[实用新型]一种自动寻光自动避障太阳能充电小车装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能充电的小车装置，尤其是能自动寻光自动避障的太阳能充电小车。 

背景技术

太阳能电池是现代技术的结果，它利用半导体材料将光能直接转换成电能。随着现代技术的发展，其材料制作价格越来越低廉。现在能源问题和环境问题对于可持续发展来讲都是非常严峻的，清洁能源的开发和应用对人们生活和减少污染有着非常重要的意义。当今社会能源竞争愈演愈烈，用自己的双手来改变旧有的能源结构和合理利用开发新能源具有现实意义。 

现有的太阳能小车上的太阳能电池一般不具有自动寻光功能，一旦光源位置偏离太阳能电池板角度较大将不能很好地实现小车供电。市面上具有循迹功能的太阳能小车很少具有避障功能，使得其实用性和趣味性降低。同时，目前学校对嵌入式控制的学习偏向理论化，实用性和趣味性欠缺，使得初学者实际应用能力欠缺，上述不能满足社会需求。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有自动寻光自动避障功能的太阳能充电小车装置，具体解决以下问题：1）现有玩具小车中，大多采用碱性干电池等不可再生电源，不利于能源和环境发展，且小车功能较为单一；2）对于学习嵌入式控制的初学者，缺乏实用性和趣味性的实际操作训练套件。 

本实用新型采用的技术方案是：自动寻光自动避障太阳能充电小车，同时实现小车避障和太阳能电池板的寻光。本实用新型包括电源模块、电机驱动模块、小车自动寻光及避障模块、太阳能电池板寻光模块、充电电源状态采集及显示模块。该实用新型利用太阳能电池板给车载蓄电池充电来驱动小车前进，小车驱动和太阳能电池板分别通过一片单片机独立控制，两者互不影响，并采用步进电机和光电检测互相配合使用的方式，以实现小车沿光源自动前进。步进电机易于控制，可以精确的控制转角，光电检测器件灵敏度高，可自动寻光，以实现小车的实时不间断供电，从而增强了本装置工作的长效性。同时，本实用新型采用红外障碍物检测技术，其红外避障电路采用电容电阻进行消抖，并利用二极管的管压降以减弱近光源对小车的干扰，实现了小车的自动避障功能，增强了实用性和趣味性。 

本实用新型具有下述有益效果：1）所使用的主要原材料及电子器件都是使用广泛且成本低廉的通用器件，通用性强；2）能实现对人造光源及自然光的自动追踪并靠近到最强的光照，最大化地利用所有的光能，始终实现高效率充电；3）在向光源靠近的过程中能自动绕开前方的障碍物继续追光前进；4）车载LCD显示模块可实时显示充电电池的电压及电流状态，有利于充电电池的合理保护与利用；5）可作为演示新能源及低碳功能的高级智能玩具及学习嵌入式控制的应用训练套件。 

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。 

图中：0、红外避障探头，1、小车寻光模块，2、驱动轮，3、蓄电池，4、步进电机，5、太阳能板寻光模块，6、太阳能板，7、电源模块，8、主控制器，9、信号处理及电机驱动模块，10、锂电池或蓄电池，11、12864液晶屏，12、开关，13、后导轮。 

图2为本实用新型的小车装置控制系统框图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。 

本实用新型是结合光伏发电储能实例、单片机控制及智能小车载体，提供一种具有自动寻光自动避障功能的太阳能充电小车装置。 

如图1所示，本实用新型由电源模块、电机驱动模块、小车自动寻光及避障模块、太阳能电池板寻光模块、充电电源状态采集及显示模块组成，小车的驱动轮2由步进电机提供动力，后导轮13可以全方位导向。太阳能板始终对蓄电池3、10充电，并由液晶屏11显示状态。红外探头0和小车寻光模块1得到的信号送模块9处理，并由控制器8做出反应。太阳能板6寻光转动由步进电机4控制，太阳能板寻光模块5连接到电源模块7。 

太阳能电池板提供小车的动力，打开开关12后，首先进行寻光，寻找到光源后，小车向光源前进，若红外避障探头0检测到障碍物，小车能够绕开障碍物。在这个过程中太阳能板始终对着光源，保证最大效率的利用光能。