CN107544558A - 一种太阳能旋转展示台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能旋转展示台，包括底座，所述底座上安装有轴套和竖向旋转杆，所述轴套呈水平方向设置且轴套底部通过竖杆固定安装在底座上，在轴套内转动安装有驱动转轴，所述驱动转轴两端从轴套左右两端伸出，本发明太阳能旋转展示台采用光伏供电，并且通过控制器、步进电机和锥齿轮等部件的协同作用实现了太阳能板的角度控制，使其能够全天候的面朝太阳，达到最大的光电转换效率，同时还利用光伏发电的电能驱动电机转动，带动展示台缓慢旋转，使其能够360°的进行展示，具有节能省电和智能化程度高的优点。

Description

一种太阳能旋转展示台

技术领域

本发明涉及一种展示台，具体是一种太阳能旋转展示台。

背景技术

展示台又称实物展示台，多用于贵重物品、博物馆、公园、景区等地方放置，便于人们参观学习，现有的展示台大多结构简单，功能单一，多为一个普通的平台结构，其展示面只有一个，想要360的观察需要围绕展示台转动一圈，很不方便，一些智能的展示台也存在耗电量高，成本高的缺陷，因此有待于改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能旋转展示台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能旋转展示台，包括底座，所述底座上安装有轴套和竖向旋转杆，所述轴套呈水平方向设置且轴套底部通过竖杆固定安装在底座上，在轴套内转动安装有驱动转轴，所述驱动转轴两端从轴套左右两端伸出，在驱动转轴左端与步进电机的电机轴相连接，在驱动转轴右端设于第一螺旋锥齿轮，步进电机通过电机座固定在底座上，所述竖向旋转杆下端转动安装在底座顶面上，在竖向旋转杆上固定有第二螺旋锥齿轮，所述第一螺旋锥齿轮和第二螺旋锥齿轮互相啮合，所述竖向旋转杆上设有两个水平方向的伸缩夹具，所述伸缩夹具包括与竖向旋转杆固定连接的伸缩杆和插装在伸缩杆前端的固定连接头，所述固定连接头上固定有太阳能板，在竖向旋转杆上、两个伸缩夹具之间设有固定套，所述固定套上安装有支架，在在支架上固定有旋转电机，所述旋转电机的输出轴贯穿支架并连接有展示平台，所述底座内部设有控制器，所述控制器与太阳能板、步进电机、旋转电机之间电连接，所述控制器包括包括DSP处理器、蓄电池、时钟模块、驱动模块和继电器开关，所述DSP处理器分别连接时钟模块、蓄电池、驱动模块和继电器开关继电器开关还分别连接蓄电池和旋转电机，蓄电池还连接驱动模块，驱动模块还连接步进电机，所述驱动电路包括芯片M、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、MOS管VT1、MOS管VT2、MOS管VT3、MOS管VT4、MOS管VT5和MOS管VT6，芯片M的1脚连接电源VCC，芯片M的2脚连接DSP处理器1脚，芯片M的3脚连接DSP处理器2脚，芯片M的4脚连接DSP处理器3脚，芯片M的5脚连接DSP处理器4脚，芯片M的6脚连接DSP处理器5脚，芯片M的7脚连接DSP处理器6脚，芯片M的8脚连接电阻R1，芯片M的9脚连接电阻R2，芯片M的10脚连接电阻R3，芯片M的11脚连接电阻R4，芯片M的12脚连接电阻R5，芯片M的13脚连接电阻R6，电阻R1的另一端连接MOS管VT1的栅极，MOS管VT1的漏极连接MOS管VT4的源极和芯片M的14脚，MOS管VT1的源极连接电源VCC-1，电阻R2的另一端连接MOS管VT2的栅极，MOS管VT2的漏极连接MOS管VT5的源极和芯片M的15脚，MOS管VT2的源极连接电源VCC-1，电阻R3的另一端连接MOS管VT3的栅极，MOS管VT3的漏极连接MOS管VT6的源极和芯片M的16脚，MOS管VT3的源极连接电源VCC-1，电阻R4的另一端连接MOS管VT4的栅极，MOS管VT4的漏极连接MOS管VT5的源极和MOS管VT6的漏极，电阻R5的另一端连接MOS管VT5的栅极，电阻R6的另一端连接MOS管VT6的栅极，芯片M的17脚接地。

作为本发明进一步的方案：所述旋转电机为直流电机。

作为本发明进一步的方案：所述太阳能板为单晶硅太阳能板。

作为本发明进一步的方案：所述DSP控制器型号为TMS320C1X。

作为本发明进一步的方案：所述芯片M为LM2917型频率-电压转换器。

作为本发明进一步的方案：所述蓄电池为锂电池。

作为本发明进一步的方案：所述支架呈倒置的“L”形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明太阳能旋转展示台采用光伏供电，并且通过控制器、步进电机和锥齿轮等部件的协同作用实现了太阳能板的角度控制，使其能够全天候的面朝太阳，达到最大的光电转换效率，同时还利用光伏发电的电能驱动电机转动，带动展示台缓慢旋转，使其能够360°的进行展示，具有节能省电和智能化程度高的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是控制器的工作示意图。

图3为驱动模块的电路图。

图中：1-底座，2-轴套，3-驱动转轴，4-步进电机，5-第一螺旋锥齿轮，6-竖向旋转杆，7-第二螺旋锥齿轮，8-伸缩夹具，81-伸缩杆，82-固定连接头，9-太阳能板，10-固定套，11-支架，12-旋转电机，13-展示台、14-控制器、15-电机座、16-电机轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种太阳能旋转展示台，包括底座1，所述底座1上安装有轴套2和竖向旋转杆6，所述轴套2呈水平方向设置且轴套2底部通过竖杆固定安装在底座1上，在轴套2内转动安装有驱动转轴3，所述驱动转轴3两端从轴套2左右两端伸出，在驱动转轴3左端与步进电机4的电机轴16相连接，在驱动转轴3右端设于第一螺旋锥齿轮5，步进电机4通过电机座15固定在底座1上，所述竖向旋转杆6下端转动安装在底座1顶面上，在竖向旋转杆6上固定有第二螺旋锥齿轮7，所述第一螺旋锥齿轮5和第二螺旋锥齿轮7互相啮合，所述竖向旋转杆6上设有两个水平方向的伸缩夹具8，所述伸缩夹具8包括与竖向旋转杆6固定连接的伸缩杆81和插装在伸缩杆81前端的固定连接头82，所述固定连接头82上固定有太阳能板9，通调节伸缩杆8可以改变太阳能板9的倾斜角度，使其更好的完成光电转换，在竖向旋转杆6上、两个伸缩夹具8之间设有固定套10，所述固定套10上安装有支架11，在在支架11上固定有旋转电机12，所述旋转电机12的输出轴贯穿支架并连接有展示平台13，所述底座1内部设有控制器14，所述控制器14与太阳能板9、步进电机4、旋转电机13之间电连接。

控制器14包括包括DSP处理器、蓄电池、时钟模块、驱动模块和继电器开关，所述DSP处理器分别连接时钟模块、蓄电池、驱动模块和继电器开关继电器开关还分别连接蓄电池和旋转电机，蓄电池还连接驱动模块，驱动模块还连接步进电机。

本发明的工作原理是：控制器具体原理参照图2，步进电机4由DSP处理器控制，其根据时钟模块的输出信号控制电机转动，步进电机9能够根据控制信号逐步动作，步进电机4每转动一点，第一螺旋锥齿轮5和第二螺旋锥齿轮6就会随之转动一点，太阳能板9的角度也会随之改变，例如，在早晨使太阳能板9朝向东方，随着时间推移，逐渐向西方偏转，到傍晚时就会朝向西方，使得太阳能板的光电转换效率大大提高。同时DSP还通过继电器模块控制旋转电机12转动，带动展示台13转动，实现360°的旋转展示。

驱动部分电路原理如图3所示，DSP作为控制器，处理采集到的数据和发送控制命令。芯片M首先通过三个I/O端口捕捉直流电机上的高速脉冲信号，检测转子的转动位置，并根据转子的位置发出相应的控制字来改变PWM信号的当前值，从而改变地直流电机驱动电路(控制电路MOSFET)中功率管的导通顺序，实现对电机转速和转动方向的控制。电机的码盘信号A、B通过DSP控制器的CAP1、CAP2端口进行捕捉。捕捉到的数据存放到寄存器中，通过比较捕捉到的A、B两相脉冲值可以确定当前电机的正反转状态以及转速。在系统的运行过程中，驱动保护电路会检测当前系统的运行状态。如果系统中出现过流或者欠压情况，PWM信号驱动器会启动内部保护电路，锁住后继PWM信号的输出，同时通过FAULT引脚拉低DSP控制器的PDPINT引脚电压，启动DSP控制器的电源驱动保护。这时所有的EV模块输出引脚将被硬件置为高阻态，实现对电机的保护。

本发明太阳能旋转展示台采用光伏供电，并且通过控制器、步进电机和锥齿轮等部件的协同作用实现了太阳能板的角度控制，使其能够全天候的面朝太阳，达到最大的光电转换效率，同时还利用光伏发电的电能驱动电机转动，带动展示台缓慢旋转，使其能够360°的进行展示，具有节能省电和智能化程度高的优点。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种太阳能旋转展示台，包括底座，其特征在于，所述底座上安装有轴套和竖向旋转杆，所述轴套呈水平方向设置且轴套底部通过竖杆固定安装在底座上，在轴套内转动安装有驱动转轴，所述驱动转轴两端从轴套左右两端伸出，在驱动转轴左端与步进电机的电机轴相连接，在驱动转轴右端设于第一螺旋锥齿轮，步进电机通过电机座固定在底座上，所述竖向旋转杆下端转动安装在底座顶面上，在竖向旋转杆上固定有第二螺旋锥齿轮，所述第一螺旋锥齿轮和第二螺旋锥齿轮互相啮合，所述竖向旋转杆上设有两个水平方向的伸缩夹具，所述伸缩夹具包括与竖向旋转杆固定连接的伸缩杆和插装在伸缩杆前端的固定连接头，所述固定连接头上固定有太阳能板，在竖向旋转杆上、两个伸缩夹具之间设有固定套，所述固定套上安装有支架，在在支架上固定有旋转电机，所述旋转电机的输出轴贯穿支架并连接有展示平台，所述底座内部设有控制器，所述控制器与太阳能板、步进电机、旋转电机之间电连接；控制器包括包括DSP处理器、蓄电池、时钟模块、驱动模块和继电器开关，所述DSP处理器分别连接时钟模块、蓄电池、驱动模块和继电器开关继电器开关还分别连接蓄电池和旋转电机，蓄电池还连接驱动模块，驱动模块还连接步进电机；驱动电路包括芯片M、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、MOS管VT1、MOS管VT2、MOS管VT3、MOS管VT4、MOS管VT5和MOS管VT6，芯片M的1脚连接电源VCC，芯片M的2脚连接DSP处理器1脚，芯片M的3脚连接DSP处理器2脚，芯片M的4脚连接DSP处理器3脚，芯片M的5脚连接DSP处理器4脚，芯片M的6脚连接DSP处理器5脚，芯片M的7脚连接DSP处理器6脚，芯片M的8脚连接电阻R1，芯片M的9脚连接电阻R2，芯片M的10脚连接电阻R3，芯片M的11脚连接电阻R4，芯片M的12脚连接电阻R5，芯片M的13脚连接电阻R6，电阻R1的另一端连接MOS管VT1的栅极，MOS管VT1的漏极连接MOS管VT4的源极和芯片M的14脚，MOS管VT1的源极连接电源VCC-1，电阻R2的另一端连接MOS管VT2的栅极，MOS管VT2的漏极连接MOS管VT5的源极和芯片M的15脚，MOS管VT2的源极连接电源VCC-1，电阻R3的另一端连接MOS管VT3的栅极，MOS管VT3的漏极连接MOS管VT6的源极和芯片M的16脚，MOS管VT3的源极连接电源VCC-1，电阻R4的另一端连接MOS管VT4的栅极，MOS管VT4的漏极连接MOS管VT5的源极和MOS管VT6的漏极，电阻R5的另一端连接MOS管VT5的栅极，电阻R6的另一端连接MOS管VT6的栅极，芯片M的17脚接地。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能旋转展示台，其特征在在于，所述DSP控制器型号为TMS320C1X。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能旋转展示台，其特征在在于，所述芯片M为LM2917型频率-电压转换器。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能旋转展示台，其特征在在于，所述蓄电池为锂电池。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能旋转展示台，其特征在在于，所述支架呈倒置的“L”形。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能旋转展示台，其特征在在于，所述旋转电机为直流电机。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能旋转展示台，其特征在在于，所述太阳能板为单晶硅太阳能板。