专利名称：自动调整太阳灶的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动调整太阳灶。
背景技术：
太阳能是现有可利用的能源中最安全、最可靠、最环保的能源之一。太阳灶直接将太阳能转化为热能，价格低廉实用方便，被我国广大农民所使用。由于太阳灶要求使用人员在室外随时调整向阳角度，给使用者带来了不便。
实用新型内容随着嵌入式系统的飞速发展，要求控制器对位置控制性能有较高的适应性，设计自动调整方向、角度的太阳灶成为可能。本实用新型的目的是提出一种自动调整太阳灶，它能自动调整太阳灶的方向和角度。本实用新型采用的技术方案如下一种自动调整太阳灶，包括底座支杆及方向调整伺服电机，方向调整伺服电机安装在底座上，支杆竖立安装在底座上，并由方向调整伺服电机带动而作水平左右转动灶壳及角度调整伺服电机，安装在支杆上，灶壳为抛物镜面并由角度调整伺服电机带动而作俯仰转动感知太阳照射方向的方向传感器感知太阳照射角度的角度传感器，角度传感器安装在灶壳上控制器，用于接收方向传感器和角度传感器的信号，并据此控制伺服电机的工作状态。进一步地所述支杆的顶部安装球体，所述方向传感器装在该球体上。所述支杆的中部向两侧延伸出双臂，以作灶壳的支点所述灶壳沿径向开设长形支杆过孔，灶壳通过该长孔套在支杆上并支撑在支点上所述灶壳的底部外壁固定与角度调整伺服电机啮合的半月齿轮。所述灶壳上按环形均布若干角度传感器所述球体的赤道线上安装若干方向传感
ο所述控制器包括微控制器和传感器变换电路，各传感器变换电路的输出接入微控制器的信号输入端口 当微控制器统计出预定方向上有输出信号的方向传感器的数量少于设定的数量时，则控制方向调整伺服电机工作当微控制器统计出预定方向上有输出信号的角度传感器的数量少于设定的数量时，则控制角度调整伺服电机工作。所述灶壳上装有感知是否有被加热物的反射式传感器，反射式传感器的输出接入微控制器的信号输入端口，微控制器根据反射式传感器是否有输出而确定是否停止控制方向调整伺服电机和角度调整伺服电机。本实用新型具有以下优点自动调整太阳灶可以根据需要自动调整太阳灶的方向、角度，避免阳光照射角度发生变化时需人工调整的麻烦，减少人工误操作发生灼伤等事故，达到省力、高效、安全的目的。
图1为本实用新型的控制系统图图2为本实用新型的结构组成图图3为光电传感器变换电路图4为反射式光电传感器控制电路。
具体实施方式
家用太阳灶控制系统如图1所示，太阳灶由基体、光电式传感器、控制器、伺服电机、锅具传感器组成，可对不同外形尺寸的灶具加热。其中光电式传感器装在太阳灶基体上，控制器根据光电式传感器感测太阳光的工作状态控制伺服电机，由伺服电机驱动太阳灶基体作相应的姿态调整。当太阳灶有被加热物时，锅具传感器可通过控制器停止伺服电机。本实用新型的结构组成如图2所示。包括底座1 支杆3及方向调整伺服电机2，方向调整伺服电机2安装在底座1上，支杆3竖立安装在底座上，并由方向调整伺服电机2带动而作水平左右转动灶壳8及角度调整伺服电机4，安装在支杆3上，灶壳8具有抛物镜面9并由角度调整伺服电机4带动而作俯仰转动若干按水平环形均布的感知太阳照射方向的方向传感器7 若干按环形均布的感知太阳照射角度的角度传感器7，这些角度传感器安装在灶 ^zC 上 ο其中支杆3的顶部安装球体6，方向传感器7装在该球体的赤道线上。支杆3的中部向两侧延伸出双臂5，以作灶壳8的支点。灶壳8上还沿径向开设长形支杆过孔11，灶壳8通过该长孔11套在支杆3上并支撑在支点5上。灶壳8的底部外壁固定与角度调整伺服电机4啮合的半月齿轮10。光电器件是将光能转换为电能的一种传感器件，它是构成光电式传感器最主要的部件。光电器件响应快、结构简单、使用方便，而且有较高的可靠性，因此在自动检测、计算机和控制系统中，应用非常广泛。光敏三极管在电路中一般是处于反向工作状态，在没有光照射时，反向电阻很大， 反向电流很小，这反向电流称为暗电流。当光照射在PN结上时，光子打在PN结附近，使PN 结附近产生光生电子和光生空穴对。它们在PN结处的内电场作用下作定向运动，形成光电流。光的照度越大，光电流越大。因此光敏三极管在不受光照射时，处于截止状态，受光照射时，处于导通状态。上述传感器7即采用光敏三极管，其变换电路如图3所示当光敏三极管受光照射时，比较器输出高电平，否则输出低电平。本实用新型的控制器包括微控制器MCU和传感器变换电路，图3所示的各传感器变换电路的输出接入微控制器的信号输入端口。当微控制器统计出预定方向上有输出信号的方向传感器的数量少于设定的数量时，则控制方向调整伺服电机工作当微控制器统计出预定方向上有输出信号的角度传感器的数量少于设定的数量时，则控制角度调整伺服电机工作。光电传感器共有17个，其中8个作为感知太阳照射方向的方向传感器安装在如图2所示的球形安装平台的8 个方向面上，无论太阳处于哪个方位都会很快被传感器监测并反馈到控制器上，只有8个方向传感器中处于预定位置的多数方向传感器能够接受到阳光照射时，方向调整伺服电机才停止转动。另外8个作为感知太阳照射角度的角度传感器装在如图2所示的灶壳的位置上， 只有8个角度传感器中处于预定位置的多数角度传感器能够接受到阳光照射时，角度调整伺服电机才停止转动。最后一个是装在灶壳上的反射式传感器，是作为锅具传感器判别有无被加热物的。没有被加热物，控制系统不工作。其变换电路如图4，其输出接入微控制器的信号输入端口。微控制器根据反射式传感器是否有输出而确定是否停止控制方向调整伺服电机和角度调整伺服电机。在原理上，只要在需要的位置安装一个方向传感器和一个角度传感器，就可以实现感知太阳照射方向和太阳照射角度。但这种感知是粗略的。在以上描述中，采用了多个方向传感器和角度传感器，通过采集预定位置的多数方向传感器的信号，可以较准确地感知太阳照射方向和太阳照射角度，从而确地调节太阳灶的方向、角度。
权利要求1.一种自动调整太阳灶，其特征在于包括 底座支杆及方向调整伺服电机，方向调整伺服电机安装在底座上，支杆竖立安装在底座上， 并由方向调整伺服电机带动而作水平左右转动灶壳及角度调整伺服电机，安装在支杆上，灶壳为抛物镜面并由角度调整伺服电机带动而作俯仰转动感知太阳照射方向的方向传感器感知太阳照射角度的角度传感器，角度传感器安装在灶壳上控制器，用于接收方向传感器和角度传感器的信号，并据此控制伺服电机的工作状态。
2.如权利要求1所述的自动调整太阳灶，其特征在于 所述支杆的顶部安装球体，所述方向传感器装在该球体上。
3.如权利要求1所述的自动调整太阳灶，其特征在于 所述支杆的中部向两侧延伸出双臂，以作灶壳的支点所述灶壳沿径向开设长形支杆过孔，灶壳通过该长孔套在支杆上并支撑在支点上 所述灶壳的底部外壁固定与角度调整伺服电机啮合的半月齿轮。
4.如权利要求1所述的自动调整太阳灶，其特征在于 所述灶壳上按环形均布若干角度传感器所述球体的赤道线上安装若干方向传感器。
5.如权利要求1至4之一所述的自动调整太阳灶，其特征在于所述控制器包括微控制器和传感器变换电路，各传感器变换电路的输出接入微控制器的信号输入端口当微控制器统计出预定方向上有输出信号的方向传感器的数量少于设定的数量时，则控制方向调整伺服电机工作当微控制器统计出预定方向上有输出信号的角度传感器的数量少于设定的数量时，则控制角度调整伺服电机工作。
6.如权利要求5所述的自动调整太阳灶，其特征在于所述灶壳上装有感知是否有被加热物的反射式传感器，反射式传感器的输出接入微控制器的信号输入端口，微控制器根据反射式传感器是否有输出而确定是否停止控制方向调整伺服电机和角度调整伺服电机。
专利摘要本实用新型涉及一种自动调整太阳灶，包括底座支杆及方向调整伺服电机，方向调整伺服电机安装在底座上，支杆竖立安装在底座上，并由方向调整伺服电机带动而作水平左右转动灶壳及角度调整伺服电机，安装在支杆上，灶壳为抛物镜面并由角度调整伺服电机带动而作俯仰转动若干按水平环形均布的感知太阳照射方向的方向传感器若干按环形均布的感知太阳照射角度的角度传感器，这些角度传感器安装在灶壳上控制器，用于接收方向传感器和角度传感器的信号，并据此控制伺服电机的工作状态。本实用新型可以根据需要自动调整太阳灶的方向、角度，避免阳光照射角度发生变化时需人工调整的麻烦，减少人工误操作发生灼伤等事故，达到省力、高效、安全的目的。
文档编号F24J2/40GK202057066SQ201120083568
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者张利霞, 张景胜, 杨志成 申请人:北京联合大学生物化学工程学院