一种用于自动跟踪太阳能的传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于自动跟踪太阳能的传感器，所述传感器包括MCU、光敏传感器阵列、电源模块及控制信号输出模块；所述光敏传感器阵列包括水平光敏三极管组及垂直光敏三极管组且水平光敏三极管组和垂直光敏三极管组相互垂直，光敏三极管阵列在球冠曲面内分布，垂直光敏三极管组呈圆弧型分布且其上半部的光敏三极管与下半部的光敏三极管镜像分布，水平光敏三极管组的左半部的光敏三极管与右半部的光敏三极管镜像分布。本实用新型避免了现有太阳能设备不能实现太阳光的实时垂直照射的缺陷，从而使得太阳能设备能够实现最大的功率输出。
【专利说明】—种用于自动跟踪太阳能的传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感领域，特别涉及一种用于自动跟踪太阳能的传感器。
【背景技术】
[0002]目前，太阳能作为环保能源已经被广泛应用，例如光伏发电、光-热能转换等太能设备，太阳能设备的太阳能转换率和太阳光与太阳能面板之间的角度有直接关系，当太阳光垂直于太阳能面板照射时将会产生最大输出。然而，太阳光随着时间的变化是在不停变换的，现有的太阳能设备只能在安装前根据当地的阳光照射情况选择较为合适的架设角度，而不能实现太阳光的实时垂直照射。
【发明内容】
[0003]发明目的:本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种用于自动跟踪太阳能的传感器，避免了现有太阳能设备不能实现太阳光的实时垂直照射的缺陷，从而使得太阳能设备能够实现最大的功率输出。
[0004]技术方案:为了实现发明目的，本发明公开了一种用于自动跟踪太阳能的传感器，所述传感器包括MCU、光敏传感器阵列、电源模块及控制信号输出模块；所述光敏传感器阵列包括水平光敏三极管组及垂直光敏三极管组且水平光敏三极管组和垂直光敏三极管组相互垂直，水平光敏三极管组和垂直光敏三极管组分别由若干光敏三极管组成，垂直光敏三极管组呈圆弧型分布且其上半部的光敏三极管与下半部的光敏三极管镜像分布，水平光敏三极管组的左半部的光敏三极管与右半部的光敏三极管镜像分布；光敏传感器阵列通过A/D接口与MCU相连接；MCU与电源模块相连接；MCU与控制信号输出模块相连接，所述控制信号输出模块通过输出两路PWM控制信号(以及对应的0?5v电压信号输出)，两路PWM控制信号分别用于水平面转角运动控制和垂直面转角运动控制。
[0005]作为优选，为了实现对传感器传感数据的实时远程监控，所述传感器还包括无线模块，无线模块与MCU相连接。
[0006]作为优选，为了使MCU具有更强的运算能力且封装面积较小，所述MCU采用LM3S818微控制器。
[0007]有益效果:本发明与现有技术相比，所述一种用于自动跟踪太阳能的传感器避免了现有太阳能设备不能实现太阳光的实时垂直照射的缺陷，从而使得太阳能设备能够实现最大的功率输出。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明一种用于自动跟踪太阳能的传感器的结构示意图；
[0009]图2为本发明光敏传感器阵列的横剖面示意图；
[0010]图3为本发明水平光敏三极管组的布置示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
[0012]如图1所示，所述一种用于自动跟踪太阳能的传感器由光敏传感器阵列、LM3S818控制芯片、电源模块、JTAG端口、控制信号输出模块、无线模块及用于测量环境光值的光传感器组成。LM3S818微控制器是Luminary Micro公司所提供的基于ARM Cortex_M3的控制器，它们为对成本尤其敏感的嵌入式微控制器应用带来了高性能的32位运算能力，能够以传统的8位和16位器件的价位来享受32位的性能，而且其以小占位面积的封装形式提供。如图2所示，所述光敏传感器阵列由水平光敏三极管组及垂直光敏三极管组组成，水平光敏三极管组由7个光敏三极管组成，垂直光敏三极管组由6个光敏三极管组成，并且垂直光敏三极管组中间的光敏三极管分布于传感器的圆点上，且其上半部的光敏三极管与下半部的光敏三极管镜像分布，水平光敏三极管组的左半部的光敏三极管与右半部的光敏三极管镜像分布；如图3所示，所述水平光敏三极管组分布方式为球冠面，且其半径为50mm。无线模块的设计使得传感器能够实现远程监控功能以及远程数据传输功能。
[0013]基于如图1所示的一种用于自动跟踪太阳能的传感器，传感器上电之后进行初始化工作并设定每隔一段时间触发一次中断，然后读取定时采样标志位，若采样标志位为1则进入采样子程序，否则延迟Is继续读取定时采样标志位。进入采样子程序，首先将采样标志位置0，然后触发16次水平光敏三极管组的AD采样序列，再然后触发16次垂直光敏三极管组的AD采样序列，分别计算出水平最大偏角和垂直最大偏角，若水平最大偏角大于水平偏角限定值则设置PWM输出控制信号调整水平位置倾角，否则不对水平位置进行调整且进入垂直最大偏角的控制，若垂直最大偏角大于垂直偏角限定值则设置PWM输出控制信号调整水平位置倾角，否则不对垂直位置进行调整且停止本次采样子程序。在触发中断后，进入中断处理，通过光传感器测量环境光值，并进行采样标志位的定时计时工作及光传感器采集数据的发送工作。
[0014]对所公开的上述实施例的说明，使本领域的专业技术人员能够实现或者使用本发明，对上述实施例的修改对本领域的专业技术人员是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明不限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
【权利要求】
1.一种用于自动跟踪太阳能的传感器，其特征在于，所述传感器包括MCU、光敏传感器阵列、电源模块及控制信号输出模块；所述光敏传感器阵列包括水平光敏三极管组及垂直光敏三极管组且水平光敏三极管组和垂直光敏三极管组相互垂直，水平光敏三极管组和垂直光敏三极管组分别由若干光敏三极管组成，水平光敏三极管组呈圆弧型分布且其上半部的光敏三极管与下半部的光敏三极管镜像分布，垂直光敏三极管组的左半部的光敏三极管与右半部的光敏三极管镜像分布；光敏传感器阵列通过A/D接口与MCU相连接；MCU与电源模块相连接；MCU与控制信号输出模块相连接，所述控制信号输出模块通过输出两路PWM控制信号，两路PWM控制信号分别用于水平面转角运动控制和垂直面转角运动控制。
2.如权利要求1所述的一种用于自动跟踪太阳能的传感器，其特征在于，所述传感器还包括无线模块，无线模块与MCU相连接。
3.如权利要求1?2任一项所述的一种用于自动跟踪太阳能的传感器，其特征在于，所述MCU采用LM3S818微控制器。
【文档编号】G05D3/12GK204116965SQ201420358261
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】张奕, 张月, 周刚, 井辉 申请人:南京城市职业学院