專利名稱：太陽能草坪燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種利用太陽能的照明裝置。
背景技術(shù)：
目前所見到的太陽能燈大多數(shù)都裝有固定式的太陽能轉(zhuǎn)換板，其受太陽東升西落、以及季節(jié)變化的影響，只在一天中的某一時段接收較強光照，而一天中大多時候只能接受陽光斜射，因此太陽能轉(zhuǎn)換板的光電轉(zhuǎn)換率相對較低。
發(fā)明內(nèi)容為了解決太陽能轉(zhuǎn)換板的光電轉(zhuǎn)換率低的問題，本實用新型提供了一種太陽能草坪燈。本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種太陽能草坪燈，其特征在于包括太陽能轉(zhuǎn)化板、光敏電阻、旋轉(zhuǎn)托板、旋轉(zhuǎn)軸、步進電機、傳動軸、縱向轉(zhuǎn)動傳動裝置、太陽能電池、單片機、電機支座、照明燈以及電路，光敏電阻安裝于太陽能轉(zhuǎn)化板上，太陽能轉(zhuǎn)化板安裝于旋轉(zhuǎn)托板上，旋轉(zhuǎn)托板與旋轉(zhuǎn)軸連接，步進電機安裝于燈體內(nèi)部的位于太陽能電池上的電機底座上，太陽能電池與太陽能轉(zhuǎn)化板連接，步進電機通過傳動軸與縱向轉(zhuǎn)動傳動裝置連接，光敏電阻和步進電機通過電路與單片機連接，照明燈與太陽能電池連接。所述照明燈安裝于太陽能轉(zhuǎn)化板四周。所述太陽能轉(zhuǎn)化板為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝導(dǎo)線。本實用新型的太陽能草坪燈上安裝有可以轉(zhuǎn)動的太陽能電池板，在太陽能電池板上裝有光敏電阻，光敏電阻采集光照信號，該信號送入單片機，單片機根據(jù)設(shè)計者所編好的程序，按一定的規(guī)律控制步進電機，電機進一步帶動太陽能電池板轉(zhuǎn)動，使其與太陽光線夾角盡可能保持在大的范圍，從而提高了太陽能利用率。

圖1為本實用新型太陽能草坪燈主視圖；圖2為本實用新型太陽能草坪燈側(cè)視圖；圖3為本實用新型太陽能草坪燈俯視圖；圖4為本實用新型太陽能草坪燈控制原理圖；圖5為本實用新型太陽能草坪燈的A/D轉(zhuǎn)換器與單片機的硬件接線圖；圖6為本實用新型太陽能草坪燈的步進電機正反轉(zhuǎn)主電路圖；圖7為本實用新型太陽能草坪燈的步進電機正反轉(zhuǎn)控制電路圖。
具體實施方式
如圖1-圖3所示的太陽能草坪燈，包括太陽能轉(zhuǎn)化板1、光敏電阻12、旋轉(zhuǎn)托板2、旋轉(zhuǎn)軸9、步進電機8、傳動軸6、縱向轉(zhuǎn)動傳動裝置4、太陽能電池7、單片機5、電機支座10、 照明燈13以及電路3，光敏電阻12安裝于太陽能轉(zhuǎn)化板1上，太陽能轉(zhuǎn)化板1安裝于旋轉(zhuǎn)托板2上，旋轉(zhuǎn)托板2與旋轉(zhuǎn)軸9連接，步進電機8安裝于燈體內(nèi)部的位于太陽能電池7上的電機底座10上，太陽能電池7與太陽能轉(zhuǎn)化板1連接，步進電機8通過傳動軸6與縱向轉(zhuǎn)動傳動裝置4連接，光敏電阻12和步進電機8通過電路與單片機5連接，照明燈13與太陽能電池7連接，照明燈13安裝于太陽能轉(zhuǎn)化板1四周。運行原理如圖4所示，當有光線照射太陽能轉(zhuǎn)化板1時，光敏電阻12的阻值發(fā)生相應(yīng)的變化，送出相應(yīng)的電壓信號給A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器給單片機5相應(yīng)的信號。為了防止其他因素的干擾，單片機5設(shè)有一最小電壓檢測值，如果此時信號小于該設(shè)定值，則單片機 5不進行計時。如果信號大于設(shè)定值，則單片機5的計時器開始計時，并一直檢測光敏電阻 12所傳送來的信號，如果信號持續(xù)時間不能達到30分鐘則認為是干擾信號，單片機5對計時器清零。如果上述兩個條件都能滿足則可判定為正常光照時間，單片機5開始正常工作。本設(shè)備采用時間驅(qū)動式，即設(shè)定光照時間為12小時，從接受到正常光照開始，單片機5開始計時，當達到所設(shè)定的時間差時，單片機5發(fā)出一個脈沖信號到步進電機8，步進電機8轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度(本設(shè)備設(shè)定的脈沖轉(zhuǎn)動角度為15度)，通過傳動軸6來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)托板2作出相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，從而使太陽能轉(zhuǎn)化板1能隨太陽的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。同時，考慮到不同時刻太陽會在南北方向變動相應(yīng)的位置，本設(shè)備采用凸輪裝置使旋轉(zhuǎn)托板2在縱向轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，具體的角度變化由凸輪形狀實現(xiàn)。通過上述動作使太陽能電池7能以最佳的角度接收陽光從而提高了太陽能利用率，太陽能電池7把太陽能轉(zhuǎn)化為電能后經(jīng)過導(dǎo)線把電能傳送到太陽能電池。上面所示的旋轉(zhuǎn)托板2旋轉(zhuǎn)軸為中空結(jié)構(gòu)，里面裝有連接太陽能轉(zhuǎn)化板1跟太陽能電池的導(dǎo)線。當單片機持續(xù)運行12小時時，程序設(shè)定使計時器自動復(fù)位，發(fā)出相應(yīng)的信號，使步進電機8回轉(zhuǎn) 180度(即回到初始位置)，采集結(jié)束。本設(shè)備采用AT89S51單片機，因其具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合小型產(chǎn)品的設(shè)計使用，并且也可用于各類分析儀器中。第一部分是信號采集電路，由光敏電阻12電路組成，每一路是由光敏電阻12電路經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路送入AT89S51單片機中，構(gòu)成了信號采集電路。ADC0809與AT89S51的硬件接線如圖5所示。第二部分是控制電路，控制電路利用的是AT89S51的功能，將其信號采集電路經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字量，進行存儲，通過AT89S51的CPU以及其他部件的輔助作用，通過已經(jīng)編好的控制程序，輸出某種控制作用，控制后續(xù)的驅(qū)動裝置(步進電機8)來實現(xiàn)其動作。第三部分是驅(qū)動電路，如圖6和圖7所示，用的是一個步進電機的正反轉(zhuǎn)電路，通過單片機輸出的控制指令來執(zhí)行命令，從而實現(xiàn)預(yù)期想實現(xiàn)的動作，已達到自動控制的目的。步進電機8是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，步進電機8的轉(zhuǎn)速、停止的置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給步進電機8加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單，但由于步進電機8是開環(huán)控制元件，故其控制精度不是很高。
權(quán)利要求1.一種太陽能草坪燈，其特征在于包括太陽能轉(zhuǎn)化板(1)、光敏電阻(12)、旋轉(zhuǎn)托板 (2)、旋轉(zhuǎn)軸(9)、步進電機(8)、傳動軸(6)、縱向轉(zhuǎn)動傳動裝置(4)、太陽能電池(7)、單片機(5)、電機支座(10)、照明燈(13)以及電路(3)，光敏電阻(12)安裝于太陽能轉(zhuǎn)化板(1) 上，太陽能轉(zhuǎn)化板(1)安裝于旋轉(zhuǎn)托板( 上，旋轉(zhuǎn)托板( 與旋轉(zhuǎn)軸(9)連接，步進電機 ⑶安裝于燈體內(nèi)部的位于太陽能電池(7)上的電機底座(10)上，太陽能電池(7)與太陽能轉(zhuǎn)化板(1)連接，步進電機(8)通過傳動軸(6)與縱向轉(zhuǎn)動傳動裝置(4)連接，光敏電阻 (12)和步進電機⑶通過電路與單片機(5)連接，照明燈(13)與太陽能電池(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能草坪燈，其特征在于所述照明燈(13)安裝于太陽能轉(zhuǎn)化板(1)四周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能草坪燈，其特征在于所述太陽能轉(zhuǎn)化板(1)為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝導(dǎo)線。
專利摘要一種太陽能草坪燈，其特征在于包括太陽能轉(zhuǎn)化板、光敏電阻、旋轉(zhuǎn)托板、旋轉(zhuǎn)軸、步進電機、傳動軸、縱向轉(zhuǎn)動傳動裝置、太陽能電池、單片機、電機支座、照明燈以及電路。在太陽能草坪燈上安裝有可以轉(zhuǎn)動的太陽能電池板，在太陽能電池板上裝有光敏電阻，光敏電阻采集光照信號，該信號送入單片機，單片機根據(jù)設(shè)計者所編好的程序，按一定的規(guī)律控制步進電機，電機進一步帶動太陽能電池板轉(zhuǎn)動，使其與太陽光線夾角盡可能保持在大的范圍，從而提高了太陽能利用率。
文檔編號F21S9/02GK201983159SQ20102059100
公開日2011年9月21日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者劉亮清, 員欽升, 張元瑋 申請人:大連海事大學