一种自动追光装置的制作方法

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种自动追光装置。

背景技术：

随着现代社会的发展，人们对天然气、石油、煤矿、铁矿等非可再生资源的依赖程度依然非常大，同时由现有能源构架引起的环境污染问题已经相当严重。我们不仅需要持久的能源，也需要维持可持续发展的良好生存环境。

太阳能作为一种新能源，是人类可以利用的最丰富的能源之一。据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳消耗了它本身能量的2%。今后足以供给地球人类，使用几十亿年，可以说是取之不尽，用之不竭。在地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡。不会造成污染和公害。

目前人们采用多种方式利用太阳能，包括生活中常见的太阳能热水器、太阳能电池板发电、太阳能收集室内照明等。不管哪种方法利用太阳能，由于地球的自转，我们观察到的太阳总是东升西落，这样为了最大程度的利用太阳能，一种自动追寻太阳光的装置是很有必要的，就可以让太阳能电池板等装置实时处在向阳方向。

本实用新型通过设计一定的物理结构和电路结构，自动控制舵机转动，使得太阳能电池板能够自动朝向太阳的方向，致力于高效的利用太阳能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自动追光装置，能实时追寻太阳的方位，有效的提高太阳能的利用率。

本实用新型采用的技术方案是：

一种自动追光装置及方法，其核心的装置包括两个舵机（或电机）、向阳板和光敏电阻盒。两个舵机构成一个两轴的旋转平台，平台上安装一块向阳板，该向阳板上可以安装太阳能电池板或者其他想要收集利用太阳能的装置。向阳板本身不透光，材料为金属或者木板。向阳板上有一个小孔，紧贴向阳板的小孔下方安装有一个光敏电阻盒，光敏电阻盒内下底板上有8个光敏电阻，光敏电阻位于光敏电阻盒底部，在小孔的周围均匀分布。只有上面小孔的光可以进入到光敏电阻盒内。

进一步地，第二个舵机安装在第一个舵机的上方，向阳板安装在第二个舵机上。第一个舵机转动会带动第二个舵机整体转动，第二个舵机旋转会带动向阳板转动。第一个舵机在水平平面转动，第二个舵机在竖直平面转动。

进一步地，光敏电阻盒内上底面就是向阳板所在面，下底面是一小块电路板。8个光敏电阻焊接在电路板上，引线从光敏电阻盒的下底面外部伸出连接到单片机系统，单片机系统读取光敏电阻的电阻值，进而控制舵机转动。

本实用新型的工作过程和使用方法为：

太阳光只能通过向阳板上的小孔照射到光敏电阻盒内，当向阳板正对着太阳时，从小孔内射进来的光垂直照射到光敏电阻盒内正下方，不会照射到旁边一圈的光敏电阻上，所有光敏电阻都处在暗区，电阻值都相对较大，单片机通过模拟数字转换读取到电阻数据，单片机通过数据处理判断出光敏电阻都处在暗区，则可以说明向阳板正对着太阳光，则不会触发舵机的旋转。

当太阳位置发生移动，太阳光不再正入射到光敏电阻盒内，而是斜着入射到光敏电阻盒内，则会照射到旁边一圈的某个光敏电阻上，该电阻值会相对其他电阻突然变小，单片机通过模拟数字转换读取到电阻数据，判断出该光敏电阻刚好被太阳光照射处在亮区，则通过调整两个舵机的方向，使得光敏电阻都回到暗区，向阳板正对着太阳。

本实用新型的有益效果为：

通过对8个光敏电阻所处状态的实时判断，实时控制舵机的转动，使得太阳光可以保持垂直照射到向阳板上。向阳板上可以安装太阳能电池板或者其他想要收集利用太阳能的装置以提高太阳能利用率。

附图说明

图1为整体舵机控制向阳板朝向太阳的结构示意图；

图2为光敏电阻盒内小孔和8个光敏电阻的立体位置示意图；

图3为光敏电阻盒内小孔和8个光敏电阻的位置二维俯视示意图。

图中，1-向阳板、2-向阳板上的小孔、3-光敏电阻盒、4-舵机、5-舵机、31~38-光敏电阻盒内下底面上均匀排布的光敏电阻。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方法，以清楚展现本实用新型的特点。这些附图均为简化的示意图以示意说明本实用新型的基本结构和方法，因此仅显示与本使用新型有关的构成。

如图1~3所示的一种自动追光装置，其核心的装置包括两个舵机4和5（或电机）、向阳板1和光敏电阻盒3。两个舵机4和5构成一个两轴的旋转平台，平台上安装一块向阳板1，该向阳板上可以安装太阳能电池板或者其他想要收集利用太阳能的装置。向阳板1本身不透光，材料为金属或者木板。向阳板1上有一个小孔2，紧贴向阳板的小孔2下方安装有一个光敏电阻盒3，光敏电阻盒3内下底板上有8个光敏电阻31~38。

如图3为光敏电阻盒内小孔2和8个光敏电阻的位置二维俯视示意图，光敏电阻位于光敏电阻盒3底部，在小孔2的周围均匀分布。只有上面小孔的光可以进入到光敏电阻盒3内。

进一步地，第二个舵机4安装在第一个舵机5的上方，向阳板1安装在第二个舵机4上。第一个舵机5转动会带动第二个舵机4整体转动，第二个舵机4旋转会带动向阳板1转动。第一个舵机5在水平平面转动，第二个舵机4在竖直平面转动。

如图2所示，光敏电阻盒3内上底面就是向阳板1所在面，下底面是一小块电路板。8个光敏电阻焊接在电路板上，引线从光敏电阻盒的下底面外部伸出连接到单片机系统，单片机系统读取光敏电阻的电阻值，进而控制舵机4和5转动。

本实用新型的工作过程和使用方法为：

太阳光只能通过向阳板1上的小孔2照射到光敏电阻盒3内，当向阳板1正对着太阳时，从小孔2内射进来的光垂直照射到光敏电阻盒3内正下方，不会照射到旁边一圈的光敏电阻上，所有光敏电阻都处在暗区，电阻值都相对较大，单片机通过模拟数字转换读取到电阻数据，单片机通过数据处理判断出光敏电阻都处在暗区，则可以说明向阳板1正对着太阳光，则不会触发舵机的旋转。

当太阳位置发生移动，太阳光不再正入射到光敏电阻盒3内，而是斜着入射到光敏电阻盒3内，则会照射到旁边一圈的某个光敏电阻上，该电阻值会相对其他电阻突然变小，单片机通过模拟数字转换读取到电阻数据，判断出该光敏电阻刚好被太阳光照射处在亮区，则通过调整两个舵机的方向，使得光敏电阻都回到暗区，向阳板1正对着太阳。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

技术特征：

1.一种自动追光装置，其特征在于，其核心的装置包括两个舵机、向阳板和光敏电阻盒；两个舵机构成一个两轴的旋转平台，平台上安装一块向阳板，该向阳板上可以安装太阳能电池板或者其他想要收集利用太阳能的装置；向阳板上有一个小孔，紧贴向阳板的小孔下方安装有一个光敏电阻盒，光敏电阻盒内下底板上有8个光敏电阻，光敏电阻位于光敏电阻盒底部，在小孔的周围均匀分布。

2.根据权利要求1所述的一种自动追光装置，其特征在于，所述向阳板本身不透光，材料为金属或者木板。

3.根据权利要求1所述的一种自动追光装置，其特征在于，所述光敏电阻盒侧壁不透光；光敏电阻盒内上底面就是向阳板所在面，上底面的中心就是向阳板上的小孔，下底面是一小块电路板，8个光敏电阻焊接在电路板上，引线从光敏电阻盒的下底面外部伸出连接到单片机系统。

4.根据权利要求1所述的一种自动追光装置，其特征在于，所述向阳板的小孔是太阳光照射到光敏电阻盒内的唯一通道，两个舵机会不断的调整旋转方向，以保持太阳光点不照射到光敏电阻盒内的任何一个光敏电阻上，则判断为太阳光入射方向正好垂直于向阳板。

技术总结
本实用新型公开了一种自动追光装置及方法，其核心的装置包括两个舵机、向阳板和光敏电阻盒。两个舵机构成一个两轴的旋转平台，平台上安装一块向阳板，该向阳板上可以安装太阳能电池板或者其他想要收集利用太阳能的装置。向阳板上有一个小孔，紧贴向阳板的小孔下方安装有一个光敏电阻盒，光敏电阻盒内下底板上有8个光敏电阻，光敏电阻位于光敏电阻盒底部，在小孔的周围均匀分布。太阳光只能通过向阳板上的小孔照射到光敏电阻盒内，舵机会不断的调整旋转，以保持太阳光点不照射到光敏电阻盒内的任何一个光敏电阻上，使得太阳光入射方向正好垂直于向阳板。

技术研发人员：田云飞;阮丽华;葛士军;陈烨
受保护的技术使用者：南京南辉智能光学感控研究院有限公司
技术研发日：2020.05.23
技术公布日：2021.06.15