一种根据阳光确定“东南西北”方向的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种根据阳光确定"东南西北"方向的装置。
【背景技术】
[0002] 在很多情况下，需要确定"东南西北"方向时，可以通过指北针(指南针)来确定，但 是指北针的精度低，并且在高炜度地区和磁场干扰大的地区，指北针都无法使用。因此亟需 设计一种不受炜度和磁场的影响的能够确定"东南西北"方向的装置。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种不受炜度和磁场的影响的，能够确定"东南西北"方 向的装置。
[0004] 实现本实用新型目的的技术方案是：一种根据阳光确定"东南西北"方向的装置， 包括透光板、凸透镜、光电接收阵列、微处理器和实时时钟;所述透光板用于衰减阳光，衰减 后的阳光通过凸透镜聚焦于光电接收阵列上;所述光电接收阵列和实时时钟均与微处理器 电连接。
[0005] 所述光电接收阵列采用CCD(Charge_coupled Device，电荷親合元件)等光电接收 器。
[0006] 所述微处理器采用ARM处理器或者51单片机。
[0007] -种根据阳光确定"东南西北"方向的装置，还包括与微处理器电连接的显示器。
[0008] 所述显示器可以采用液晶显示器等。
[0009] 采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：（1)本实用新型通过计算 光电接收阵列上的阳光聚光点与光电接收阵列中心的连线与子午线方向的夹角来确定子 午线方向，从而确定"东南西北"方向，并且不会受到炜度和磁场的影响。
[0010] (2)本实用新型的显示器能够将子午线方向，8卩"东南西北"方向直观的显示出来。
【附图说明】
[0011] 为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附 图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0012] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0013] 附图中的标号为：
[0014] 透光板1、凸透镜2、光电接收阵列3、微处理器4、实时时钟5、显不器6。
【具体实施方式】
[0015] (实施例1)
[0016] 见图1，本实施例的根据阳光确定"东南西北"方向的装置，包括透光板1、凸透镜2、 光电接收阵列3、微处理器4、实时时钟5和显不器6。
[0017] 透光板1用于衰减阳光，衰减后的阳光通过凸透镜2聚焦于光电接收阵列3上。光电 接收阵列3、实时时钟5和显示器6均与微处理器4电连接。光电接收阵列3采用CCD。微处理器 4采用ARM处理器或者51单片机。显示器6采用液晶显示器。
[0018] 使用时，将本实施例的根据阳光确定"东南西北"方向的装置水平置于阳光下，在 已知地理经炜度、时间的情况下，阳光的方向是完全确定的。所以通过聚焦点的位置可以确 定阳光相对于本实施例的装置的方向，又可以根据计算，得到此时刻的阳光相对于子午线 的角度，从而得到本实施例的装置相对于子午线的角度。
[0019] 具体计算如下：
[0020] 首先在已知经炜度和日期、时间的情况下，可以确定阳光相对于的地平面上经线 方向的夹角Ψ:
[0022]其中Ω是地球自转的角速度，ω是地球公转的角速度，Θ是经度，α是地轴与黄道面 的夹角，β是春分时刻正午的经度，t则是距离春分的时间。
[0023](已知北京时间2012年3月20日13时13分春分，此时东经102.75°恰好为正午。以此 时刻为时间基点，β = 102 · 75°。）
[0024]当检测到阳光的聚焦点距离光电接收阵列3中心的距离为d，于是得知阳光相对于 地平面法线的夹角为:tan?=d/f，其中f是透镜的焦距。
[0025] 已知tan?后，可以算出cos?，然后可以根据下式：
[0027] 计算出子午线方向，γ'就是阳光聚光点与光电接收阵列中心的连线与子午线方 向的夹角。计算出子午线方向即确定了 "东南西北"方向。
[0028] 以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本 实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包 含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种根据阳光确定"东南西北"方向的装置，其特征在于：包括透光板（1)、凸透镜 (2)、光电接收阵列(3)、微处理器(4)和实时时钟(5);所述透光板（1)用于衰减阳光，衰减后 的阳光通过凸透镜(2)聚焦于光电接收阵列（3)上;所述光电接收阵列(3)和实时时钟(5)均 与微处理器(4)电连接。2. 根据权利要求1所述的一种根据阳光确定"东南西北"方向的装置，其特征在于:所述 光电接收阵列(3)采用CCD。3. 根据权利要求1所述的一种根据阳光确定"东南西北"方向的装置，其特征在于:所述 微处理器(4)采用ARM处理器或者51单片机。4. 根据权利要求1所述的一种根据阳光确定"东南西北"方向的装置，其特征在于:还包 括与微处理器(4)电连接的显示器(6)。5. 根据权利要求4所述的一种根据阳光确定"东南西北"方向的装置，其特征在于:所述 显示器(6)采用液晶显示器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种根据阳光确定“东南西北”方向的装置，包括透光板、凸透镜、光电接收阵列、微处理器和实时时钟；所述透光板用于衰减阳光，衰减后的阳光通过凸透镜聚焦于光电接收阵列上；所述光电接收阵列和实时时钟均与微处理器电连接。本实用新型通过计算光电接收阵列上的阳光聚光点与光电接收阵列中心的连线与子午线方向的夹角来确定子午线方向，从而确定“东南西北”方向，并且不会受到纬度和磁场的影响。
【IPC分类】G01C17/00
【公开号】CN205228468
【申请号】CN201521076764
【发明人】王璐, 吕勇
【申请人】常州信息职业技术学院
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月22日