[实用新型]一种太阳能自动跟踪光电传感器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能自动跟踪光电传感器装置，属于太阳能发电技术领域。

背景技术

目前，传统自然资源日渐枯竭，充分利用太阳能得到了世界各国的重视，开发利用太阳能也是我国可持续发展的重要战略。现在主要从两个方面提高利用太阳能的利用率，一是提高太阳能装置的能量转换率，二是提高太阳能的接收效率。实际上，不管哪种太阳能发电系统，如果要提高太阳能的利用率，则必须对太阳进行实时跟踪，时刻保持电池板正对太阳。对太阳能的跟踪精度跟装置的材料、设计方案、控制方式等有关系，现有的同时又受到了环境的影响而导致跟踪精度不高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供了一种太阳能自动跟踪光电传感器装置，解决了现有的太阳能自动跟踪光电传感器装置跟踪精度不高和结构复杂的缺点，该装置利用光敏三极管的灵敏度高的特点，使其跟踪精度高，结构简单。

本实用新型技术方案是：一种太阳能自动跟踪光电传感器装置，包括凸透镜1、柱形筒体2、光敏三极管3、光强采集板4、传感器电路板5；所述柱形筒体2的顶部开有圆形孔，圆形孔上放置凸透镜1，柱形筒体2的内腔中置有平行于柱形筒体2顶部的光强采集板4，光强采集板4上嵌有8行8列的光敏三极管3，每个光敏三极管的光强采集板4上均有小孔，光强采集板4的下面设有传感器电路板5，光敏三极管3通过小孔与传感器电路板5连接。

所述传感器电路板5包括光强传感器前置电路、光强信号锁存电路、多路选择电路、A/D转换电路、微处理器；光强传感器前置电路的输出端与光强信号锁存电路的输入端连接，光强锁存电路的输出端与多路选择电路的输入端连接，多路选择电路的输出端与A/D转换电路的输入端连接，A/D转换电路与微处理器连接。

所述光强传感器前置电路包括64个相同的基于光敏三极管的前置电路，每个基于光敏三极管的前置电路包括光敏三极管PHOT1、电阻Rf1、电容C1和差分放大器AR1。

在图2中，光强采集板4上有64个孔用于光敏三极管3与传感器电路板5上的电路连接。

如图3所示，传感器电路板的电路包括光强传感器前置电路、光强信号锁存电路、多路选择电路、A/D转换电路、微处理器；光强传感器前置电路共有64个相同前置电路组成，以第一个前置电路为例，包括光敏三极管PHOT1、电阻Rf1、电容器C1和差分放大器AR1。光敏三极管PHOT1的左端与+5V电压连接，右端与差分放大器AR1的负极连接，AR1的正极接地，其输出与光强信号锁存电路的U1元器件74LS373芯片的输入1D连接。

所述的光强信号锁存电路由8个带有8位输入输出，带有锁存功能的74LS373芯片组成，每个74LS373的Vcc与+5V电压连接，                                               与微处理器的P0.0-0.7依次连接，8个74LS373的输出均与多路选择电路的CD4051的O/I0-O/I7连接。多路选择电路由带有8通道控制模拟开关的CD4051组成，CD4501的VSS均接地，VDD接+5V电源，其管脚、A、B、C与微处理器的AT89C51的P2.0-P2.3连接，CD4051的O/I0-O/I7不仅与74LS373的输出1Q-8Q依次连接，而且还与A/D转换电路的AD7812的输入端VIN1-VIN8依次连接；A/D转换电路由AD7801及其附属电路组成，AD7812的输入与多路选择电路的CD4051的O/I0-O/I7连接，AD7812的DOUT、DIN、SLCK、与微处理器的AT89C51的P1.1-P1.4连接；微处理器由AT89C51及其附属电路组成。

具体使用时，太阳光透过柱形筒体2上的凸透镜1照射在光强采集板4的光敏三极管3上，光敏三极管3产生的电压被差分放大器AR1放大后传输给光强信号锁存电路的74LS373，微处理器通过74LS373的来控制使八个74LS373芯片中的某个接通或者断开，为低电平时，Q0-Q7的输出正常信号，来驱动CD4051；处于高电平时，输出断开。CD4051采用双向可逆的传输方式，具有较强的抗干扰能力，管脚、A、B、C与微处理器的P2.0-P2.3依次连接，实现多通道分时数据采集。将信号传输至A/D转换电路后，AD7812的14至19管脚与微处理器相连接，来控制其信号的传输。最后通过微处理器计算出传感器的偏差，从而驱动电机使太阳帆板对准太阳。