CN203279302U

CN203279302U - 一种利用风光互补的路灯调节装置

Info

Publication number: CN203279302U
Application number: CN 201320302478
Authority: CN
Inventors: 公维祥; 陈国初; 王致杰; 陈勤勤; 金建; 梅晓娟; 刘娇娇
Original assignee: Shanghai Dianji University
Current assignee: Shanghai Dianji University
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-05-30

Abstract

本实用新型一种利用风光互补的路灯调节装置包括多个光敏传感器、一模数转换器、一单片机控制电路、一驱动电路和一步进电机；每一所述光敏传感器彼此之间设置为不同角度，并均与模数转换器相连，所述模数转换器用于将所有光敏传感器所采集的多个模拟信号转化为对应的多个数字信号，并传送至单片机控制电路；所述单片机控制电路分别与模数转换器和驱动电路连接，用于在接收到所有所述数字信号后，判断出最大数字信号值所对应的光敏传感器的位置，并发送一控制信号至驱动电路；所述驱动电路与步进电机相连；所述步进电机在接收到驱动电路所发出的一驱动信号后，使与步进电机相连的一太阳能板旋转至所述最大数字信号值所对应的光敏传感器的位置。

Description

一种利用风光互补的路灯调节装置

技术领域

本实用新型涉及交通设备技术领域，尤其涉及一种利用风光互补的路灯调节装置。

背景技术

当前随着世界经济的发展，能源问题越来越突出，新能源成为解决能源危机的有效途径之一。在我国政府的大力倡导下，新能源也逐渐应用到现实生活中。目前现有的使用风光互补的路灯调节装置包括一风能发电设备和一太阳能板，其通过风能发电设备将风能转为电能，同时通过太阳能板将太阳能转为电能，从而供路灯照明使用。由于所述风能发电设备具有偏航装置，因此可根据风向做自动调节而有效利用风能。但是所述太阳能板是固定不动，不能根据太阳光照射角度及强弱而作相应的自动调节，进而不能充分利用太阳能。尤其在无风或风力较小的情况下，若采用现有的风光互补的路灯调节装置，可能会产生供电不足的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种利用风光互补的路灯调节装置，它能够有效避免当无风或风力小的情况下供电不足的问题，并且利用光敏传感器感光，单片机控制驱动步进电机而调节太阳能板角度，从而更好地利用太阳能。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种风光互补的路灯调节装置，包括多个光敏传感器、一模数转换器、一单片机控制电路、一驱动电路和一步进电机；每一所述光敏传感器彼此之间设置为不同角度，并均与所述模数转换器相连，所述模数转换器用于将所有光敏传感器所采集的多个模拟信号转化为对应的多个数字信号，并传送至所述单片机控制电路；所述单片机控制电路分别与所述模数转换器和驱动电路连接，用于在接收到所有所述数字信号后，判断出最大数字信号值所对应的光敏传感器的位置，并发送一控制信号至所述驱动电路；所述驱动电路与所述步进电机相连；所述步进电机在接收到所述驱动电路所发出的一驱动信号后，使与所述步进电机相连的一太阳能板旋转至所述最大数字信号值所对应的光敏传感器的位置。

进一步包括一整流稳压电路，所述整流稳压电路分别与所述光敏传感器和单片机控制电路相连。

进一步，所述单片机控制电路进一步包括一单片机、一时钟电路和一复位电路；所述时钟电路与单片机电连接；所述复位电路与单片机电连接。

进一步所述光敏传感器包括一输入电源、一第一电阻、一第一三极管、一第二电阻、一光敏三极管和一光敏传感器输出端；其中所述输入电源通过第一电阻与所述第一三极管的集电极电连接，同时输入电源通过光敏三极管的集电极、发射极与所述第二电阻的一端电连接；所述第一三极管的基极与所述第二电阻的所述一端电连接；所述第一三极管的发射极接地；所述第二电阻的另一端接地；所述光敏传感器输出端与第一三极管的集电极电连接。

进一步所述时钟电路包括一第一电容、一第二电容和一晶振；其中，所述第一电容的一端接地，另一端分别与所述晶振和所述单片机电连接；所述第二电容的一端接地，另一端分别与所述晶振和所述单片机电连接。

进一步，所述复位电路包括一输入电源、一复位开关、一第三电容和一第三电阻；其中所述输入电源分别与所述复位开关的一端和第三电容的正极电连接；所述第三电容的负极通过第三电阻后接地；所述复位开关的另一端与所述单片机电连接。

进一步，所述整流稳压电路包括一变压器、四个二极管组成的全桥、一第四电容、一第五电容、一第六电容和一稳压器；其中，外部电源依次通过变压器、四个二极管所组成的全桥、三个并联的第一电容、第二电容、第三电容电连接至所述稳压器，所述稳压器提供一输入电源。

本实用新型一种风光互补的路灯调节装置的优点在于，它能够有效避免当无风或风力小的情况下路灯调节装置供电不足的问题，并且利用光敏传感器感光，单片机控制电路控制并驱动步进电机，以调节太阳能板角度，从而更好地利用太阳能。

附图说明

图1为本实用新型一种利用风光互补的路灯调节装置的架构示意图。

图2为本实用新型一种利用风光互补的路灯调节装置的所述光敏传感器的电路示意图。

图3为本实用新型一种利用风光互补的路灯调节装置的所述单片机控制电路的连接示意图。

图4为本实用新型一种新型风光互补的路灯调节装置的所述时钟电路的示意图。

图5为本实用新型一种利用风光互补的路灯调节装置的所述复位电路的电路示意图。

图6为本实用新型一种利用风光互补的路灯调节装置的所述整流稳压电路的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的一种利用风光互补的路灯调节装置的具体实施方式做详细说明。

参见图1所示，一种风光互补的路灯调节装置，包括多个光敏传感器10、一模数转换器20、一单片机控制电路30、一驱动电路40和一步进电机50。每一所述光敏传感器10彼此之间设置为不同角度，并均与所述模数转换器20相连，所述模数转换器20用于将所有光敏传感器10所采集的多个模拟信号转化为对应的多个数字信号，并传送至所述单片机控制电路30。所述单片机控制电路30分别与所述模数转换器20和驱动电路40连接，用于在接收到所有所述数字信号后，判断出最大数字信号值所对应的光敏传感器的位置，并发送一控制信号至所述驱动电路40。所述驱动电路40与所述步进电机50相连。所述步进电机50在接收到所述驱动电路40所发出的一驱动信号后，使与所述步进电机50相连的一太阳能板旋转至所述最大数字信号值所对应的光敏传感器10的位置。

参见图1和图6所示，所述路灯调节装置还包括一整流稳压电路60，所述整流稳压电路60分别与所述光敏传感器10和单片机控制电路30相连。

参见图2所示，所述光敏传感器10包括一输入电源、一第一电阻R1、一第一三极管Q1、一第二电阻R2、一光敏三极管Q2和一光敏传感器输出端Vout。其中所述输入电源为5V的输入电源。所述输入电源通过第一电阻R1与所述第一三极管Q1的集电极电连接，同时输入电源通过光敏三极管Q2的集电极、发射极与所述第二电阻R2的一端电连接。所述第一三极管Q1的基极与所述第二电阻R2的所述一端电连接。所述第一三极管Q1的发射极接地。所述第二电阻R2的另一端接地。所述光敏传感器输出端Vout与第一三极管Q1的集电极电连接。当光敏三极管Q2感受到光照后，导通。第一三极管Q1的基极电位上升，于是第一三极管Q1导通，则第一三极管Q1的集电极即光敏传感器输出端Vout将采集的信号输出至单片机控制电路30。

参加图3所示，所述单片机控制电路30进一步包括一单片机31、一时钟电路32和一复位电路33。其中所述时钟电路32与单片机31的X1、X2管脚电连接；所述复位电路33与单片机31的RST管脚电连接。在本实施例中，所述单片机31采用 89C52型单片机。所述单片机31与驱动电路40电连接，其中，所述驱动电路40包括ULN2803A型驱动芯片。所述单片机31还与模数转换器20电连接，其中所述模数转换器20采用AD0809型模数转换器。所述单片机31还与一组排阻（图中未示）电连接，所述排阻用于使单片机的一管脚（P0口）电位上拉。

参见图4所示，所述时钟电路32包括一第一电容C1、一第二电容C2和一晶振Y2；其中，所述第一电容C1的一端接地，另一端分别与所述晶振Y2和所述单片机31的X1管脚电连接。所述第二电容C2的一端接地，另一端分别与所述晶振Y2和所述单片机31的X2管脚电连接。所述晶振Y2为12M石英晶振，用于产生频率，并提供给单片机31一固定的时钟信号。

参见图5所示，所述复位电路33包括一输入电源、一复位开关S2、一第三电容C3和一第三电阻R3；其中所述输入电源为5V的输入电源。所述输入电源分别与所述复位开关S2的一端和第三电容C3的正极电连接。所述第三电容C3的负极通过第三电阻R3后接地。所述复位开关S2的另一端与所述单片机31的RST管脚电连接。

参见图6所示，所述整流稳压电路包括一变压器、四个二极管组成的全桥、一第四电容C4、一第五电容C5、一第六电容C6和一稳压器；其中，外部电源（如图所示为220V市电）依次通过变压器T1、四个二极管所组成的全桥、三个并联的第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6电连接至所述稳压器（此处采用7805型稳压器），在本实施例中，所述第四电容C4为10μF、第五电容C5为1μF、第六电容C6为1000pF。所述稳压器提供一输入电源。所述输入电压为5V。

本实用新型一种风光互补的路灯的工作原理如下：当无风或风力小，且太阳光充足的情况下，设置为不同角度的多个光敏传感器10接收到光能，通过所述AD0809模数转换器20，将每一光敏传感器10所采集的多个模拟信号转换为对应的多个数字信号，传送至所述单片机控制电路30中单片机31。所述单片机31在接收到所有所述数字信号后，与利用其内置程序，判断出最大数字信号值所对应的光敏传感器10的位置（即处于该位置的光敏传感器10所接收到的光能为最强），并发送一控制信号至所述驱动电路40。所述驱动电路40向所述步进电机50发送一驱动信号。所述步进电机50在接收到所述驱动电路40所发出的驱动信号后，使与所述步进电机50相连的一太阳能板旋转至所述最大数字信号值所对应的光敏传感器10的位置（即光照最强的位置）。于是，可以使太阳能板最大限度地面朝太阳，从而获得最大的光能。

因此，由上述描述可知，本实用新型能够有效避免当无风或风力较小的情况下，路灯调节装置供电不足的问题，并且利用光敏传感器10感光，单片机控制电路30控制并驱动步进电机50，以调节太阳能板角度，从而更好地利用太阳能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种利用风光互补的路灯调节装置，其特征在于，包括多个光敏传感器、一模数转换器、一单片机控制电路、一驱动电路和一步进电机；每一所述光敏传感器彼此之间设置为不同角度，并均与所述模数转换器相连，所述模数转换器用于将所有光敏传感器所采集的多个模拟信号转化为对应的多个数字信号，并传送至所述单片机控制电路；所述单片机控制电路分别与所述模数转换器和驱动电路连接，用于在接收到所有所述数字信号后，判断出最大数字信号值所对应的光敏传感器的位置并发送一控制信号至所述驱动电路；所述驱动电路与所述步进电机相连；所述步进电机在接收到所述驱动电路所发出的一驱动信号后，使与所述步进电机相连的一太阳能板旋转至所述最大数字信号值所对应的光敏传感器的位置。

2.根据权利要求1所述的一种利用风光互补的路灯调节装置，其特征在于，进一步包括一整流稳压电路，所述整流稳压电路分别与所述光敏传感器和单片机控制电路相连。

3.根据权利要求1所述的一种利用风光互补的路灯调节装置，其特征在于，所述单片机控制电路进一步包括一单片机、一时钟电路和一复位电路；所述时钟电路与单片机电连接；所述复位电路与单片机电连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用风光互补的路灯调节装置，其特征在于，所述光敏传感器包括一输入电源、一第一电阻、一第一三极管、一第二电阻、一光敏三极管和一光敏传感器输出端；其中所述输入电源通过第一电阻与所述第一三极管的集电极电连接，同时输入电源通过光敏三极管的集电极、发射极与所述第二电阻的一端电连接；所述第一三极管的基极与所述第二电阻的所述一端电连接；所述第一三极管的发射极接地；所述第二电阻的另一端接地；所述光敏传感器输出端与第一三极管的集电极电连接。

5.根据权利要求3所述的一种利用风光互补的路灯调节装置，其特征在于，所述时钟电路包括一第一电容、一第二电容和一晶振；其中，所述第一电容的一端接地，另一端分别与所述晶振和所述单片机电连接；所述第二电容的一端接地，另一端分别与所述晶振和所述单片机电连接。

6.根据权利要求3所述的一种利用风光互补的路灯调节装置，其特征在于，所述复位电路包括一输入电源、一复位开关、一第三电容和一第三电阻；其中所述输入电源分别与所述复位开关的一端和第三电容的正极电连接；所述第三电容的负极通过第三电阻后接地；所述复位开关的另一端与所述单片机电连接。

7.根据权利要求2所述的一种利用风光互补的路灯调节装置，其特征在于，所述整流稳压电路包括一变压器、四个二极管组成的全桥、一第四电容、一第五电容、一第六电容和一稳压器；其中，外部电源依次通过变压器、四个二极管所组成的全桥、三个并联的第一电容、第二电容、第三电容电连接至所述稳压器，所述稳压器提供一输入电源。