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专利号: 2011102884056
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 照明
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种阳光输送机和LED互补照明装置,由云台、自动跟踪系统、光纤照明装置和LED光源四部分构成,其特征在于,

所述云台包括云台采光板(A)及安装在其上面的玻璃凸透镜(104)和太阳能电池板(103),云台采光板(A)通过双端可调节杆(107)设置有云台底板(B),所述云台采光板(A)固定于U型管架(D)上,U型管架(D)设置于控制箱及底座(C)上;

所述自动跟踪系统包括安装在云台采光板(A)上的阳光传感器(102)、东西方向控制电机(101)和南北方向控制电机(105),所述阳光传感器(102)通过数据线连接有控制电路模块,液晶显示器模块和按键模块,所述控制电路模块包括单片机,单片机的输出端连接驱动芯片的输入端,驱动芯片的输出口连接东西方向控制电机(101)和南北方向控制电机(105)的接口;所述驱动芯片和单片机的电源端连接有太阳能电池板(103)的正极;所述单片机的输入端配置有电位器,根据单片机的控制信号实现对东西方向控制电机(101)和南北方向控制电机(105)的正反转和启停控制;所述驱动芯片为L298N,单片机为STC12C5A60S2;

所述光纤照明装置由塑料光导纤维(202)和光纤终端发散器(201)组成,所述塑料光导纤维(202)采用直径为2mm的PMMA型塑料光导纤维,所述纤终端发散器(201)通过塑料光导纤维(202)连接在云台底板(B)上;

所述LED光源包括蓄电池(108),蓄电池(108)的正极通过LED照明自动控制器(203)连接有节能LED灯(204),节能LED灯(204)的另一端连接有蓄电池(108)的负极,所述照明控制器(203)为一个触发开关,单片机给其一个高脉冲信号便自动闭合,接受低脉冲信号自动断开;所述蓄电池108还连接有太阳能电池板(103)。

2.根据权利要求1所述的一种阳光输送机与LED互补照明装置的控 制方法,其特征在于,首先把太阳光的强度通过阳光传感器(102)变换成电信号后,分为0-255的256个级别,其中0与255分别对应无光和最强的太阳光照强度,然后通过液晶显示器把初始启动系统时的云台采光板(A)的光照情况以数字形式显示在液晶显示器上,当液晶显示器上所显示的光照强度值之和大于设定阈值时,系统认定当前情况为白天,先驱动南北方向控制电机(105)转动确定太阳在南北方向的位置,接着再驱动东西方向控制电机(101)转动进一步确定太阳在东西方向的位置,从而使太阳光到达云台采光板(A)的光照强度最大,即太阳光垂直照射玻璃凸透镜(104)和太阳能电池板(103);

再通过玻璃凸透镜(104)把太阳光汇聚到光纤受口器(106)的中心孔处,把塑料光导纤维(202)初始端插入光纤受口器(106)的中心孔,利用光纤的全反射原理导入室内进行照明,由于太阳能电池板(103)一直受到阳光垂直照射,效率提高80%以上:太阳能电池板(103)提供12v左右的电源直接为西方向控制电机(101)和南北方向控制电机(105)提供动力;太阳能电池板(103)与单片机控制板的电源电路连接,通过7805稳压电路将电压转换为5v给单片机提供电源,同时还通过单片机控制板与蓄电池(108)相连并给其充电储存能量,用于阴雨天和夜间LED照明;当液晶显示器上所显示的光照强度值之和小于设定阈值时,认为当前情况为阴雨天或者夜晚,自动跟踪系统停止跟踪,而LED照明自动控制器(203)则自动接通蓄电池(108),利用节能LED灯(204)提供照明,当光照强度大于设定阈值时又会自动切换为光纤照明。