智能光跟踪演示仪的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种智能光跟踪演示仪，本演示仪利用光敏电阻的光电导效应进行智能光跟踪的演示。本发明由光敏电阻组、电机组、控制电路、和发光装置四个模块组成，其中光敏电阻组模块包括两对光敏电阻；电机组模块包括两个垂直放置的步进电机，电机传动杆，步进电机驱动芯片，电机支架；控制电路模块包括电源适配器，信号处理电路，无线信号接收器，遥控器,主开关；发光装置包括四个发光二极管。本演示仪的不同发光组合和透明的有机塑料外壳可以直观形象的演示智能光追踪的过程，且结构简单，成本低廉，实用性好，操作方便，实现了全自动化，适合大学有关课程的教学演示。
【专利说明】智能光跟踪演示仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能光跟踪演示仪。
【背景技术】
[0002]光电导效应是当光照射到半导体材料时，材料吸收光子的能量，使非传导态电子变为传导态电子，引起载流子浓度增大，使其自身电导率增大。智能光跟踪技术就是利用光敏电阻的光电导效应实现对光源的智能跟踪，教学中需要一种仪器来演示智能光跟踪技术。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种智能光跟踪演示仪。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明利用光敏电阻的光电导效应进行智能光跟踪的演示。本发明由光敏电阻组、电机组、控制电路、和发光装置四个模块组成，其中光敏电阻组模块包括两对光敏电阻；电机组模块包括两个垂直放置的步进电机，电机传动杆，步进电机驱动芯片，电机支架；控制电路模块包括电源适配器，信号处理电路，无线信号接收器，遥控器和主开关；发光装置包括四个高亮LED射灯。演示仪开始工作时，高亮LED射灯提供光源，光敏电阻把光信号转换成电信号传送给控制电路，电流经过控制电路模块处理后传送给步进电机，步进电机带动光敏电阻组转动，直到四个光敏电阻接收到的光照强度相同且最大时停止转动，从而实现智能光跟踪。
[0005]具体是由电源适配器把市电转化为所需电源，由主开关控制电源。本智能光跟踪演示仪外壳的材料为透明有机塑料，从而可以同时向多人演示智能光跟踪的过程，进而提高了演示效率。四个高亮LED射灯位于光敏电阻上方，并分别固定在仪器外壳内侧的四个顶角上，用遥控器控制高亮LED射灯组的亮灭，遥控器上的按钮分为控制灯的开关与控制灯的亮度两个模块，模块一按钮可以控制高亮LED射灯组的不同发光组合，其组合有:任意一盖灯发光，任意两盖灯发光，任意三盖灯发光以及四盖灯同时发光的四种组合；模块二按钮可以控制高亮LED射灯的亮度，其分为最亮、较亮、微亮三种亮度，从而可以演示光源在不同位置和亮度时的智能光跟踪过程。两对光敏电阻固定在一个方形底座上的四个角上，对角线上的两个光敏电阻为一对，每一对光敏电阻对应一个步进电机，底座则连接在其中一个步进电机上，四个不同方向的光敏电阻可以接收到不同方向的光信号，然后分别把光信号转换成电信号传送给控制电路。当其中一对的两个光敏电阻接收的光照强度不同时，这对光敏电阻之间产生电势差并形成电信号，电信号经控制电路模块的单片机处理后再传送给步进电机驱动芯片，对应的步进电机就会在驱动芯片的驱动下转动，并通过电机传动杆带动光敏电阻组的转动，光敏电阻组的转动会使其接收到的光照强度发生变化，从而进一步影响步进电机的转动，形成一个实时的反馈系统。当这对光敏电阻接收到的光照强度相同且最大时，步进电机停止转动。当两个步进电机都停止转动时，四个光敏电阻接收到的光照强度相同且达到最大，从而实现智能光跟踪。[0006]本发明有益的效果是:本演示仪利用光敏电阻的光电效应实现了对光源的智能跟踪，发光装置的不同发光组合和透明的有机塑料外壳可以直观形象的演示智能光追踪的过程，且成本低廉，实用性好，实现了全自动化，适合大学有关课程的教学演示。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为智能光跟踪演示仪的装置示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明的具体结构作进一步说明。
[0009]图中，1-高亮LED射灯组，2-无线信号接收器，3-光敏电阻对，4_光敏电阻对，5-步进电机，6-电机传动杆，7-步进电机，8-步进电机驱动芯片，9-电机支架，10-主开关，11-电源适配器，12-仪器外壳，13-遥控器。
[0010]本演示仪由电源适配器11把市电转化为所需电源，由主开关10控制电源。智能光跟踪演示仪外壳12的材料为透明有机塑料，从而可以同时向多人演示智能光跟踪的过程，进而提高了演示效率。四个高亮LED射灯I位于光敏电阻上方，并分别固定在仪器外壳内侧的四个顶角上，用遥控器13控制高亮LED射灯组的亮灭，遥控器13上的按钮分为控制亮灭和控制亮度两个模块，模块一按钮a、b、c、d分别对应高亮LED射灯A、B、C、D，不同的按钮组合可以控制高亮LED射灯组的不同发光组合，即任意一盏灯发光，任意两盏灯发光，任意三盏灯发光，四盏灯同时发光；模块二按钮e、f、g可以控制高亮LED射灯的亮度，其分为最亮、较亮、微亮三个亮度，从而可以演示光源在不同角度和亮度时的智能光跟踪过程。两对光敏电阻3、4固定在一个方形底座上,对角线上的两个光敏电阻为一对,光敏电阻3对应步进电机5，光敏电阻4对应步进电机6，底座则连接在步进电机5上，光敏电阻组可以接收到不同方向的光信号，然后分别把光信号转换成电信号传送给控制电路。当一对中的两个光敏电阻接收的光照强度不同时，这对光敏电阻之间产生电势差并形成电信号，电信号经控制电路模块的单片机处理后再传送给步进电机驱动芯片8，对应步进电机就会在步进电机驱动芯片8的驱动下转动，步进电机通过电机传动杆6带动光敏电阻组的转动，光敏电阻组的转动会使其接收到的光照强度发生变化，从而进一步影响步进电机的转动，形成一个实时的反馈系统，当这对光敏电阻接收到的光照强度相同且最大时，步进电机停止转动。当两个步进电机都停止转动时，光敏电阻组接收到的光照强度相同且达到最大，从而实现智能光跟踪。
[0011]本发明利用光敏电阻的光电效应实现了对光源的智能跟踪，成本低廉，演示效果好，且结构简单，操作方便，实现了全自动化。
【权利要求】
1.一种智能光跟踪演示仪，其特征在于:本智能光跟踪演示仪外壳的材料为透明有机塑料，从而可以同时向多人演示智能光跟踪的过程，进而提高了演示效率；四个高亮LED射灯位于光敏电阻上方，并分别固定在仪器外壳内侧的四个顶角上，用遥控器控制高亮LED射灯组的亮灭，遥控器上的按钮分为控制灯的开关与控制灯的亮度两个模块，模块一按钮可以控制高亮LED射灯组的不同发光组合，其组合有:任意一盏灯发光，任意两盏灯发光，任意三盏灯发光以及四盏灯同时发光的四种组合；模块二按钮可以控制高亮LED射灯的亮度，其分为最亮、较亮、微亮三种亮度，从而可以演示光源在不同位置和亮度时的智能光跟踪过程；演示仪开始工作时，高亮LED射灯提供光源，光敏电阻把光信号转换成电信号传送给控制电路，电流经过控制电路模块处理后传送给步进电机，步进电机带动光敏电阻组转动，直到四个光敏电阻接收到的光照强度相同且最大时停止转动，从而实现智能光跟踪。
【文档编号】G09B23/18GK103915025SQ201410107463
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】陈文娟, 史湘伟, 黄兴洲, 薛德宽, 周旷宇, 刘雪林, 张旭, 赵吉庆, 尚剑锋 申请人:中国石油大学(华东)