主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
光线自动追踪控制系统--蓝星之晨
小类:
机械与控制
简介:
太阳能是一种清洁可再生资源,但目前的接收装置对其利用不充分,效率提升方案之一就是使受光面与太阳光线保持垂直。此次设计是利用51单片机编程和AD转换,制做一个能自动追踪光线的控制装置,使感光面与其垂直,并能控制其他接收器。它具备双自由度,感光范围大幅度提升,可用于太阳能光伏发电,热水器,室内采光与机器人寻光等。此外,本装置可以简捷迅速组建无线控制与远程监控。
详细介绍:
整个项目的核心设计是一个正八面体形状的传感器及控制设施。在弱光设置下,可以对太阳光以外的光线进行跟踪,用于智能寻光;在强光设置下,可以对日光进行追踪,用于太阳能方面。此外,整个模型的外形设计为一个圆形的建筑,作为载体,主体色为蓝色。模型内部电路除控制传感器与受光板之外,还能自动与手动切换内置的两组充电电池组,它模拟的是太阳能利用的能源储备设施。为了增加模型的可观性与演示性,在其内部置入了蓝色白色流水灯,简单电梯模型。所有控制开关都集中到前面板部分。

作品图片

  • 光线自动追踪控制系统--蓝星之晨
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

光电传感器的一感多用,不仅可以用于光线追踪,还可以用于控制建筑内的照明等等。控制系统简单,51单片机就可轻松控制,成本比较低。

科学性、先进性

使用正八面体作为传感器的外形,这样可以感知的光线角度增加近一倍。这种传感器的控制简单,不需要复杂的外围电路,与定时跟踪阳光的装置比, 它的灵活性很好,没有地理位置的要求。并且这种 传感器的外形简洁,小巧,而且还能感知后方的光线强弱。

获奖情况及鉴定结果

2011年6月3日,入选河南省第九届挑战杯终审决赛。

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

作品可展示的形式

模型、现场演示

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

传感器制作完成后美观大方比较方便使用,控制电路简洁。使用一个传感器,可以任意扩展受控电机,可以简单组建无线设施。传感器现在全部是由手工制作,精密度可能会有些误差,但如果精确生产后,不仅可以用于阳光追踪, 还可以用于各种机器人的光线感知等其他光电传感器之中。将传感器的其中一维转动用于太阳能热水器,可以调节集热器的水平角度。将此传感器用于建筑外的平面镜中,使光线自动调整到室内中照明,并且只使用单片机就能很简单的实现角度计算。

同类课题研究水平概述

国内外现在研究的太阳能跟踪器主要有被动式与主动式。被动式是根据太阳的运动轨迹定时旋转受光面,它的局限性比较大,对地理位置有较高要求。主动式主要是利用挡光板投影的方法,这种方法较精确,但对于少量光线无法做出反应,只适合阳光跟踪。
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