[发明专利]一种基于ARM技术的新型主动寻光零能耗照明系统

说明书

技术领域

本发明属于能源领域，具体涉及一种基于ARM技术的新型主动寻光零能耗照明系统。

背景技术

目前，石油和煤炭供应日益紧张。火力发电、石油和煤炭燃烧会排放大量的污染性气体。随着人类社会的发展，建筑用地日益紧张，很多商场、车库修建在了地下，白天也需要照明，浪费大量电能。太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展前景非常广阔，然而它也存在着密度低、间歇性、空间分布不断变化的问题，这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。目前主要有两种途径，一种将太阳辐射转换为热能，然后将热能转化为电能，另一种是通过光电器件直接将太阳能转为电能，充分利用太阳能完全符合经济发展相关政策的要求，可以有效的减少了能源的浪费、减少了污染气体的排放。对节能减排具有重要意义。我市目前大中型地下停车场日益增多，大型商城都有地下停车场、地下购物广场、地下美食城，商业经济发展提供了很大一部分就业岗位，带动周边很多产业发展，但是能源消耗量巨大，而火力发电对环境构成潜在的威胁。所以亟待从源头解决环境问题，因此研究一种无污染，环境友好的零能耗自动化程度高的照明技术对解决国内能源紧张现状有着重要意义。

发明内容

本发明主要解决问题是一种基于ARM技术的新型主动寻光零能耗照明系统的研制，用于解决室内场所24小时0能耗照明，解决日间需要照明场所的0能耗照明。

其技术方案如下：一种基于ARM技术的新型主动寻光零能耗照明系统，其步骤如下：

1)打开电源开关，接通锂聚合物电池，追光装置自动复位，还原到初始位置；

2)光敏传感器接收光照，将信号传输给控制单元，控制单元给出移动信号，电动机运行，调整追光装置位置；

3)光线经集光器传输，反射镜将入射光线反射通过滤光片进入光导管，光线在光导管内经多次反射，到达散射器，提供照明；

4)同时，光线照射太阳能电池板，电池板将光能转化成太阳能储存在锂聚合物电池里；

5)夜间无光照时，控制系统将追光装置复位，打开LED照明系统。

所述的照明系统包括ARM技术自动控制系统，所述的ARM技术自动控制系统包括：集光器、光敏传感器、步进电机、ARM单片机、滤光片、太阳能光伏面板、LED照明构成，光敏传感器对太阳光的感应，将信号传输给单片机，由单片机控制步进电机进行转动，从而调节集光器的位置以使太阳光更大程度进入光导管内部。

本系统的光导系统，利用镀有高反光膜玻璃片制作空心光导系统，在集光罩上加装反光板，配合主动寻光系统自主寻光，最大限度让太阳光进入光导管内部。

主动寻光系统，利用多组光敏电阻阵列组成光敏传感器，并将光信号传递给单片机，从而通过控制步进电机使激光系统旋转到最佳接受太阳光角度。

光伏发电系统，太阳能面板辐向分布在集光器周围，跟随反光板、集光器一起接受步进电机控制旋转，保证光伏面板接受太阳光的最佳入射角。并在单片机的控制下，完成开启、发电、储能、关闭等一系列动作。

LED照明系统，利用LED配合在散光器周围，在单片机控制下，自动检测有无日照，有日照情况下开启光导照明，无日照情况下开启LED照明，低日照弱光情况下，开启LED辅助光导照明。

自动控制系统，开发了基于ARM技术的自动控制系统，控制步进电机，使集光和光伏面板主动寻光；控制照明系统以及电能贮存，并监测电池、室内外、LED系统的实时温度。

本发明具有以下优点：

(1)充分的利用了太阳能，节能减排；

(2)利用太阳能和LED照明相结合，效果良好，可用于多种场馆的室内照明；

(3)太阳能储量丰富，减少了电能消耗，增加了经济性能。

附图说明

图1是自动控制系统基本结构示意图

图2是主动寻光系统结构图

图3是光伏发电系统结构图

其中：图2中，1-集光器，2-反射镜，3-光敏传感器，4-ARM单片机，5-步进电机。

图3中，1-太阳能电池板，2-集光器，3-反射镜。

具体的实施方式

结合附图对本发明做具体说明。

如附图1，附图2和附图3中所示，该仪器以ARM单片机为核心工作时，1.打开电源开关，接通锂聚合物电池(使用前已充满电)，追光装置自动复位，还原到初始位置；2.光敏传感器接收光照，将信号传输给控制单元，控制单元给出移动信号，电动机运行，调整追光装置位置；3.光线经集光器传输，反射镜将入射光线反射通过滤光片进入光导管，光线在光导管内经多次反射，到达散射器，提供照明；4.同时，光线照射太阳能电池板，电池板将光能转化成太阳能储存在锂聚合物电池里；5.夜间无光照时，控制系统将追光装置复位，打开LED照明系统。主要包括ARM单片机、光敏传感器、A/D转换电路、步进电机控制的主动寻光系统、输入部分、显示部分、报警输出部分、LED和电能回收贮存系统、储存电路部分。