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      可見光復(fù)眼定位器的制作方法

      文檔序號:5910402閱讀:436來源:國知局
      專利名稱:可見光復(fù)眼定位器的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種可見光定位系統(tǒng),能適合太陽能光電和光熱的光線跟蹤定位等可見光的定位應(yīng)用。
      背景技術(shù)
      目前,太陽能跟蹤已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種太陽能應(yīng)用系統(tǒng),對太陽光的跟蹤定位技術(shù)發(fā)展迅速,通用的對太陽光跟蹤定位來調(diào)整太陽能電池板的方位是由光敏或熱敏元器件和一些控制系統(tǒng)組成的,通過設(shè)置在太陽能電池板上不同位置的光敏或熱敏元器件對不同角度太陽光光照的感應(yīng)量的不同,將數(shù)據(jù)傳入控制系統(tǒng),對太陽能電池板方位進(jìn)行校正。由于太陽光光路不經(jīng)過空氣以外的中間介質(zhì)直接與被感應(yīng)元器件接觸,定位的視場小,系統(tǒng)的反應(yīng)速度慢,而且系統(tǒng)的抗干擾能力差。
      發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)定位的視場小,系統(tǒng)的反應(yīng)速度慢,而且系統(tǒng)的抗干擾能力差的不足,本發(fā)明提供一種可見光復(fù)眼定位器,采用光學(xué)復(fù)眼結(jié)構(gòu)和電路系統(tǒng)來采集可見光并進(jìn)行處理,該系統(tǒng)不僅能增大定位的視場和反應(yīng)速度,而且體積小、重量輕、能耗低,能方便地應(yīng)用到各種太陽能電池板陣列的跟蹤定位中。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括半球型復(fù)眼、電路模塊和DSP 處理器,采用凸透鏡組裝配一個半球形復(fù)眼,將半球形復(fù)眼的半球面橫向平均分成360份, 縱向平均分成90份,這樣就將半球面劃分為32400個小格,每個小格裝配一個單眼,每個單眼由凸透鏡下接圓柱狀光纖構(gòu)成,每個單眼接兩個光敏電阻模塊,分別為相鄰的列電阻模塊(由縱向排列的一個光敏電阻和一個起保護(hù)作用的定值電阻串聯(lián)構(gòu)成)和行電阻模塊 (由橫向排列的一個光敏電阻和一個起保護(hù)作用的定值電阻串聯(lián)構(gòu)成),這樣就由電阻模塊構(gòu)成電路模塊,其中的電阻模塊之間采用行并聯(lián)或列并聯(lián)模式,電路模塊通過電壓傳感器外接DSP處理器并由DSP處理器提供電源。當(dāng)光源照向復(fù)眼半球面時,光源經(jīng)每個單眼的凸透鏡放大聚焦后傳導(dǎo)至光纖,光纖對可見光進(jìn)行傳導(dǎo),可見光傳導(dǎo)至與每個單眼相對應(yīng)的光敏電阻上,由于每個單眼接受光照的角度不同,其對應(yīng)的光敏電阻接受光照強(qiáng)度不同, 該光敏電阻阻值因受光照而減小量也不同,這樣通過電壓傳感器對每一行和每一列的并聯(lián)電阻模塊讀取電壓值并傳送至DSP處理器。電路模塊首先工作在行并聯(lián)模式,對每一行并聯(lián)電阻電路讀取電壓值,當(dāng)360行電路取值完畢后由DSP處理器控制電路轉(zhuǎn)向列并聯(lián)模式并開始對列并聯(lián)電路讀取電壓值,當(dāng)90列電路取值完畢后結(jié)束電路工作狀態(tài),由DSP處理器對讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,電壓值最大的行和電壓值最大的列的交集光敏電阻模塊即為所求電阻模塊,根據(jù)其所對應(yīng)的單眼,可求出光照的俯仰角和方位角。本發(fā)明的有益效果是當(dāng)光照經(jīng)過復(fù)眼透鏡組時,復(fù)眼凸透鏡組對光強(qiáng)進(jìn)行放大并聚焦光源,同時凸透鏡下的光纖部分對可見光進(jìn)行傳導(dǎo),有效地采集了可見光并進(jìn)行處理,提高了定位的反應(yīng)速度和精度。系統(tǒng)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單且能耗低,便于裝配應(yīng)用。
      以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
      圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖。圖2是復(fù)眼原理圖。圖3是電路原理圖。圖4是系統(tǒng)邏輯圖。圖中,Rl-光敏電阻,R2-定值電阻,T3-電壓傳感器,E4-蓄電池,K5-雙向開關(guān), M6-列電阻模塊,M7-行電阻模塊,R8-并聯(lián)電路獨立電阻。
      具體實施方式
      在圖1中,復(fù)眼模塊與電路模塊相連,電路模塊與DSP處理器模塊相連。在圖2中,每個單眼根據(jù)其所對應(yīng)空間俯仰角和方位角進(jìn)行五位十進(jìn)制數(shù)字的編號,前三位為方位角,變化區(qū)間001-360,后二位為俯仰角,變化區(qū)間01-90,單眼編號變化區(qū)間 00101-36090。在圖3所示實施例中,光敏電阻Rl和定值電阻R2串聯(lián)構(gòu)成列電阻模塊M6和行電阻模塊M7。90個列電阻模塊M6并聯(lián)構(gòu)成一行并聯(lián)電路,360行并聯(lián)電路構(gòu)成行電路陣列。 360個行電阻模塊M7并聯(lián)構(gòu)成一列并聯(lián)電路,90列并聯(lián)電路構(gòu)成列電路陣列。行電路陣列和列電路陣列互相獨立。行電路陣列和列電路陣列分別由蓄電池E4供應(yīng)電源工作,由DSP 控制流控制雙向開關(guān)K5決定行電路陣列工作或者列電路陣列工作。在每行并聯(lián)電阻和每列并聯(lián)電阻與并聯(lián)電路獨立電阻R8之間接入電壓傳感器T3,電壓傳感器T3外接DSP處理
      ο如圖4所示,當(dāng)不同方向的光源經(jīng)過復(fù)眼照向電路時,首先由DSP控制流控制電路工作在行電路陣列狀態(tài),每個光敏電阻Rl受光照阻值減小,根據(jù)所受光照強(qiáng)度不同阻值減小不同,這樣可以計算出每一行并聯(lián)電路與并聯(lián)電路獨立電阻R8之間的電位值,經(jīng)過電壓傳感器T3送入DSP處理器,當(dāng)360行并聯(lián)電路電壓值讀取完畢后,由DSP控制流控制雙向開關(guān)K5轉(zhuǎn)向列電路陣列狀態(tài),同樣讀取每一列并聯(lián)電路與并聯(lián)電路獨立電阻R8之間的電位值,經(jīng)過電壓傳感器T3送入DSP處理器,當(dāng)90列并聯(lián)電路電壓值讀取完畢后,電路工作完畢,由DSP處理器對所讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,求出所讀取的電壓值最大的行電路和所讀取的電壓值最大的列電路的交集電阻模塊,根據(jù)其所對應(yīng)的單眼的編號,可求出光照的俯仰角和方位角,完成對可見光的定位。
      權(quán)利要求1.一種可見光復(fù)眼定位器,包括半球型復(fù)眼、電路模塊和DSP處理器,其特征在于將半球形復(fù)眼的半球面橫向平均分成360份,縱向平均分成90份,這樣就將半球面劃分為 3M00個小格,每個小格裝配一個單眼,每個單眼由凸透鏡下接圓柱狀光纖構(gòu)成,每個單眼接兩個光敏電阻模塊,分別為相鄰的列電阻模塊和行電阻模塊,這樣就由電阻模塊構(gòu)成電路模塊,其中的電阻模塊之間采用行并聯(lián)或列并聯(lián)模式,電路模塊通過電壓傳感器外接DSP 處理器并由DSP處理器提供電源。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見光復(fù)眼定位器,其特征在于所述的列電阻模塊由縱向排列的一個光敏電阻和一個起保護(hù)作用的定值電阻串聯(lián)構(gòu)成,行電阻模塊由橫向排列的一個光敏電阻和一個起保護(hù)作用的定值電阻串聯(lián)構(gòu)成。
      專利摘要本實用新型公開了一種可見光復(fù)眼定位器,將半球形復(fù)眼的半球面劃分為32400個小格,每個小格裝配一個單眼,每個單眼由凸透鏡下接圓柱狀光纖構(gòu)成,每個單眼接兩個光敏電阻模塊,分別為相鄰的列電阻模塊和行電阻模塊,這樣就由電阻模塊構(gòu)成電路模塊,電路模塊通過電壓傳感器外接DSP處理器并由DSP處理器提供電源。本實用新型有效地采集了可見光并進(jìn)行處理,提高了定位的反應(yīng)速度和精度,系統(tǒng)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單且能耗低,便于裝配應(yīng)用。
      文檔編號G01J1/42GK202074962SQ20112009200
      公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
      發(fā)明者張靈培, 徐冠青, 徐立, 王偉, 趙平 申請人:西北工業(yè)大學(xué)
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