求电阻模块，根据其所对应的单眼，可求出光照的俯仰角和方位角。
本发明的有益效果是：当光照经过复眼透镜组时，复眼凸透镜组对光强进行放大并聚焦光源，同时凸透镜下的光纤部分对可见光进行传导，有效地采集了可见光并进行处理，提高了定位的反应速度和精度。系统体积小、重量轻、结构简单且能耗低，便于装配应用。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明的整体结构框图。
图2是复眼原理图。
图3是电路原理图。
图4是系统逻辑图。
图中，R1-光敏电阻，R2-定值电阻，T3-电压传感器，E4-蓄电池，K5-双向开关，M6-列电阻模块，M7-行电阻模块，R8-并联电路独立电阻。
具体实施方式
在图1中，复眼模块与电路模块相连，电路模块与DSP处理器模块相连。
在图2中，每个单眼根据其所对应空间俯仰角和方位角进行五位十进制数字的编号，前三位为方位角，变化区间001-360，后二位为俯仰角，变化区间01-90，单眼编号变化区间00101-36090。
在图3所示实施例中，光敏电阻R1和定值电阻R2串联构成列电阻模块M6和行电阻模块M7。90个列电阻模块M6并联构成一行并联电路，360行并联电路构成行电路阵列。360个行电阻模块M7并联构成一列并联电路，90列并联电路构成列电路阵列。行电路阵列和列电路阵列互相独立。行电路阵列和列电路阵列分别由蓄电池E4供应电源工作，由DSP控制流控制双向开关K5决定行电路阵列工作或者列电路阵列工作。在每行并联电阻和每列并联电阻与并联电路独立电阻R8之间接入电压传感器T3，电压传感器T3外接DSP处理器。
如图4所示，当不同方向的光源经过复眼照向电路时，首先由DSP控制流控制电路工作在行电路阵列状态，每个光敏电阻R1受光照阻值减小，根据所受光照强度不同阻值减小不同，这样可以计算出每一行并联电路与并联电路独立电阻R8之间的电位值，经过电压传感器T3送入DSP处理器，当360行并联电路电压值读取完毕后，由DSP控制流控制双向开关K5转向列电路阵列状态，同样读取每一列并联电路与并联电路独立电阻R8之间的电位值，经过电压传感器T3送入DSP处理器，当90列并联电路电压值读取完毕后，电路工作完毕，由DSP处理器对所读取数据进行处理，求出所读取的电压值最大的行电路和所读取的电压值最大的列电路的交集电阻模块，根据其所对应的单眼的编号，可求出光照的俯仰角和方位角，完成对可见光的定位。

Claims (2)

1.一种可见光复眼定位器，包括半球型复眼、电路模块和DSP处理器，其特征在于：将半球形复眼的半球面横向平均分成360份，纵向平均分成90份，这样就将半球面划分为32400个小格，每个小格装配一个单眼，每个单眼由凸透镜下接圆柱状光纤构成，每个单眼接两个光敏电阻模块，分别为相邻的列电阻模块和行电阻模块，这样就由电阻模块构成电路模块，其中的电阻模块之间采用行并联或列并联模式，电路模块通过电压传感器外接DSP处理器并由DSP处理器提供电源；当光源照向复眼半球面时，光源经每个单眼的凸透镜放大聚焦后传导至光纤，光纤对可见光进行传导，可见光传导至与每个单眼相对应的光敏电阻上，由于每个单眼接受光照的角度不同，其对应的光敏电阻接受光照强度不同，该光敏电阻阻值因受光照而减小量也不同，这样通过电压传感器对每一行和每一列的并联电阻模块读取电压值并传送至DSP处理器，由DSP处理器对读取的数据进行处理，电压值最大的行和电压值最大的列的交集光敏电阻模块即为所求电阻模块，根据其所对应的单眼，可求出光照的俯仰角和方位角。
2.根据权利要求1所述的可见光复眼定位器，其特征在于：所述的列电阻模块由纵向排列的一个光敏电阻和一个起保护作用的定值电阻串联构成，行电阻模块由横向排列的一个光敏电阻和一个起保护作用的定值电阻串联构成。
CN 201110080194 2011-03-31 2011-03-31 可见光复眼定位器 Expired - Fee Related CN102230793B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110080194 CN102230793B (zh) 2011-03-31 2011-03-31 可见光复眼定位器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110080194 CN102230793B (zh) 2011-03-31 2011-03-31 可见光复眼定位器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102230793A CN102230793A (zh) 2011-11-02
CN102230793B true CN102230793B (zh) 2013-08-14

Family

ID=44843384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110080194 Expired - Fee Related CN102230793B (zh) 2011-03-31 2011-03-31 可见光复眼定位器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102230793B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103105157B (zh) * 2013-01-31 2014-12-10 合肥聚能新能源科技有限公司 太阳光照射方位坐标监测仪
CN106067841A (zh) * 2016-07-28 2016-11-02 中南民族大学 基于复眼结构的自适应可见光接收系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1086800C (zh) * 1999-05-19 2002-06-26 南京春辉科技实业有限公司 全自动跟踪太阳的采光装置
US20090314929A1 (en) * 2006-01-19 2009-12-24 The Regents Of The University Of California Biomimetic Microfabricated Compound Eyes
US7376314B2 (en) * 2006-03-22 2008-05-20 Spectral Imaging Laboratory Fiber coupled artificial compound eye
CN100538200C (zh) * 2006-06-29 2009-09-09 宁波新亚机电有限公司 太阳光采集系统所用的太阳跟踪定位器
US7587109B1 (en) * 2008-09-02 2009-09-08 Spectral Imaging Laboratory Hybrid fiber coupled artificial compound eye
CN101893895A (zh) * 2009-07-27 2010-11-24 邵晓 能跟踪太阳的太阳能装置设计
CN101726773B (zh) * 2009-11-23 2011-08-31 上海交通大学 曲面人工复眼及其制备方法
CN202074962U (zh) * 2011-03-31 2011-12-14 西北工业大学 可见光复眼定位器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102230793A (zh) 2011-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dang et al. Efficient solar power heating system based on lenticular condensation
CN102520731A (zh) 一种自动跟踪太阳光线的方法及自动跟踪系统
CN102063128A (zh) 一种太阳能跟踪与驱动控制系统
CN102064743B (zh) 碟式太阳能跟踪与方向角驱动系统
CN101859148B (zh) 一种采光球型太阳位置传感器及自动跟踪方法
CN102591359B (zh) 一种太阳跟踪控制器
CN102230793B (zh) 可见光复眼定位器
Bose et al. Helianthus–a low cost high efficient solar tracking system using AVR microcontroller
CN202074962U (zh) 可见光复眼定位器
US20160301357A1 (en) Solar tracker and solar energy collection system
CN107218576B (zh) 一种基于锥形光纤导光的光漏斗照明系统
WO2015113447A1 (en) Solar tracker and solar energy collection system
CN104020783A (zh) 一种采用高精度太阳能跟踪控制器的碟式聚光系统
CN102566601B (zh) 一种太阳跟踪传感器
CN204116965U (zh) 一种用于自动跟踪太阳能的传感器
CN206671902U (zh) 一种自动追踪太阳能电池板系统
CN202870630U (zh) 一种多平面镜聚光太阳能跟踪系统
CN203444340U (zh) 双轴太阳自动跟踪控制器
CN103713649A (zh) 一种反射式多平面镜太阳能聚光跟踪控制系统及控制方法
CN103294069A (zh) 一种太阳能电池跟踪检测与控制装置
CN102289233A (zh) 一种太阳光追踪仪的高灵敏度感光系统
KR20110058765A (ko) 태양광 발전을 위한 태양 위치추적 장치의 구동회로
CN103970151A (zh) 一种太阳能跟踪控制装置
CN206162203U (zh) 一种太阳跟踪装置
CN202033667U (zh) 一种太阳光追踪装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130814

Termination date: 20150331

EXPY Termination of patent right or utility model