CN108667159A - 一种基于太阳能控制器的微波感应系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能控制器领域，具体涉及一种基于太阳能控制器的微波感应系统。所述微波感应系统包括多普勒感应模块和与信号处理模块，所述多普勒感应模块在感应到运动物体后产生多普勒模拟感应信号并发送至信号处理模块中，所述信号处理模块将多普勒模拟感应信号进行处理后产生数字信号并发送至主控模块中，所述主控模块根据数字信号调节太阳能控制器的负载输出功率。本发明通过设计一种基于太阳能控制器的微波感应系统，提高感应模块可靠性及稳定性，解决现有微波感应技术的纯硬件电路，没有设计软件算法，容易受外接环境的干扰而误动作的问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能控制器领域，具体涉及一种基于太阳能控制器的微波感应系统。
背景技术
太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个光伏供电系统的核心控制部分。
太阳能控制器的感应模块一般采用以下三种技术：1、红外感应技术；2、超声波感应技术；3、微波感应技术。其中，微波感应技术采用的是RC震荡电路及BIS0001的组合，其中，BIS0001为热释电传感器处理芯片。
但是，上述感应方案均存在缺陷，如红外感应，容易受外部环境温度或热源或敏感的光源的干扰而导致感应可靠性、灵敏度降低，主要用于室内；如超声波感应，生产成本高；如微波感应技术，如BIS0001类芯片为纯硬件，没有软件算法，容易受外接环境的干扰而误动作。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于太阳能控制器的微波感应系统，解决现有感应模块可靠性差、稳定性低的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于太阳能控制器的微波感应系统，所述太阳能控制器包括用于控制太阳能控制器工作的主控模块，所述微波感应系统包括多普勒感应模块和与信号处理模块，所述多普勒感应模块在感应到运动物体后产生多普勒模拟感应信号并发送至信号处理模块中，所述信号处理模块将多普勒模拟感应信号进行处理后产生数字信号并发送至主控模块中，所述主控模块根据数字信号调节太阳能控制器的负载输出功率。
其中，较佳方案是：所述多普勒感应模块包括RC高频感应电路和多普勒信号处理电路，所述多普勒信号处理电路分别与RC高频感应电路和信号处理模块连接，所述RC高频感应电路在感应到运动物体后产生高频微波信号，且经过多普勒信号处理电路处理后产生多普勒模拟感应信号并发送至信号处理模块。
其中，较佳方案是：所述多普勒信号处理电路包括依次设置的运放第一级处理电路、信号耦合电路和运放第二级处理电路。
其中，较佳方案是：所述微波感应系统包括一与主控模块通信连接的外置感应单元，所述多普勒感应模块和信号处理模块均设置在外置感应单元中。
其中，较佳方案是：所述外置感应单元包括一MCU微处理芯片，所述信号处理模块作为MCU微处理芯片的功能处理模块。
其中，较佳方案是：所述信号处理模块设置在太阳能控制器中，所述微波感应系统包括一与信号处理模块通信连接的外置感应单元，所述多普勒感应模块设置在外置感应单元中。
其中，较佳方案是：所述太阳能控制器包括一主控芯片，所述信号处理模块和主控模块均作为主控芯片的功能处理模块。
其中，较佳方案是：所述外置感应单元与太阳能控制器之间至少设有信号传输线和电源线，所述外置感应单元包括电源输入端和降压电路，所述电源输入端分别与电源线和降压电路连接，所述降压电路将输入的电能降压后为外置感应单元供电。
其中，较佳方案是：所述降压电路包括LDO辅助电路。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种基于太阳能控制器的微波感应系统，提高感应模块可靠性及稳定性，解决现有微波感应技术的纯硬件电路，没有设计软件算法，容易受外接环境的干扰而误动作的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明基于太阳能控制器的微波感应系统的结构示意图；
图2是本发明多普勒感应模块的结构示意图；
图3是本发明多普勒信号处理电路的结构示意图；
图4是本发明外置感应单元实施例一的结构示意图；
图5是本发明外置感应单元实施例二的结构示意图；
图6是本发明外置感应单元及太阳能控制器的结构示意图；
图7是基于图4降压电路的结构示意图；
图8是基于图4降压电路的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本发明提供一种基于太阳能控制器的微波感应系统的优选实施例。
一种基于太阳能控制器的微波感应系统，所述太阳能控制器包括用于控制太阳能控制器工作的主控模块，所述微波感应系统包括多普勒感应模块和与信号处理模块，所述多普勒感应模块在感应到运动物体后产生多普勒模拟感应信号并发送至信号处理模块中，所述信号处理模块将多普勒模拟感应信号进行处理后产生数字信号并发送至主控模块中，所述主控模块根据数字信号调节太阳能控制器的负载输出功率。
其中，太阳能控制器分别与外部的蓄电池、太阳能充电板和负载连接，通过太阳能充电板为蓄电池充电，并通过蓄电池为负载供电。
具体地，多普勒感应模块感应到运动物体后，如经过的人或汽车，产生对应的多普勒模拟感应信号，所述多普勒模拟感应信号反映太阳能控制器所在的感应区域中，有运动的物体存在；以及，信号处理模块接收到多普勒模拟感应信号，并进行分析、处理、计算等步骤，获取数字信号，所述数字信号包括感应到运动的物体的高电平信号，以及没有感应到运动物体的低电平信号；以及，主控模块根据接收的高电平信号或低电平信号，控制负载输出功率的大小，从而实现开启负载和关闭负载，例如负载为灯具，在感应到物体运动时，开启灯具，反之关闭。并且，上述方案具有较高的可靠性及稳定性，不容易受到外界干扰而误操作，适用于户外环境。
或者，主控模块根据接收的高电平信号或低电平信号，控制负载输出功率的大小，从而实现负载的工作功率变化，例如负载为灯具，在感应到物体运动时，使灯具变亮，反之变暗。
进一步地，信号处理模块设有一预设阈值，当多普勒模拟感应信号的振幅大小、频率大小或频率变化程度达到预设阈值是才认为感应到物体移动，并产生对应的数字信号，不然认为不存在移动的物体，防止误操作，提高控制的准确性。
其中，多普勒感应的工作原理：声源(超声波)与接收物体发生相对运动时，接收物体所收到的频率与声源发射频率会产生频移现象。通过这个频移变化的大小，来判断物体的速度等特性。
如图2和图3所示，本发明提供一种多普勒感应模块的较佳实施例。
所述多普勒感应模块包括RC高频感应电路和多普勒信号处理电路，所述多普勒信号处理电路分别与RC高频感应电路和信号处理模块连接，所述RC高频感应电路在感应到运动物体后产生高频微波信号，且经过多普勒信号处理电路处理后产生多普勒模拟感应信号并发送至信号处理模块。
具体地，RC高频感应电路感应到运动物体后，如经过的人或汽车，产生对应的高频微波信号，所述多普勒信号处理电路对高频微波信号进行处理，获取对应并可被信号处理模块识别的多普勒模拟感应信号，并发送至信号处理模块。其中，RC高频感应电路
进一步地，所述多普勒信号处理电路包括依次设置的运放第一级处理电路、信号耦合电路和运放第二级处理电路。
如图4和图5所示，本发明提供外置感应单元的较佳实施例。
在本实施例中，参考图4，所述微波感应系统包括一与主控模块通信连接的外置感应单元，所述多普勒感应模块和信号处理模块均设置在外置感应单元中。
其中，外置感应单元设置在太阳能控制器壳体外，并感应运动物体。当然，可通过导线远离太阳能控制器壳体设置，也可以设置在太阳能控制器壳体外，便于微波发射及接受。
进一步地，所述外置感应单元包括一MCU微处理芯片，所述信号处理模块作为MCU微处理芯片的功能处理模块。其中，MCU微处理芯片，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
其中，所述太阳能控制器包括一主控芯片，所述信号处理模块作为主控芯片的功能处理模块。
在本实施例中，参考图5，所述信号处理模块设置在太阳能控制器中，所述微波感应系统包括一与信号处理模块通信连接的外置感应单元，所述多普勒感应模块设置在外置感应单元中。
其中，外置感应单元设置在太阳能控制器壳体外，并感应运动物体。当然，可通过导线远离太阳能控制器壳体设置，也可以设置在太阳能控制器壳体外，便于微波发射及接受。
进一步地，所述太阳能控制器包括一主控芯片，所述信号处理模块和主控模块均作为主控芯片的功能处理模块。
如图6至图8所示，本发明提供电源输入端和降压电路的较佳实施例。
所述外置感应单元与太阳能控制器之间至少设有信号传输线和电源线，所述外置感应单元包括电源输入端和降压电路，所述电源输入端分别与电源线和降压电路连接，所述降压电路将输入的电能降压后为外置感应单元供电。
具体地，太阳能控制器通过外部蓄电池输出电能，或者通过太阳能控制器内置电池输出电能，并且，输出电能会经过第一次降压，如6-12V，并发送至外置感应单元的电源输入端。所述电源输入端在发送至降压电路中。
进一步地，所述降压电路包括LDO辅助电路。其中，LDO即low dropout regulator，是一种低压差线性稳压器。这是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78XX系列的芯片都要求输入电压要比输出电压至少高出2V至3V，否则就不能正常工作。
在本实施例中，并参考图7，降压电路分别与RC高频感应电路、运放第一级处理电路、运放第二级处理电路和MCU微处理芯片连接，降压电路输出的电能为RC高频感应电路、运放第一级处理电路、运放第二级处理电路和MCU微处理芯片供电。
在本实施例中，并参考图8，降压电路分别与RC高频感应电路、运放第一级处理电路和运放第二级处理电路连接，降压电路输出的电能为RC高频感应电路、运放第一级处理电路和运放第二级处理电路供电。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
Claims (9)
1.一种基于太阳能控制器的微波感应系统，所述太阳能控制器包括用于控制太阳能控制器工作的主控模块，其特征在于：所述微波感应系统包括多普勒感应模块和与信号处理模块，所述多普勒感应模块在感应到运动物体后产生多普勒模拟感应信号并发送至信号处理模块中，所述信号处理模块将多普勒模拟感应信号进行处理后产生数字信号并发送至主控模块中，所述主控模块根据数字信号调节太阳能控制器的负载输出功率。
2.根据权利要求1所述的微波感应系统，其特征在于：所述多普勒感应模块包括RC高频感应电路和多普勒信号处理电路，所述多普勒信号处理电路分别与RC高频感应电路和信号处理模块连接，所述RC高频感应电路在感应到运动物体后产生高频微波信号，且经过多普勒信号处理电路处理后产生多普勒模拟感应信号并发送至信号处理模块。
3.根据权利要求2所述的微波感应系统，其特征在于：所述多普勒信号处理电路包括依次设置的运放第一级处理电路、信号耦合电路和运放第二级处理电路。
4.根据权利要求1所述的微波感应系统，其特征在于：所述微波感应系统包括一与主控模块通信连接的外置感应单元，所述多普勒感应模块和信号处理模块均设置在外置感应单元中。
5.根据权利要求4所述的微波感应系统，其特征在于：所述外置感应单元包括一MCU微处理芯片，所述信号处理模块作为MCU微处理芯片的功能处理模块。
6.根据权利要求1所述的微波感应系统，其特征在于：所述信号处理模块设置在太阳能控制器中，所述微波感应系统包括一与信号处理模块通信连接的外置感应单元，所述多普勒感应模块设置在外置感应单元中。
7.根据权利要求6所述的微波感应系统，其特征在于：所述太阳能控制器包括一主控芯片，所述信号处理模块和主控模块均作为主控芯片的功能处理模块。
8.根据权利要求4或6所述的微波感应系统，其特征在于：所述外置感应单元与太阳能控制器之间至少设有信号传输线和电源线，所述外置感应单元包括电源输入端和降压电路，所述电源输入端分别与电源线和降压电路连接，所述降压电路将输入的电能降压后为外置感应单元供电。
9.根据权利要求8所述的微波感应系统，其特征在于：所述降压电路包括LDO辅助电路。
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