專利名稱：數(shù)字式太陽能自動跟蹤控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種跟蹤器，尤其涉及一種數(shù)字式且可以實現(xiàn)單軸和雙軸切換的 太陽能自動跟蹤控制器。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種新型能源具有儲量無限、普遍存在、利用清潔、使用經(jīng)濟等優(yōu)點， 但是由于太陽能空間分布不斷變化，使其利用的效率不高，如果它的能量轉(zhuǎn)換部分能始終 保持與太陽光線垂直，那么它就可以在有限的使用面積內(nèi)收集更多的太陽能。太陽能設(shè)備 的能量轉(zhuǎn)換部分若想保持與太陽光垂直，就必須要跟蹤太陽。太陽能跟蹤器就為解決這一 問題提供了條件。研究表明，采樣了太陽能跟蹤器，其能量的利用率可提高30%以上。但現(xiàn) 有的跟蹤裝置，大多采用模擬跟蹤控制技術(shù)，普遍存在控制精度不高，自適應(yīng)性差，且不能 同時兼顧單軸和雙軸的自動跟蹤控制等缺點，難以滿足市場的需求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的為了克服上述缺點，提供一種太陽能自動跟蹤控制器，采用高 性能單片機控制技術(shù)，能有效地提高太陽能利用率和太陽能自動追蹤控制，并能實現(xiàn)單軸 和雙軸控制的自動切換，實用靈活方便，經(jīng)濟實用。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種數(shù)字式太陽能自動跟蹤控制器，包括電源 電路，顯示電路，按鍵電路，光照檢測電路，還包括有MCU控制單元，向MCU控制單元提供時 間信號的時鐘電路，由MCU控制單元輸出信號控制的驅(qū)動單元電路，所述光照檢測電路的 光照信號輸入至MCU檢測電路，按鍵輸入電路的按鍵信號輸入至MCU檢測電路，MCU檢測電 路輸入信號至顯示電路。所述的驅(qū)動單元電路還包括單軸及雙軸控制單元，單軸和雙軸切換單元。所述單軸及雙軸控制單元包括兩臺直流電動機，連接控制直流電動機正反轉(zhuǎn)的繼 電器，兩臺直流電動機帶動電池板的轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)太陽能的自動跟蹤。本實用新型在單軸控制方式工作時，MCU檢測東西方向的光照輸入，并做出判斷后 驅(qū)動?xùn)|西方向電機運動，雙軸控制方式時，MCU分時檢測東西和南北四方向的光照輸入，并 相應(yīng)作出判斷，分別驅(qū)動?xùn)|西和南北電機運動，達到雙軸追蹤的目的，時鐘電路可以保證控 制器在夜間停止工作，減少損耗，提高系統(tǒng)效率。本實用新型可最大限度地提高太陽能利用 率，精確追蹤太陽，方便的實現(xiàn)單軸和雙軸的自動跟蹤控制，性價比高，市場前景好。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。

圖1為本實用新型的電路單元方框示意圖；圖2為本實用新型的外部接口結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的工作電源的電路原理圖；[0012]圖4為本實用新型的限位開關(guān)的電路原理圖；圖5為本實用新型的控制輸出的電路原理圖；圖6為本實用新型的主控制電路部分的原理圖。
具體實施方式
如圖1所示本實施例電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信號走向為電源電路為整個系統(tǒng)供電，MCU 控制單元為主控單元，按鍵電路和光照檢測電路分別為MCU控制單元輸入按鍵信號和光照 信號，時鐘電路為MCU控制單元提供時鐘信號，在白天MCU控制單元控制開機，在夜晚MCU 控制單控制停機，MCU控制單元根據(jù)光照信號驅(qū)動驅(qū)動單元電路里的電機。在單軸控制方式工作時，MCU控制單元檢測東西方向的光照輸入，并做出判斷后驅(qū) 動?xùn)|西方向電機運動，雙軸控制方式時，MCU控制單元分時檢測東西和南北四方向的光照輸 入，并相應(yīng)作出判斷，分別驅(qū)動?xùn)|西和南北電機運動，達到雙軸追蹤的目的。如圖2所示為本實用新型的外部接口結(jié)構(gòu)示意圖，為便于接線和操作，接口電路 均分布在控制板的兩側(cè)，主要包括輸入輸出接口，用于按鍵和顯示電路的連接，以及程序的 燒寫；傳感器和位置開關(guān)接口，主要連接光照檢測電路的外部光敏傳感器和四個方位的限 位開關(guān)；控制輸出接口用于連接控制電機；電源接口連接工作電源。如圖3所示，為本實用新型的控制電源和工作電源電路，電路采用開關(guān)電源芯片 LM2956和LM2576組成，輸入端為防止電源正負(fù)極反接，采用了整流橋保護輸入電路D2，濾 波電容Cl，輸出部分電路R2和可調(diào)電阻R3，可調(diào)整輸出電壓值。LM2576組成5V工作電源 輸出電路。參照圖4，為本實用新型的限位開關(guān)接入電路，電路由電阻R13和R18組成，當(dāng)開關(guān) 動作時輸出低電平，反之為高電平。本設(shè)計采用東西南北四路限位開關(guān)檢測電源電路。參照圖5，為本實用新型的電機控制輸出電路原理圖，工作電機為DC24V直流電 機，通過控制電源輸出極性，即可實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)控制。電路主要由繼電器KO (K2)和 Kl (K3)組成，MCU的控制信號經(jīng)電阻R20和三極管Ql放大后控制繼電器動作，當(dāng)正轉(zhuǎn)信號 輸出時，繼電器KO (K2)動作，輸出DC+24V，當(dāng)反轉(zhuǎn)信號輸出時，繼電器K1(K3)動作，輸出 DC-24V。電阻R21和R25為輸出保護電阻。參照圖6，為本實用新型的主控制電路部分原理圖，電路以NEC高性能單片機 78F9222為主控制芯片，主要功能均通過軟件實現(xiàn)，時鐘芯片選用RX8025采用蓄電池供電， 供電電路由D6、D7和Bl組成。
權(quán)利要求一種數(shù)字式太陽能自動跟蹤控制器，包括電源電路，顯示電路，按鍵電路，光照檢測電路，其特征是還包括有MCU控制單元，向MCU控制單元提供時間信號的時鐘電路，由MCU控制單元輸出信號控制的驅(qū)動單元電路，所述光照檢測電路的光照信號輸入至MCU檢測電路，按鍵輸入電路的按鍵信號輸入至MCU檢測電路，MCU檢測電路輸入信號至顯示電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的數(shù)字式太陽能自動跟蹤控制器，其特征是所述的驅(qū)動單元 電路還包括單軸及雙軸控制單元，單軸和雙軸切換單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的數(shù)字式太陽能自動跟蹤控制器，其特征是MCU控制電路以 NEC高性能單片機78F9222為主控制芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)字式太陽能自動跟蹤控制器，包括電源電路，顯示電路，按鍵電路，光照檢測電路，還包括有MCU控制單元，向MCU控制單元提供時間信號的時鐘電路，由MCU控制單元輸出信號控制的驅(qū)動單元電路，所述光照檢測電路的光照信號輸入至MCU檢測電路，按鍵輸入電路的按鍵信號輸入至MCU檢測電路，MCU檢測電路輸入信號至顯示電路，能有效地提高太陽能利用率和太陽能自動追蹤控制；并能實現(xiàn)單軸和雙軸控制的自動切換，實用靈活方便，經(jīng)濟實用。
文檔編號H02N6/00GK201716597SQ201020243079
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者汪義旺 申請人:蘇州市職業(yè)大學(xué)