CN201983159U - 太阳能草坪灯 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能草坪灯，其特征在于：包括太阳能转化板、光敏电阻、旋转托板、旋转轴、步进电机、传动轴、纵向转动传动装置、太阳能电池、单片机、电机支座、照明灯以及电路。在太阳能草坪灯上安装有可以转动的太阳能电池板，在太阳能电池板上装有光敏电阻，光敏电阻采集光照信号，该信号送入单片机，单片机根据设计者所编好的程序，按一定的规律控制步进电机，电机进一步带动太阳能电池板转动，使其与太阳光线夹角尽可能保持在大的范围，从而提高了太阳能利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明领域，尤其涉及一种利用太阳能的照明装置。
背景技术
目前所见到的太阳能灯大多数都装有固定式的太阳能转换板，其受太阳东升西落、以及季节变化的影响，只在一天中的某一时段接收较强光照，而一天中大多时候只能接受阳光斜射，因此太阳能转换板的光电转换率相对较低。
发明内容
为了解决太阳能转换板的光电转换率低的问题，本实用新型提供了一种太阳能草坪灯。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种太阳能草坪灯，其特征在于：包括太阳能转化板、光敏电阻、旋转托板、旋转轴、步进电机、传动轴、纵向转动传动装置、太阳能电池、单片机、电机支座、照明灯以及电路，光敏电阻安装于太阳能转化板上，太阳能转化板安装于旋转托板上，旋转托板与旋转轴连接，步进电机安装于灯体内部的位于太阳能电池上的电机底座上，太阳能电池与太阳能转化板连接，步进电机通过传动轴与纵向转动传动装置连接，光敏电阻和步进电机通过电路与单片机连接，照明灯与太阳能电池连接。
所述照明灯安装于太阳能转化板四周。
所述太阳能转化板为中空结构，内部安装导线。
本实用新型的太阳能草坪灯上安装有可以转动的太阳能电池板，在太阳能电池板上装有光敏电阻，光敏电阻采集光照信号，该信号送入单片机，单片机根据设计者所编好的程序，按一定的规律控制步进电机，电机进一步带动太阳能电池板转动，使其与太阳光线夹角尽可能保持在大的范围，从而提高了太阳能利用率。
附图说明
图1为本实用新型太阳能草坪灯主视图；
图2为本实用新型太阳能草坪灯侧视图；
图3为本实用新型太阳能草坪灯俯视图；
图4为本实用新型太阳能草坪灯控制原理图；
图5为本实用新型太阳能草坪灯的A/D转换器与单片机的硬件接线图；
图6为本实用新型太阳能草坪灯的步进电机正反转主电路图；
图7为本实用新型太阳能草坪灯的步进电机正反转控制电路图。
具体实施方式
如图1-图3所示的太阳能草坪灯，包括太阳能转化板1、光敏电阻12、旋转托板2、旋转轴9、步进电机8、传动轴6、纵向转动传动装置4、太阳能电池7、单片机5、电机支座10、照明灯13以及电路3，光敏电阻12安装于太阳能转化板1上，太阳能转化板1安装于旋转托板2上，旋转托板2与旋转轴9连接，步进电机8安装于灯体内部的位于太阳能电池7上的电机底座10上，太阳能电池7与太阳能转化板1连接，步进电机8通过传动轴6与纵向转动传动装置4连接，光敏电阻12和步进电机8通过电路与单片机5连接，照明灯 13与太阳能电池7连接，照明灯13安装于太阳能转化板1四周。
运行原理如图4所示，当有光线照射太阳能转化板1时，光敏电阻12的阻值发生相应的变化，送出相应的电压信号给A/D转换器，转换器给单片机5相应的信号。为了防止其他因素的干扰，单片机5设有一最小电压检测值，如果此时信号小于该设定值，则单片机5不进行计时。如果信号大于设定值，则单片机5的计时器开始计时，并一直检测光敏电阻12所传送来的信号，如果信号持续时间不能达到30分钟则认为是干扰信号，单片机5对计时器清零。如果上述两个条件都能满足则可判定为正常光照时间，单片机5开始正常工作。
本设备采用时间驱动式，即设定光照时间为12小时，从接受到正常光照开始，单片机5开始计时，当达到所设定的时间差时，单片机5发出一个脉冲信号到步进电机8，步进电机8转动相应的角度(本设备设定的脉冲转动角度为15度)，通过传动轴6来驱动旋转托板2作出相应的转动，从而使太阳能转化板1能随太阳的转动而转动。同时，考虑到不同时刻太阳会在南北方向变动相应的位置，本设备采用凸轮装置使旋转托板2在纵向转动相应的角度，具体的角度变化由凸轮形状实现。
通过上述动作使太阳能电池7能以最佳的角度接收阳光从而提高了太阳能利用率，太阳能电池7把太阳能转化为电能后经过导线把电能传送到太阳能电池。上面所示的旋转托板2旋转轴为中空结构，里面装有连接太阳能转化板1跟太阳能电池的导线。当单片机持续运行12小时时，程序设定使计时器自动复位，发出相应的信号，使步进电机8回转180度(即回到初始位置)，采集结束。
本设备采用AT89S51单片机，因其具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合小型产品的设计使用，并且也可用于各类分析仪器中。
第一部分是信号采集电路，由光敏电阻12电路组成，每一路是由光敏电阻12电路经过A/D转换电路送入AT89S51单片机中，构成了信号采集电路。ADC0809与AT89S51的硬件接线如图5所示。
第二部分是控制电路，控制电路利用的是AT89S51的功能，将其信号采集电路经A/D转换后，输出的数字量，进行存储，通过AT89S51的CPU以及其他部件的辅助作用，通过已经编好的控制程序，输出某种控制作用，控制后续的驱动装置(步进电机8)来实现其动作。第三部分是驱动电路，如图6和图7所示，用的是一个步进电机的正反转电路，通过单片机输出的控制指令来执行命令，从而实现预期想实现的动作，已达到自动控制的目的。步进电机8是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，步进电机8的转速、停止的置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给步进电机8加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单，但由于步进电机8是开环控制元件，故其控制精度不是很高。
Claims (3)
1.一种太阳能草坪灯，其特征在于：包括太阳能转化板(1)、光敏电阻(12)、旋转托板(2)、旋转轴(9)、步进电机(8)、传动轴(6)、纵向转动传动装置(4)、太阳能电池(7)、单片机(5)、电机支座(10)、照明灯(13)以及电路(3)，光敏电阻(12)安装于太阳能转化板(1)上，太阳能转化板(1)安装于旋转托板(2)上，旋转托板(2)与旋转轴(9)连接，步进电机(8)安装于灯体内部的位于太阳能电池(7)上的电机底座(10)上，太阳能电池(7)与太阳能转化板(1)连接，步进电机(8)通过传动轴(6)与纵向转动传动装置(4)连接，光敏电阻(12)和步进电机(8)通过电路与单片机(5)连接，照明灯(13)与太阳能电池(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能草坪灯，其特征在于：所述照明灯(13)安装于太阳能转化板(1)四周。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能草坪灯，其特征在于：所述太阳能转化板(1)为中空结构，内部安装导线。
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| CN2010205910068U CN201983159U (zh) | 2010-10-29 | 2010-10-29 | 太阳能草坪灯 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| CN201983159U true CN201983159U (zh) | 2011-09-21 |
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| CN (1) | CN201983159U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102426459A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-04-25 | 余联夫 | 太阳能电池板角度调整跟踪器 |
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2010
- 2010-10-29 CN CN2010205910068U patent/CN201983159U/zh not_active Expired - Fee Related
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| GR01 | Patent grant | ||
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