直接传输式阳光照明系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及室内照明技术领域，具体涉及直接传输式阳光照明系统。
【背景技术】
[0002]目前，在利用太阳能进行节能照明的先进技术，几乎都是采集太阳光并且通过光电转换装置，将光能转换为电能，然后通过电能进行室内照明，这种类型的装置的典型缺点是需要光电转换装置，这种装置转换效率低，价格昂贵，维护成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的主要是为了解决上述技术问题，而提供直接传输式阳光照明系统。
[0004]本发明包括阳光跟踪采集模块和光线传导模块，所述阳光跟踪采集模块包括聚光透镜组件、用于驱动聚光透镜组件转动的电机、光强感应组件和主控芯片，所述电机的动力输出轴通过传动机构与聚光透镜组件的底座传动相连，所述光强感应组件由安装在室外前、后、左、右四个方向的四个光强传感器和光强处理芯片组成，所述光强处理芯片分别与四个光强传感器通讯相连，所述光强处理芯片与主控芯片通讯相连，所述光线传导模块由一组导光光纤块组成，所述一组导光光纤块依次安装在房屋顶部，并对准聚光透镜组件的光线射出端。
[0005]所述聚光透镜组件采用菲涅尔透镜。
[0006]所述导光光纤块采用PMMA塑料导光光纤。
[0007]所述四个光强传感器的光感板上方还分别安装有减光镜。
[0008]还有液晶显示屏，所述液晶显示屏与主控芯片通讯相连。
[0009]还有定时与中断模块，所述定时与中断模块由定时器、感光灵敏度调节模块和中断开关组成，所述定时器和感光灵敏度调节模块分别与主控芯片通讯相连，所述主控芯片控制中断开关的开和关，所述中断开关的开关控制电源的通断。
[0010]它按以下步骤运行:
[0011]①.系统各部件初始化；
[0012]②.安装在室外前、后、左、右四个方向的四个光强传感器分别采集四个方向上的光强数据，并通过光强处理芯片处理模拟信号；
[0013]③.光强处理芯片将光强数据传输给主控芯片；
[0014]④.主控芯片实时比较四个方向上的光强数据，并根据比较结果，通过控制电机不断调整聚光透镜组件的朝向，来使聚光透镜组件的透镜对准太阳；
[0015]⑤.聚光透镜组件将收集的太阳光通过一组导光光纤块传导到室内。
[0016]本发明优点是:本发明将太阳光直接进行收集，并通过传光装置传导至室内，无须光电转换装置，设备简单易维护，寿命长。
【附图说明】
[0017]图1是本发明结构示意图。
[0018]图2是本发明运行流程示意图。
[0019]图中:1、聚光透镜组件；2、电机；3、主控芯片；4、四个光强传感器；5、光强处理芯片；6、一组导光光纤块；7、液晶显示屏；8、定时器；9、感光灵敏度调节模块；10、中断开关。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0021]如图1、2所示，本发明包括阳光跟踪采集模块和光线传导模块，所述阳光跟踪采集模块包括聚光透镜组件1、用于驱动聚光透镜组件转动的电机2、光强感应组件和主控芯片3，所述电机2的动力输出轴通过传动机构与聚光透镜组件I的底座传动相连，所述光强感应组件由安装在室外前、后、左、右四个方向的四个光强传感器4和光强处理芯片5组成，所述光强处理芯片5分别与四个光强传感器4通讯相连，所述光强处理芯片5与主控芯片3通讯相连，所述光线传导模块由一组导光光纤块6组成，所述一组导光光纤块6依次安装在房屋顶部，并对准聚光透镜组件I的光线射出端。
[0022]所述聚光透镜组件I采用菲涅尔透镜。菲涅尔透镜多由聚烯烃材料注压而成，也有玻璃制成的。其厚度多在Imm左右，面积大，侦测距离远，其在很多时候相当于可见光的凸透镜，效果较好，而且比普通的凸透镜成本低很多。使用普通凸透镜会出现边角变暗，模糊的现象，而菲涅尔透镜能达到凸透镜的效果，还能保持汇聚后的像各处亮度一致，因此是较好的聚光镜材料。
[0023]所述导光光纤块6采用PMMA塑料导光光纤。PMMA塑料导光光纤导光性稳定，光衰小，性能稳定。将其一端安装在透镜的焦点处，另一端安装在接受照明处。
[0024]所述四个光强传感器4的光感板上方还分别安装有减光镜。在传感器前安装减光镜，以便于将阳光的强光控制在传感器可感知范围内，使传感器能够更好地处理光强信息。
[0025]还有液晶显示屏7，所述液晶显示屏7与主控芯片3通讯相连。
[0026]还有定时与中断模块，所述定时与中断模块由定时器8、感光灵敏度调节模块9和中断开关10组成，所述定时器8和感光灵敏度调节模块9分别与主控芯片3通讯相连，所述主控芯片3控制中断开关10的开和关，所述中断开关10的开关控制电源的通断。
[0027]它按以下步骤运行:
[0028]①.系统各部件初始化；
[0029]②.安装在室外前、后、左、右四个方向的四个光强传感器4分别采集四个方向上的光强数据，并通过光强处理芯片5处理模拟信号；
[0030]③.光强处理芯片5将光强数据传输给主控芯片3 ;
[0031]④.主控芯片3实时比较四个方向上的光强数据，并根据比较结果，通过控制电机2不断调整聚光透镜组件I的朝向，来使聚光透镜组件I的透镜对准太阳；
[0032]⑤.聚光透镜组件I将收集的太阳光通过一组导光光纤块6传导到室内。
[0033]工作方式及原理:当设备就绪后，打开电源，设备开始工作，由主控芯片对光强传感器，液晶显示屏，定时中断，电机驱动等模块进行初始化操作。开启定时器，开始采集四个方向的传感器数据，采集到的数据通过处理，存入到四个变量之中，显示到屏幕上，通过分别不断地比较前后、左右光强数据，调节电机的转动，使前后、左右传感器的数据差分别在灵敏度范围内，即表示聚光镜已经对准太阳，此时保持电机状态，系统进入低功耗模式，不再进行信息采集处理，直到定时器定时到一定时间，系统重新唤醒，重复以上过程，进行若干时间后的另一次阳光对准操作。
【主权项】
1.直接传输式阳光照明系统，其特征在于它包括阳光跟踪采集模块和光线传导模块，所述阳光跟踪采集模块包括聚光透镜组件(I)、用于驱动聚光透镜组件转动的电机(2)、光强感应组件和主控芯片(3)，所述电机(2)的动力输出轴通过传动机构与聚光透镜组件(I)的底座传动相连，所述光强感应组件由安装在室外前、后、左、右四个方向的四个光强传感器⑷和光强处理芯片(5)组成，所述光强处理芯片(5)分别与四个光强传感器⑷通讯相连，所述光强处理芯片(5)与主控芯片(3)通讯相连，所述光线传导模块由一组导光光纤块(6)组成，所述一组导光光纤块(6)依次安装在房屋顶部，并对准聚光透镜组件(I)的光线射出端。2.根据权利要求1所述的直接传输式阳光照明系统，其特征在于所述聚光透镜组件(1)采用菲涅尔透镜。3.根据权利要求1所述的直接传输式阳光照明系统，其特征在于所述导光光纤块(6)采用PMMA塑料导光光纤。4.根据权利要求1所述的直接传输式阳光照明系统，其特征在于所述四个光强传感器(4)的光感板上方还分别安装有减光镜。5.根据权利要求1所述的直接传输式阳光照明系统，其特征在于还有液晶显示屏(7)，所述液晶显示屏(7)与主控芯片(3)通讯相连。6.根据权利要求1所述的直接传输式阳光照明系统，其特征在于还有定时与中断模块，所述定时与中断模块由定时器(8)、感光灵敏度调节模块(9)和中断开关(10)组成，所述定时器(8)和感光灵敏度调节模块(9)分别与主控芯片(3)通讯相连，所述主控芯片(3)控制中断开关(10)的开和关，所述中断开关(10)的开关控制电源的通断。7.根据权利要求1所述的直接传输式阳光照明系统，其特征在于它按以下步骤运行: ①.系统各部件初始化； ②.安装在室外前、后、左、右四个方向的四个光强传感器(4)分别采集四个方向上的光强数据，并通过光强处理芯片(5)处理模拟信号； ③.光强处理芯片(5)将光强数据传输给主控芯片(3); ④.主控芯片(3)实时比较四个方向上的光强数据，并根据比较结果，通过控制电机(2)不断调整聚光透镜组件(I)的朝向，来使聚光透镜组件I的透镜对准太阳； ⑤.聚光透镜组件(I)将收集的太阳光通过一组导光光纤块(6)传导到室内。
【专利摘要】直接传输式阳光照明系统，涉及室内照明技术领域，它包括阳光跟踪采集模块和光线传导模块，所述阳光跟踪采集模块包括聚光透镜组件(1)、用于驱动聚光透镜组件转动的电机(2)、光强感应组件和主控芯片(3)，所述电机(2)的动力输出轴通过传动机构与聚光透镜组件(1)的底座传动相连，所述光强感应组件由安装在室外前、后、左、右四个方向的四个光强传感器(4)和光强处理芯片(5)组成，所述光强处理芯片(5)分别与四个光强传感器(4)通讯相连，所述光强处理芯片(5)与主控芯片(3)通讯相连；本发明将太阳光直接进行收集，并通过传光装置传导至室内，无须光电转换装置，设备简单易维护，寿命长。
【IPC分类】F21S11/00, F21V8/00, F21V23/04
【公开号】CN105222077
【申请号】CN201510769774
【发明人】黄彦宁, 尹小鹏, 罗磊
【申请人】黄彦宁
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月11日