一种光纤采光智能照明系统的制作方法

文档序号:8490596阅读:1693来源:国知局
一种光纤采光智能照明系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子器件技术领域,设及一种光纤采光智能照明系统。
【背景技术】
[0002] 近年来,随着城市建筑趋向高层化和密集化,仅依靠传统的采光方式已经不能满 足建筑物内部的采光要求。尤其是较低层建筑、无窗房间和地下室,即使是晴朗天气,室内 也昏暗阴沉,该在无形之中增加了人工照明的电能损耗,而且给长期在此环境中生活与工 作的人身屯、健康带来不良影响。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的在于提供一种光纤采光智能照明系统,解决了现有的建筑采光能耗 高,成本高的问题。
[0004] 本发明所采用的技术方案是包括MSP430F149单片机,MSP430F149单片机分别连 接方位检测模块、稳压电路、充放电切换电路和传动装置,传动装置连接采光装置,采光装 置连接导光装置,稳压电路分别连接方位检测模块、充放电切换电路,充放电切换电路分别 连接L邸照明模块、开关电源模块、蓄电池A、蓄电池B、太阳能充电控制器,太阳能充电控制 器连接太阳能电池板。
[0005] 方位检测模块检测出采光装置与太阳光的偏离角度,MSP430F149单片机,接收方 位检测模块检测到的信号,通过对信号处理,驱动传动装置的云台动作,从而保证安装在传 动装置上的采光装置准确对准太阳,之后整个系统进入低功耗模式,每5分钟唤醒并检测 一次方位,并重新调整位置,同时根据蓄电池A、蓄电池B的电量,控制充放电切换电路实现 充放电的切换,并且在夜间或阴雨天气使系统自动处于低功耗模式。
[0006] 进一步,所述方位检测模块包括S端稳压器LM7805,S端稳压器LM7805的IN管 脚、9Y电压输入、电容C1的一端连接在一起,电容C1的另一端,立端稳压器LM7805的GND 管脚、电容C2的一端连接在一起并接地,电容C2的另一端、S端稳压器LM7805的OUT管脚、 第二光敏电阻和光强检测传感器一端、第=光敏电阻和光强检测传感器一端、电阻R0的一 端连接在一起,第二光敏电阻和光强检测传感器另一端、第一光敏电阻和光强检测传感器 一端、第一LM339电压比较器的负极、第二LM339电压比较器的正极连接在一起,第一光敏 电阻和光强检测传感器的另一端接地,第=光敏电阻和光强检测传感器的另一端、第四光 敏电阻和光强检测传感器一端、第SLM339电压比较器的负极、第四LM339电压比较器的正 极连接在一起,第四光敏电阻和光强检测传感器的另一端接地,第一LM339电压比较器的 正极、电阻R0的另一端、可变电阻R1的一端、第SLM339电压比较器的正极连接在一起,第 四LM339电压比较器的负极、可变电阻R1的另一端、电阻R2的一端、第二LM339电压比较 器的负极连接在一起,电阻R2的另一端接地。
[0007] 进一步,所述传动装置包括四个化的电阻,每个化的电阻分别连接一个NPNS极 管的基极,每个NPNS极管的集电极外接5V电压,每个NPNS极管的发射级分别连接一个 Relay5V双路继电器模块,每个Relay5V双路继电器模块分别连接一个防堵开关,每个防 堵开关外接3. 3V电压,其中两个防堵开关与竖直电机连接,另外两个防堵开关与水平电机 连接,防堵开关和Relay5V双路继电器板块的接地端接地。
[000引本发明的有益效果是提供了低成本、零能耗的光纤采光智能照明系统。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明光纤采光智能照明系统模块结构示意图;
[0010] 图2是本发明系统进入低功耗步骤示意图;
[0011] 图3是本发明蓄电池充放电流程示意图;
[0012] 图4是本发明方位检测模块电路原理图;
[0013] 图5是本发明传动装置电路连接原理图;
[0014] 图6是本发明实物示意图。
[0015] 图中,1.MSP430F149单片机,2.方位检测模块,3.稳压电路,4.充放电切换电路, 5.传动装置,6.采光装置,7.导光装置,8.LED照明模块,9.开关电源模块,10.蓄电池A, 11.蓄电池B,12.太阳能充电控制器,13.太阳能电池板,201.第一光敏电阻和光强检测传 感器,202.第二光敏电阻和光强检测传感器,203.第=光敏电阻和光强检测传感器,204. 第四光敏电阻和光强检测传感器,205.第一LM339电压比较器,206.第二LM339电压比较 器,207.第SLM339电压比较器,208.第四LM339电压比较器。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0017] 本系统W16位超低功耗MSP430F149单片机为控制核屯、。图1为本发明模块结构 示意图。本发明系统包括MSP430F149单片机LMSP430F149单片机1分别连接方位检测模 块2、稳压电路3、充放电切换电路4和传动装置5,传动装置5连接采光装置6,采光装置6 连接导光装置7,稳压电路3分别连接方位检测模块2、充放电切换电路4,充放电切换电路 4分别连接L邸照明模块8、开关电源模块9、蓄电池A10、蓄电池B11、太阳能充电控制器12, 太阳能充电控制器12连接太阳能电池板13 ;
[001引方位检测模块2检测出采光装置6与太阳光的偏离角度,MSP430F149单片机1,接 收方位检测模块2检测到的信号,通过对信号处理,驱动传动装置5的云台动作,从而保证 安装在传动装置5上的采光装置6准确对准太阳,之后MSP430F149单片机1控制系统进入 低功耗模式,每5分钟唤醒并检测一次方位,并重新调整位置,如图2所示为进入低功耗流 程。为便于调试及维护,系统添加了手动模式,即通过键盘手动调整采光装置方位。系统上 电初始化后便检测引脚信号判断当前模式,若为手动模式则等待键值输入,根据键值做出 相应动作,若为自动模式则继续判断光强是否达到追踪条件,若达到则根据方位探测器信 号驱动电机动作,完成追踪后即进入低功耗模式,等待定时器中断5分钟唤醒一次。储能供 电部分程序在ADC中断中实现,每次采集完电压后则根据两电池电压值的不同切换充放电 电源。
[0019] 同时根据蓄电池A10、蓄电池B11的电量,控制充放电切换电路4实现充放电的智 能切换,并且在夜间或阴雨天气使系统自动处于低功耗模式,如图3所示为蓄电池充放电 流程。本发明MSP430F149单片机1分别检测两块铅酸蓄电池的电量,根据检测结果通过L298N驱动电路驱动继电器,实现蓄电池充放电的智能切换。如图所示具体流程如下;(注: 为便于说明,将蓄电池A10、蓄电池B11分别编号为A电池B电池。)
[0020] 1)当A电池充满电后,系统切换到对B电池充电,此时,A电池作为放电电源。
[002U 2)当B电池充满电后,系统切换到对A电池充电,此时,B电池作为放电电源。
[002引如当A、B电池都充满时,系统对蓄电池转入浮充状态。
[0023] 4)当A电池快达到深度放电时,系统切换到B电池作为放电电源。
[0024] 5)当B电池快达到深度放电时,系统切换到A电池作为放电电源。
[0025] 6)当A、B电池都快达到深度放电时,系统切换到市电,W保证系统的正常工作。
[0026] 如图4所示为方位检测模块2电路原理图,S端稳压器LM7805的IN管脚、9V电压 输入、电容C1的一端连接在一起,电容C1的另一端,S端稳压器LM7805的GND管脚、电容 C2的一端连接在一起并接地,电容C2的另一端、S端稳压器LM7805的OUT管脚、第二光敏 电阻和光强检测传感器202 -端、第=光敏电阻和光强检测传感器203 -端、电阻R0的一 端连接在一起,第二光敏电阻和光强检测传感器202另一端、第一光敏电阻和光强检测传 感器201 -端、第一LM339电压比较器205的负极、第二LM339电压比较器206的正极连接 在一起,第一光敏电阻和光强检测传感器201的另一端接地,第立光敏电阻和光强检测传 感器203的另一端、第四光敏电阻和光强检测传感
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