[发明专利]一种基于单片机的太阳自动追踪控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能环保领域，特别涉及一种基于单片机的太阳自动追踪控制装置。

背景技术

随着经济发展，能源问题被摆上案桌，引起了人们更多的重视。电能作为二次能源，给人们的生活提供了很大的方便，离开了电，工业生产将停滞，人们的生活也会陷入困境。伴随着科技发展，电能的需求与消耗也越来越大，同时，由于人们节能意识不够强，每年造成的电能浪费也加剧了电能供需矛盾。

2000年以来，全社会用电量年均增长率高达14.7％。中电联预计2010年、2011年全社会用电量增长率分别为15％和13％。经济的快速增长是促进用电量持续增长的主要因素。随着用电需求日益增加和电能有限性矛盾的日益突出，节省电能更显得尤为重要。

充分利用太阳既可以缓解能源危机，又可以减少常规能源带来的污染，保护人类赖以生存的生态环境。因此，开发利用太阳能已成为世界各国可持续发展的重要战略决策。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种节能环保、采光利用效率高、成本低的基于单片机的太阳自动追踪控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于单片机的太阳自动追踪控制装置，包括：电源模块为控制装置提供电能；单片机系统对光传感器采集到的数据进行处理，确定太阳的位置并控制两个电机调整菲涅尔透镜的角度来精确跟踪太阳；水平电机和垂直电机分别与单片机系统和菲涅尔透镜相连接；菲涅尔透镜在太阳光探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度；环境光传感器用于感知周围光线情况，并告知处理芯片自动调节显示器背光亮度，以降低产品的功耗；LM339电路提供单片机系统各种电压比较器电路和振荡器电路需要的工作环境。

作为优选方案，所述基于单片机的太阳自动追踪控制装置还包括电机驱动板，所述电机驱动板连接于单片机系统和水平电机、垂直电机之间，单片机系统可以通过控制电机驱动板控制水平电机和垂直电机精确转动。

作为优选方案，所述水平电机和垂直电机为步进电机。

作为优选方案，所述单片机系统中单片机主控芯片采用51单片机。

本发明的有益效果是：本发明在追踪太阳方面，以一个小的电压比较器芯片和几个光敏电阻代替了传统的GPS模块，既降低了功耗，又节约成本，而且用这种方式，操作简单，编程容易，而且是整个装置相对于使用GPS模块适应性更强。在导光方面我们采用了菲尼尔透镜和光纤结合的方式，取代了传统的光-电-光太阳能电池板。通过实验我们测得光缆导光系统的光的耦合效率在可见光波段能达到36％以上，而光-电-光太阳能电池板的对太阳能的利用率最多16％。因此用此种方法能够增大太阳光的利用率，有利于节能减排，并且此种方法成本低。仅仅用了一个单片机就完成了整个系统的控制，与传统的控制相比，省去了大量的控制电路，并且单片机与主控芯片相比较功能强大，功耗极低。在中国广大的北方干旱少雨地区，在国家节能减排的政策背景下，该设备非常有希望走入千家万户，为国家节约更多能源。每年的市场需求量保守估计约20万台，总销售额约4亿元。可见此产品具有非常广阔的市场前景。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改，这些等效的变化和修饰同样落入本发明所限定的保护范围。