CN105071743B - 一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，属于电子产品技术领域。本发明包括箱体、承重盒、控制模块、蓄电池、电机Ⅰ、滑动轨、限位片Ⅰ、传动皮带、箱盖、滑道、滚动珠、圆孔、空心立柱、升降杆、电机Ⅱ、无线电波发射器、风速传感器、固定杆、传动齿轮、螺纹杆、圆形限位器、微型马达、齿轮、支撑台、金属支架、太阳能薄膜、固定头、轴承、开关、限位块Ⅰ、限位块Ⅱ、限位片Ⅱ。本发明成本低廉、结构简单，操作简便，节能环保；实现了节能环保，提高了充电效率；升降杆上的风速传感器可以测量风力，当风力较大时，自动将装置收入到箱体内，防止设备损坏，无需人工干预，操作简便。
Description
技术领域
本发明涉及一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，属于电子产品技术领域。
背景技术
随着传感器技术的不断提高，无线传感器被越来越多的应用在各行各业上。传统的无线传感器由电池或者发电机提供电源从而构成网络节点，当电能使用完毕后必须更换电池或者直接更换无线传感器，不仅费时费力而且造成了资源浪费。采用能量收集的无线传感器可以将电磁波转化为电能来进行供电，但是只依赖自然环境中的电磁波远远无法满足无线传感器的工作需要，效率很低。
发明内容
本发明提供了一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，将本装置放置在能量收集的无线传感器附近，能够自动打开箱体，将升降杆升起，并打开太阳能薄膜给蓄电池充电，实现了节能环保，当蓄电池电量较多时打开无线电波发射器，对周围无线传感器进行充电，提高了充电效率。升降杆上的风速传感器可以测量风力，当风力较大时，自动将装置收入到箱体内，防止设备损坏，无需人工干预，操作简便。
本发明的技术方案是：一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
所述震荡模块31包括电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2，二极管D1、D2，放大器OP1；其中电容C2一端接地，另一端接C1，R2与C2并联，C1另一端接电阻R1，R1另一端接OP1的输出端，OP1的“+”级接在C1和C2的连线上，“-”级接R3，R3的另一端接地，OP1的端口2和端口4接5V电源，R4一端接在OP1的“-”级与R3的连线上，另一端接D1的发射极、R5和D2的输入端，D1、R5、D2并联后接OP1的输出端，R4的滑动端接在OP1的“-”级与R3的连线上。
所述整形模块37包括电阻R6、R7，放大器OP2，二极管D3、D4；其中R6一端接震荡模块31OP1的输出端，另一端接OP2的“+”级，OP2的“-”级接地，R7一端接在OP2的输出端上，另一端输出，D3和D4的发射极相对而接，D4的输出端接地，D3的输出端接在R7的输出端上。
所述发射模块38包括电阻R8、R9，电容C3、C4、C5、C6，三极管Q1、Q2，变压器T，电感L1、L2；其中R8一端连整形模块37的输出端，另一端连Q1的基极，Q1的发射极接地，C3一端连在R8与Q1的连线上，另一端与T连接，C4一端连Q1的集电极，另一端与C3和T的连线相连，C5一端连在C4与Q1的集电极连线上，另一端与Q2的基极相连，Q2的发射极与整形模块37的输出端相连，R9一端与C5与Q2的连线上相连，另一端与Q2与整形模块37的输出端的连线上相连，T的一端连接在C5与C4和Q1的连线上，另一端接电源，电感L1一端连在T上，另一端与C6相连，Q2的集电极连在L1与C6的连线上，C6另一端连接L2，L2的另一端接天线。
所述电量检测模块32包括电阻R10、R11、R12，待测电阻RS，电容C7，C8，电感L3；其中R10和C7并联后一端接RS，另一端接R11，R11的另一端与并联后的R12和C8相连，R12和C8并联后的另一端接L3，L3另一端接RS。
所述限位控制模块36包括触动开关S1、S2、S3、S4、S5、S6；其中S1、S2、S3、S4、S5、S6分别与单片机模块29的P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.5连接，另一端接地；S1、S2安装在控制滑动轨6的限位块Ⅰ40上，S3、S4安装在控制升降杆14的限位块Ⅱ41上，S5、S6安装在圆形限位器21上。
其中，单片机模块29可为AT89S51；风速测量装置30出自（邵玟，《基于单片机的风速检测系统》，华电技术，2008,30,6）；展开电机驱动电路33出自（虞君锚，向中凡，文海鸥，《基于ATmega16单片机的智能伞控制系统的设计》，计算机测量与控制，2011,19（8））；开合电机驱动电路34出自（龙敏，陈雪玲，秦红红，《基于单片机的低功耗智能开合器的设计》，工业控制计算机，2012.25（5））；升降电机驱动电路35出自（卢洪武，郇玉龙，赵宁《国旗升降控制系统的设计与实现》，电子制作，2007）
本发明的使用过程是：
本装置使用时先打开开关39，单片机模块29控制电机Ⅰ5将滑动轨6升起，电机Ⅰ5通过传动皮带8带动另一侧的传动齿轮19，当滑动轨6上的限位片Ⅰ7触碰到限位块Ⅰ40后电机Ⅰ5停止，限位控制模块36利用单片机模块29的P0口来控制信号的输入，因此当限位片Ⅰ7触碰到限位块Ⅰ40或限位块Ⅱ41触碰到限位片Ⅱ42时，不同的开关给单片机模块29的P0端口输入低电平，然后单片机模块29以此来控制电机的停止。
箱盖9打开后，单片机模块29控制电机Ⅱ15将升降杆14升起，到达限位块Ⅱ41后停止，微型马达22带动齿轮23转动，齿轮23螺旋升起，将支撑台24上的金属支架25缓缓打开，固定在轴承上28的太阳能薄膜26也随之转动，到达圆形限位器21后停止旋转，此时太阳能薄膜26已完全打开。太阳能薄膜26打开后，单片机模块3控制电机Ⅰ5将箱盖9关闭，箱盖9上的圆孔12将升降杆14固定紧并防止灰尘进入箱体1内。
电量检测模块32对蓄电池4中的电量进行检测，在蓄电池4两端加一个电流源，然后检测蓄电池4的端电压，从而求出内阻RS。具体方法是将蓄电池充满后放电，记录放电过程中内阻与电量的大小，可获得放电曲线，即剩余电量与蓄电池内阻间的关系，由此单片机模块29可以根据测到的蓄电池内阻来判断蓄电池的剩余电量。
当电量充足时，震荡模块31开始工作，R1、C1、R2、C2串并联电路构成正反馈，用来产生正弦自激震荡，R5和二极管D1，D2构成负反馈和稳幅电路。调整R5可以改变放大电路的电压正义，满足所需要的幅值。选用两只二极管反相并联，目的是使输出电压在正负两个半周期内轮流工作，并且输出的振幅相同。
震荡模块31将正弦波输入到整形模块37中，比较器OP2用来比较输入电压和参考电压，当输入电压小于参考电压时，OP2处于负饱和状态，当输入电压大于参考电压时，OP2进入正饱和状态，由此将震荡模块31输出的正弦波转换为方波。
方波进入到发射模块38的输入端，负载是变压器T的衩级线圈，Q1集电极输出信号经T耦合后，由次极经C3送基极，构成正反馈，起振。基极同时送入低频调制信号，对产生的高频振荡进行幅度调制。Q2是缓冲放大级，Q1的输出经C5耦合到Q2基极，L1是Q2的负载电感；并经C6/L2串联谐振电路送到天线，从而发射出无线电波。
当风速测量装置30检测到较大风力时，单片机模块29控制微型马达22将太阳能薄膜26收起，防止被大风吹坏。当风力较小时，重新展开太阳能薄膜26。
本发明的有益效果是：成本低廉、结构简单，操作简便，节能环保。将本装置放置在能量收集的无线传感器附近，能够自动打开箱体，将升降杆升起，并打开太阳能薄膜给蓄电池充电，实现了节能环保，当蓄电池电量较多时打开无线电波发射器，对周围无线传感器进行充电，提高了充电效率。升降杆上的风速传感器可以测量风力，当风力较大时，自动将装置收入到箱体内，防止设备损坏，无需人工干预，操作简便。
附图说明
图1为本发明的总体结构图；
图2为本发明的箱盖结构示意图；
图3为本发明的控制模块结构图；
图4为本发明的震荡模块电路图；
图5为本发明的整形模块电路图；
图6为本发明的发射模块电路图；
图7为本发明的电量检测模块电路图；
图8为本发明的限位控制模块电路图；
图中各标号：1-箱体，2-承重盒，3-控制模块，4-蓄电池，5-电机Ⅰ，6-滑动轨，7-限位片Ⅰ，8-传动皮带，9-箱盖，10-滑道，11-滚动珠，12-圆孔，13-空心立柱，14-升降杆，15-电机Ⅱ，16-无线电波发射器，17-风速传感器，18-固定杆，19-传动齿轮，20-螺纹杆，21-圆形限位器，22-微型马达，23-齿轮，24-支撑台，25-金属支架，26-太阳能薄膜，27-固定头，28-轴承，29-单片机模块，30-风速测量装置，31-震荡模块，32-电量检测模块，33-展开电机驱动电路，34-开合电机驱动电路，35-升降电机驱动电路，36-限位控制模块，37-整形模块，38-发射模块，39-开关，40-限位块Ⅰ，41-限位块Ⅱ，42-限位片Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
所述震荡模块31包括电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2，二极管D1、D2，放大器OP1；其中电容C2一端接地，另一端接C1，R2与C2并联，C1另一端接电阻R1，R1另一端接OP1的输出端，OP1的“+”级接在C1和C2的连线上，“-”级接R3，R3的另一端接地，OP1的端口2和端口4接5V电源，R4一端接在OP1的“-”级与R3的连线上，另一端接D1的发射极、R5和D2的输入端，D1、R5、D2并联后接OP1的输出端，R4的滑动端接在OP1的“-”级与R3的连线上。
所述整形模块37包括电阻R6、R7，放大器OP2，二极管D3、D4；其中R6一端接震荡模块31OP1的输出端，另一端接OP2的“+”级，OP2的“-”级接地，R7一端接在OP2的输出端上，另一端输出，D3和D4的发射极相对而接，D4的输出端接地，D3的输出端接在R7的输出端上。
所述发射模块38包括电阻R8、R9，电容C3、C4、C5、C6，三极管Q1、Q2，变压器T，电感L1、L2；其中R8一端连整形模块37的输出端，另一端连Q1的基极，Q1的发射极接地，C3一端连在R8与Q1的连线上，另一端与T连接，C4一端连Q1的集电极，另一端与C3和T的连线相连，C5一端连在C4与Q1的集电极连线上，另一端与Q2的基极相连，Q2的发射极与整形模块37的输出端相连，R9一端与C5与Q2的连线上相连，另一端与Q2与整形模块37的输出端的连线上相连，T的一端连接在C5与C4和Q1的连线上，另一端接电源，电感L1一端连在T上，另一端与C6相连，Q2的集电极连在L1与C6的连线上，C6另一端连接L2，L2的另一端接天线。
所述电量检测模块32包括电阻R10、R11、R12，待测电阻RS，电容C7，C8，电感L3；其中R10和C7并联后一端接RS，另一端接R11，R11的另一端与并联后的R12和C8相连，R12和C8并联后的另一端接L3，L3另一端接RS。
所述限位控制模块36包括触动开关S1、S2、S3、S4、S5、S6；其中S1、S2、S3、S4、S5、S6分别与单片机模块29的P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.5连接，另一端接地；S1、S2安装在控制滑动轨6的限位块Ⅰ40上，S3、S4安装在控制升降杆14的限位块Ⅱ41上，S5、S6安装在圆形限位器21上。
实施例2：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
实施例3：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
所述震荡模块31包括电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2，二极管D1、D2，放大器OP1；其中电容C2一端接地，另一端接C1，R2与C2并联，C1另一端接电阻R1，R1另一端接OP1的输出端，OP1的“+”级接在C1和C2的连线上，“-”级接R3，R3的另一端接地，OP1的端口2和端口4接5V电源，R4一端接在OP1的“-”级与R3的连线上，另一端接D1的发射极、R5和D2的输入端，D1、R5、D2并联后接OP1的输出端，R4的滑动端接在OP1的“-”级与R3的连线上。
实施例4：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
所述整形模块37包括电阻R6、R7，放大器OP2，二极管D3、D4；其中R6一端接震荡模块31OP1的输出端，另一端接OP2的“+”级，OP2的“-”级接地，R7一端接在OP2的输出端上，另一端输出，D3和D4的发射极相对而接，D4的输出端接地，D3的输出端接在R7的输出端上。
实施例5：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
所述发射模块38包括电阻R8、R9，电容C3、C4、C5、C6，三极管Q1、Q2，变压器T，电感L1、L2；其中R8一端连整形模块37的输出端，另一端连Q1的基极，Q1的发射极接地，C3一端连在R8与Q1的连线上，另一端与T连接，C4一端连Q1的集电极，另一端与C3和T的连线相连，C5一端连在C4与Q1的集电极连线上，另一端与Q2的基极相连，Q2的发射极与整形模块37的输出端相连，R9一端与C5与Q2的连线上相连，另一端与Q2与整形模块37的输出端的连线上相连，T的一端连接在C5与C4和Q1的连线上，另一端接电源，电感L1一端连在T上，另一端与C6相连，Q2的集电极连在L1与C6的连线上，C6另一端连接L2，L2的另一端接天线。
实施例6：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
所述电量检测模块32包括电阻R10、R11、R12，待测电阻RS，电容C7，C8，电感L3；其中R10和C7并联后一端接RS，另一端接R11，R11的另一端与并联后的R12和C8相连，R12和C8并联后的另一端接L3，L3另一端接RS。
实施例7：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
所述控制模块3包括单片机模块29、风速测量装置30、震荡模块31、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、升降电机驱动电路35、限位控制模块36、整形模块37、发射模块38；其中风速测量装置30、发射模块38、电量检测模块32、展开电机驱动电路33、开合电机驱动电路34、电机驱动电路35、限位控制模块36与单片机模块29相连，震荡模块31与整形模块37相连，整形模块37与发射模块38相连。
所述限位控制模块36包括触动开关S1、S2、S3、S4、S5、S6；其中S1、S2、S3、S4、S5、S6分别与单片机模块29的P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.5连接，另一端接地；S1、S2安装在控制滑动轨6的限位块Ⅰ40上，S3、S4安装在控制升降杆14的限位块Ⅱ41上，S5、S6安装在圆形限位器21上。
实施例8：如图1-8所示，一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，包括箱体1、承重盒2、控制模块3、蓄电池4、电机Ⅰ5、滑动轨6、限位片Ⅰ7、传动皮带8、箱盖9、滑道10、滚动珠11、圆孔12、空心立柱13、升降杆14、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、固定杆18、传动齿轮19、螺纹杆20、圆形限位器21、微型马达22、齿轮23、支撑台24、金属支架25、太阳能薄膜26、固定头27、轴承28、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42；
箱体1上部有两扇可以对开的箱盖9，承重盒2安装在箱体2下部，承重盒2内左侧安装有控制模块3，右侧安装有蓄电池4，控制模块3与蓄电池4、电机Ⅰ5、限位片Ⅰ7、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、圆形限位器21、微型马达22、开关39、限位块Ⅰ40、限位块Ⅱ41、限位片Ⅱ42连接，蓄电池4与电机Ⅰ5、电机Ⅱ15、无线电波发射器16、风速传感器17、微型马达22、太阳能薄膜26、开关39连接，空心立柱13固定在承重盒2中心，箱体1两侧安装有滑动轨6，滑动轨6上安装有限位片Ⅰ7，箱体1左侧内部上安装有限位块Ⅰ40，滑动轨6顶端装有滚动珠11，滚动珠11嵌入在箱盖9内侧的滑道10中，电机Ⅰ5的齿轮与滑动轨6咬合，并通过传动皮带8连接另一侧的传动齿轮19，空心立柱13中安装有升降杆14，空心立柱13内部左侧装有限位块Ⅱ41，升降杆14一侧的齿与电机Ⅱ15的齿轮咬合，升降杆14左侧中下部安装有限位片Ⅱ42，升降杆14上部一侧装有无线电波发射器16和风速传感器17，升降杆14内部中间安装有固定杆18，螺纹杆20安装在固定杆18上，螺纹杆20上部和下部装有圆形限位器21，在上下限位器之间装有微型马达22和齿轮23，支撑台24固定在齿轮23上，支撑台24上安装有金属支架25，螺纹杆20顶部安装有固定头27，固定头27上装有轴承28，太阳能薄膜26固定在轴承上28并依附于金属支架25，箱盖9上开有与升降杆14同口径的圆孔12，开关39位于箱体1外侧底部。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，其特征在于：包括箱体（1）、承重盒（2）、控制模块（3）、蓄电池（4）、电机Ⅰ（5）、滑动轨（6）、限位片Ⅰ（7）、传动皮带（8）、箱盖（9）、滑道（10）、滚动珠（11）、圆孔（12）、空心立柱（13）、升降杆（14）、电机Ⅱ（15）、无线电波发射器（16）、风速传感器（17）、固定杆（18）、传动齿轮（19）、螺纹杆（20）、圆形限位器（21）、微型马达（22）、齿轮（23）、支撑台（24）、金属支架（25）、太阳能薄膜（26）、固定头（27）、轴承（28）、开关（39）、限位块Ⅰ（40）、限位块Ⅱ（41）、限位片Ⅱ（42）；
箱体（1）上部有两扇可以对开的箱盖（9），承重盒（2）安装在箱体（2）下部，承重盒（2）内左侧安装有控制模块（3），右侧安装有蓄电池（4），控制模块（3）与蓄电池（4）、电机Ⅰ（5）、限位片Ⅰ（7）、电机Ⅱ（15）、无线电波发射器（16）、风速传感器（17）、圆形限位器（21）、微型马达（22）、开关（39）、限位块Ⅰ（40）、限位块Ⅱ（41）、限位片Ⅱ（42）连接，蓄电池（4）与电机Ⅰ（5）、电机Ⅱ（15）、无线电波发射器（16）、风速传感器（17）、微型马达（22）、太阳能薄膜（26）、开关（39）连接，空心立柱（13）固定在承重盒（2）中心，箱体（1）内部两侧安装有滑动轨（6），滑动轨（6）上安装有限位片Ⅰ（7），箱体（1）左侧内部上安装有限位块Ⅰ（40），滑动轨（6）顶端装有滚动珠（11），滚动珠（11）嵌入在箱盖（9）内侧的滑道（10）中，电机Ⅰ（5）的齿轮与滑动轨（6）咬合，并通过传动皮带（8）连接另一侧的传动齿轮（19），空心立柱（13）中安装有升降杆（14），空心立柱（13）内部左侧装有限位块Ⅱ（41），升降杆（14）一侧的齿与电机Ⅱ（15）的齿轮咬合，升降杆（14）左侧中下部安装有限位片Ⅱ（42），升降杆（14）上部一侧装有无线电波发射器（16）和风速传感器（17），升降杆（14）内部中间安装有固定杆（18），螺纹杆（20）安装在固定杆（18）上，螺纹杆（20）上部和下部装有圆形限位器（21），在上下限位器之间装有微型马达（22）和齿轮（23），支撑台（24）固定在齿轮（23）上，支撑台（24）上安装有金属支架（25），螺纹杆（20）顶部安装有固定头（27），固定头（27）上装有轴承（28），太阳能薄膜（26）固定在轴承（28）并依附于金属支架（25），箱盖（9）上开有与升降杆（14）同口径的圆孔（12），开关（39）位于箱体（1）外侧底部；
所述控制模块（3）包括单片机模块（29）、风速测量装置（30）、震荡模块（31）、电量检测模块（32）、展开电机驱动电路（33）、开合电机驱动电路（34）、升降电机驱动电路（35）、限位控制模块（36）、整形模块（37）、发射模块（38）；其中风速测量装置（30）、发射模块（38）、电量检测模块（32）、展开电机驱动电路（33）、开合电机驱动电路（34）、升降电机驱动电路（35）、限位控制模块（36）与单片机模块（29）相连，震荡模块（31）与整形模块（37）相连，整形模块（37）与发射模块（38）相连；
所述震荡模块（31）包括电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2，二极管D1、D2，放大器OP1；其中电容C2一端接地，另一端接C1，R2与C2并联，C1另一端接电阻R1，R1另一端接OP1的输出端，OP1的“+”级接在C1和C2的连线上，“-”级接R3，R3的另一端接地，OP1的端口2和端口4接5V电源，R4一端接在OP1的“-”级与R3的连线上，另一端接D1的发射极、R5和D2的输入端，D1、R5、D2并联后接OP1的输出端，R4的滑动端接在OP1的“-”级与R3的连线上；
所述整形模块（37）包括电阻R6、R7，放大器OP2，二极管D3、D4；其中R6一端接震荡模块（31）OP1的输出端，另一端接OP2的“+”级，OP2的“-”级接地，R7一端接在OP2的输出端上，另一端输出，D3和D4的发射极相对而接，D4的输出端接地，D3的输出端接在R7的输出端上。
2.根据权利要求1所述的野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，其特征在于：所述发射模块（38）包括电阻R8、R9，电容C3、C4、C5、C6，三极管Q1、Q2，变压器T，电感L1、L2；其中R8一端连整形模块（37）的输出端，另一端连Q1的基极，Q1的发射极接地，C3一端连在R8与Q1的连线上，另一端与T的次级线圈连接，C4一端连Q1的集电极，另一端与C3和T的次级线圈之间的连线相连，C5一端连载C4与Q1的集电极连线上，另一端与Q2的集电极相连，Q2的发射极与整形模块（37）的输出端相连，R9一端与C5与Q2的连线上相连，另一端与Q2与整形模块（37）的输出端的连线上相连，T的初级线圈一端连接在C5与C4和Q1的连线上，另一端接电源，电感L1一端连在T的次级线圈上，另一端与C6相连，Q2的集电极连在L1与C6的连线上，C6另一端连接L2，L2的另一端接天线。
3.根据权利要求1所述的野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，其特征在于：所述电量检测模块（32）包括电阻R10、R11、R12，待测电阻RS，电容C7，C8，电感L3；其中R10和C7并联后一端接RS，另一端接R11，R11的另一端与并联后的R12和C8相连，R12和C8并联后的另一端接L3，L3另一端接RS。
4.根据权利要求1所述的野外无线传感器嵌入式实时控制充电装置，其特征在于：所述限位控制模块（36）包括触动开关S1、S2、S3、S4、S5、S6；其中S1、S2、S3、S4、S5、S6分别与单片机模块（29）的P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.5连接，另一端接地；S1、S2安装在控制滑动轨6的限位块Ⅰ（40）上，S3、S4安装在控制升降杆（14）的限位块Ⅱ（41）上，S5、S6安装在圆形限位器（21）上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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