一种可自动追踪光线的采光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种采光器，尤其涉及一种可自动追踪光线的采光器。
【背景技术】
[0002]一般来说，采光镜的功能旨在将阳光通过反射镜反射进入光线不佳处。但是现有的采光器大多数都采用固定式的结构，或是占用空间较大。这样的设计既不能保持长时间高效采光效果，也易造成房屋空间的浪费。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种可自动追踪光线的采光器，以实现采光角度随光线变化可自动调整。
[0004]本实用新型的可自动追踪光线的采光器，包括采光器本体及控制电路，所述的采光器本体包括支撑底座、两个机械臂、光强传感器、四个舵机、镜面支架及镜面，第一机械臂的一端固定于支撑底座上，另一端通过第一舵机与第二机械臂的一端连接，第二机械臂的另一端通过第二舵机与镜面支架连接，镜面支架通过第三舵机与镜面的一个侧边连接，第一舵机上装有可自主转动的传感器舵机，光强传感器安装在传感器舵机上；
[0005]所述的控制电路包括单片机、信号放大电路及四个舵机驱动电路，光强传感器的信号输出端与信号放大电路的输入端连接，信号放大电路的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端分别与第一舵机驱动电路的输入端、第二舵机驱动电路的输入端、第三舵机驱动电路的输入端及传感器舵机驱动电路的输入端连接，第一舵机驱动电路的输出端与第一舵机的输入端连接，第二舵机驱动电路的输出端与第二舵机的输入端连接，第三舵机驱动电路的输出端与第三舵机的输入端连接，传感器舵机驱动电路的输出端与传感器舵机的输入端连接，四个舵机的信号输出端均连接单片机的输入端。
[0006]上述技术方案中，所述的第一舵机通常采用沿舵机轴线转动角度为150°的舵机，用以调整第一机械臂与第二机械臂间的夹角，第二舵机可以采用沿舵机轴线转动角度为180°的舵机，使得采光器沿第二舵机轴线转动，用以调整采光器镜面与第二机械臂的夹角，第三舵机通常采用沿舵机轴线转动角度为90°的舵机，使得采光器沿第三舵机轴线转动，用以调整采光器镜面与第二舵机轴线的夹角，传感器舵机可以采用沿舵机轴线转动角度为180°的舵机，用以调整感光探头的旋转角度。
[0007]除镜面的全反射效果以外，其他构造均采用哑光漆覆盖，能有效减少阳光直射造成的光污染。
[0008]使用时，先手动将采光器调至最佳位置，随后采光器进入自动采光状态，光强传感器检测到光强信号后，经信号放大电路放大并传输给单片机，单片机驱动相应的舵机转动一定角度，使得米光器调整米光角度。
[0009]本实用新型的有益效果在于:本实用新型的采光器通过使用单片机的控制与反馈调节，可以根据光强传感器采集的环境光线信号对采光器的采光角度自动调整，可以保持长时间的高效采光效果，尤其针对光线不佳、采光不足的室内环境，可以用此采光器节省空间、改善生活品质。
【附图说明】
[0010]图1是可自动追踪光线的采光器的采光器本体结构示意图，
[0011]图2为可自动追踪光线的采光器的控制电路原理图。
[0012]图中，1.支撑底座、2.第一机械臂、3.第二机械臂、4.第一舵机、5.第二舵机、6.镜面支架、7.第三舵机、8.镜面、9.传感器舵机、10.光强传感器、11.单片机、12.信号放大电路、13.第一舵机驱动电路、14.第二舵机驱动电路、15.第三舵机驱动电路、16.传感器舵机驱动电路。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0014]参照图1及图2，所述的可自动追踪光线的采光器，包括采光器本体及控制电路，所述的采光器本体包括支撑底座1、两个机械臂2和3、光强传感器10、四个舵机4、5、7和
9、镜面支架6及镜面8，第一机械臂2的一端固定于支撑底座I上，另一端通过第一舵机4与第二机械臂3的一端连接，第二机械臂3的另一端通过第二舵机5与镜面支架6连接，镜面支架6通过第三舵机7与镜面8的一个侧边连接，第一舵机4上装有可自主转动的传感器舵机9，光强传感器10安装在传感器舵机9上；
[0015]所述的控制电路包括单片机11、信号放大电路12、四个舵机驱动电路13-16，光强传感器10的信号输出端与信号放大电路12的输入端连接，信号放大电路12的输出端连接单片机11的输入端，单片机11的输出端分别与第一舵机驱动电路13的输入端、第二舵机驱动电路14的输入端、第三舵机驱动电路15的输入端及传感器舵机驱动电路16的输入端连接，第一舵机驱动电路13的输出端与第一舵机4的输入端连接，第二舵机驱动电路14的输出端与第二舵机5的输入端连接，第三舵机驱动电路15的输出端与第三舵机7的输入端连接，传感器舵机驱动电路16的输出端与传感器舵机9的输入端连接，四个舵机4、5、7和9的信号输出端均连接单片机11的输入端。
[0016]所述的第一舵机通常采用沿舵机轴线转动角度为150°的舵机，用以调整第一机械臂与第二机械臂间的夹角，第二舵机可以采用沿舵机轴线转动角度为180°的舵机，使得采光器沿第二舵机轴线转动，用以调整采光器镜面与第二机械臂的夹角，第三舵机通常采用沿舵机轴线转动角度为90°的舵机，使得采光器沿第三舵机轴线转动，用以调整采光器镜面与第二舵机轴线的夹角，传感器舵机可以采用沿舵机轴线转动角度为180°的舵机，用以调整感光探头的旋转角度。
[0017]除镜面的全反射效果以外，其他构造均采用哑光漆覆盖，能有效减少阳光直射造成的光污染。
[0018]采光器工作时，首先手动将采光器调至最佳采光位置，并将光强传感器的探头正对阳光直射，使其感应信号最强，并用单片机记录下各个舵机此时的状态角，采光器进入自动采光状态。在阳光角度有所偏移时，光强传感器探头首先收到光强信号，单片机收到信号后控制传感器舵机转动，使得光强传感器可接收到最大的光强，传感器舵机将角度信息反馈给单片机，单片机再次记录下此时的角度，并与初始时传感器舵机的状态角对比，计算出角度偏差Θ，从而控制调整其他舵机偏转角度:设定采光器自动调节时第一舵机位置保持不变；第二舵机角度的改变为光线偏移角度Θ的一半，S卩Θ/2;第三舵机可根据当天光照时间以及太阳直射角的变化进行匀速转动。
【主权项】
1.一种可自动追踪光线的采光器，其特征在于包括采光器本体及控制电路，所述的采光器本体包括支撑底座(I)、两个机械臂(2、3)、光强传感器(10)、四个舵机(4、5、7、9)、镜面支架(6)及镜面(8)，第一机械臂(2)的一端固定于支撑底座(I)上，另一端通过第一舵机(4)与第二机械臂(3)的一端连接，第二机械臂(3)的另一端通过第二舵机(5)与镜面支架(6 )连接，镜面支架(6 )通过第三舵机(7 )与镜面(8 )的一个侧边连接，第一舵机(4)上装有可自主转动的传感器舵机(9 )，光强传感器(10 )安装在传感器舵机(9 )上； 所述的控制电路包括单片机(11)、信号放大电路(12)、四个舵机驱动电路(13-16)，光强传感器(10)的信号输出端与信号放大电路(12)的输入端连接，信号放大电路(12)的输出端连接单片机(11)的输入端，单片机(11)的输出端分别与第一舵机驱动电路(13)的输入端、第二舵机驱动电路(14)的输入端、第三舵机驱动电路(15)的输入端及传感器舵机驱动电路(16)的输入端连接，第一舵机驱动电路(13)的输出端与第一舵机(4)的输入端连接，第二舵机驱动电路(14)的输出端与第二舵机(5)的输入端连接，第三舵机驱动电路(15)的输出端与第三舵机(7)的输入端连接，传感器舵机驱动电路(16)的输出端与传感器舵机(9)的输入端连接，四个舵机(4、5、7、9)的信号输出端均连接单片机(11)的输入端。
2.根据权利要求1所述的可自动追踪光线的采光器，其特征在于所述的第一舵机为沿舵机轴线转动角度为150°的舵机，第二舵机为沿舵机轴线转动角度为180°的舵机，第三舵机为沿舵机轴线转动角度为90°的舵机，传感器舵机为沿舵机轴线转动角度为180°的舵机。
【专利摘要】本实用新型公开的一种可自动追踪光线的采光器包括采光器本体及控制电路，采光器本体包括支撑底座、两个机械臂、四个舵机、光强传感器、镜面支架及镜面，控制电路包括单片机、四个舵机驱动电路及信号放大电路。本实用新型的采光器通过使用单片机的控制与反馈调节，可以根据光强传感器采集的环境光线信号对采光器镜面的采光角度自动调整，可以保持长时间的高效采光效果，尤其针对光线不佳、采光不足的室内环境，可以用此采光器节省空间、改善生活品质。
【IPC分类】F21S11-00, F21V23-00, F21V21-15
【公开号】CN204285294
【申请号】CN201420694697
【发明人】谢敦见
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月19日