[实用新型]数字式太阳能自动跟踪控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种跟踪器，尤其涉及一种数字式且可以实现单轴和双轴切换的太阳能自动跟踪控制器。

背景技术

太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是由于太阳能空间分布不断变化，使其利用的效率不高，如果它的能量转换部分能始终保持与太阳光线垂直，那么它就可以在有限的使用面积内收集更多的太阳能。太阳能设备的能量转换部分若想保持与太阳光垂直，就必须要跟踪太阳。太阳能跟踪器就为解决这一问题提供了条件。研究表明，采样了太阳能跟踪器，其能量的利用率可提高30％以上。但现有的跟踪装置，大多采用模拟跟踪控制技术，普遍存在控制精度不高，自适应性差，且不能同时兼顾单轴和双轴的自动跟踪控制等缺点，难以满足市场的需求。

发明内容

本实用新型的目的为了克服上述缺点，提供一种太阳能自动跟踪控制器，采用高性能单片机控制技术，能有效地提高太阳能利用率和太阳能自动追踪控制，并能实现单轴和双轴控制的自动切换，实用灵活方便，经济实用。

本实用新型所采用的技术方案是：一种数字式太阳能自动跟踪控制器，包括电源电路，显示电路，按键电路，光照检测电路，还包括有MCU控制单元，向MCU控制单元提供时间信号的时钟电路，由MCU控制单元输出信号控制的驱动单元电路，所述光照检测电路的光照信号输入至MCU检测电路，按键输入电路的按键信号输入至MCU检测电路，MCU检测电路输入信号至显示电路。

所述的驱动单元电路还包括单轴及双轴控制单元，单轴和双轴切换单元。

所述单轴及双轴控制单元包括两台直流电动机，连接控制直流电动机正反转的继电器，两台直流电动机带动电池板的转动从而实现太阳能的自动跟踪。

本实用新型在单轴控制方式工作时，MCU检测东西方向的光照输入，并做出判断后驱动东西方向电机运动，双轴控制方式时，MCU分时检测东西和南北四方向的光照输入，并相应作出判断，分别驱动东西和南北电机运动，达到双轴追踪的目的，时钟电路可以保证控制器在夜间停止工作，减少损耗，提高系统效率。本实用新型可最大限度地提高太阳能利用率，精确追踪太阳，方便的实现单轴和双轴的自动跟踪控制，性价比高，市场前景好。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的电路单元方框示意图；

图2为本实用新型的外部接口结构示意图；

图3为本实用新型的工作电源的电路原理图；

图4为本实用新型的限位开关的电路原理图；

图5为本实用新型的控制输出的电路原理图；

图6为本实用新型的主控制电路部分的原理图。

具体实施方式

如图1所示本实施例电路系统结构和信号走向为：电源电路为整个系统供电，MCU控制单元为主控单元，按键电路和光照检测电路分别为MCU控制单元输入按键信号和光照信号，时钟电路为MCU控制单元提供时钟信号，在白天MCU控制单元控制开机，在夜晚MCU控制单控制停机，MCU控制单元根据光照信号驱动驱动单元电路里的电机。

在单轴控制方式工作时，MCU控制单元检测东西方向的光照输入，并做出判断后驱动东西方向电机运动，双轴控制方式时，MCU控制单元分时检测东西和南北四方向的光照输入，并相应作出判断，分别驱动东西和南北电机运动，达到双轴追踪的目的。

如图2所示为本实用新型的外部接口结构示意图，为便于接线和操作，接口电路均分布在控制板的两侧，主要包括输入输出接口，用于按键和显示电路的连接，以及程序的烧写；传感器和位置开关接口，主要连接光照检测电路的外部光敏传感器和四个方位的限位开关；控制输出接口用于连接控制电机；电源接口连接工作电源。

如图3所示，为本实用新型的控制电源和工作电源电路，电路采用开关电源芯片LM2956和LM2576组成，输入端为防止电源正负极反接，采用了整流桥保护输入电路D2，滤波电容C1，输出部分电路R2和可调电阻R3，可调整输出电压值。LM2576组成5V工作电源输出电路。

参照图4，为本实用新型的限位开关接入电路，电路由电阻R13和R18组成，当开关动作时输出低电平，反之为高电平。本设计采用东西南北四路限位开关检测电源电路。