[实用新型]一种建筑物采光演示仪

说明书

本实用新型公开了一种建筑物采光演示仪，包括主控盒、数据输入界面、显示界面、水平和垂直平移装置、两自由度转动台、平行光源、建筑物楼层模型、平台、控制模块、电源；输入界面带有功能键，用以输入经纬度、年、月、日等数据，平行光源安装在两自由度转动台上，两自由度转台可模拟太阳方位角和高度角变化，水平和垂直平移装置用于扩展平行光源的照射范围；建筑物楼层模型可手动调节建筑物楼层模型间的相对距离；建筑楼层模型的窗子中都装有光敏传感器；控制模块采用单片机为核心的控制电路，用以分析处理输入输出数据、控制步进电机动作、分析处理光敏传感器反馈数据。本演示仪具有直观、受众的优点。

技术领域

本实用新型涉及实物模拟建筑物采光技术领域，特别是涉及一种建筑物采光演示仪。

背景技术

经济日益发展，人们对于物质上的追求也日益提高，大部分的购房者对于自己的定居之所的要求尤为突出，住宅内，光线的融洽可以将环境的舒适体现的淋漓尽致，让人感到心旷神怡，通过采光计算软件和模拟软件的计算分析，可以得到一串数字或者模拟影像表达分析结果，但相对这些软件模拟而言，本实用新型是通过一个三维立体的实物模型进行演示，具有更直观，更受众的优点，可应用于天文、物理演示实验室教学，或者应用于售楼处展示楼盘在任意地理位置和任意日期动态采光景象，以及楼层房间的采光状况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种建筑物采光演示仪。

本实用新型采用如下技术方案：一种建筑物采光演示仪，包括主控盒、数据输入界面、显示界面、高度角步进电机、方位角步进电机、水平步进电机、垂直步进电机、水平导轨、水平移动平台、垂直导轨、垂直移动平台、平行光源、建筑物楼层模型、平台、控制模块、电源，其特征在于，电源、控制模块、高度角步进电机的驱动模块、方位角步进电机的驱动模块、水平步进电机的驱动模块、垂直步进电机的驱动模块集于主控盒内，所述控制模块采用单片机控制系统，数据输入界面和显示界面为主控盒用户操作面板，所述显示界面由液晶显示模块构成，所述数据输入界面带有一个4×4的功能键键盘，键盘包括0～9 十个数字键、一个删除键、一个确认键、一个菜单键、一个返回键、一个通配键和一个运行建，水平步进电机和垂直步进电机以丝杆进动的方式分别驱动水平导轨上的水平移动平台和垂直导轨上的垂直移动平台；

所述平台台面上刻画有横纵坐标网络，水平步进电机通过第一固定块固定在平台上表面的左下方，平台上表面的左上方设有第一固定块，两块第一固定块之间设有三根水平导轨，中间水平导轨上设有滑块，水平移动平台通过螺丝固定在滑块上，三根垂直导轨两端分别固定连接第二固定块，且其中一块第二固定块垂直固定在水平移动平台上表面右方，另一块第二固定块上表面固定连接垂直步进电机，位于中间的垂直导轨上设有滑块，板块通过螺丝固定在滑块上，垂直移动平台通过直角与所述板块垂直连接，电机架通过直角固定在垂直移动平台上表面，高度角步进电机设在电机架前方，高度角步进电机转轴与电机架的中间支架连接，方位角步进电机固定安装在电机架的中间支架上表面，高度角步进电机和方位角步进电机联动，实现两个自由度转动，平行光源安装在方位角步进电机轴上，所述建筑物楼层模型设有多个，每个建筑物楼层模型的楼层可独立拆卸，且位于平台的右方。

所述建筑物楼层模型的窗子和阳台安装有光电传感器，所述光电传感器接入控制模块，所述垂直导轨由一端固定在水平移动平台，另一端固定在垂直导轨上方第二固定块的刚性稳固杆倾斜固定。

本实用新型一种建筑物采光演示仪，基于以下原理：

太阳高度角的计算公式：

式中，h为太阳高度角，表示观测地地理纬度，t表示地方时(时角)，是以正午12点为0度开始算，每一小时为15度。δ表示太阳赤纬角，其较为精确的近似式为

δ＝0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ