專利名稱：一種自動(dòng)尋光自動(dòng)避障太陽能充電小車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能充電的小車裝置，尤其是能自動(dòng)尋光自動(dòng)避障的太陽能充電小車。
背景技術(shù)：
太陽能電池是現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)果，它利用半導(dǎo)體材料將光能直接轉(zhuǎn)換成電能。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，其材料制作價(jià)格越來越低廉?，F(xiàn)在能源問題和環(huán)境問題對于可持續(xù)發(fā)展來講都是非常嚴(yán)峻的，清潔能源的開發(fā)和應(yīng)用對人們生活和減少污染有著非常重要的意義。當(dāng)今社會(huì)能源競爭愈演愈烈，用自己的雙手來改變舊有的能源結(jié)構(gòu)和合理利用開發(fā)新能源具有現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)有的太陽能小車上的太陽能電池一般不具有自動(dòng)尋光功能，一旦光源位置偏離太陽能電池板角度較大將不能很好地實(shí)現(xiàn)小車供電。市面上具有循跡功能的太陽能小車很少具有避障功能，使得其實(shí)用性和趣味性降低。同時(shí)，目前學(xué)校對嵌入式控制的學(xué)習(xí)偏向理論化，實(shí)用性和趣味性欠缺，使得初學(xué)者實(shí)際應(yīng)用能力欠缺，上述不能滿足社會(huì)需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有自動(dòng)尋光自動(dòng)避障功能的太陽能充電小車裝置，具體解決以下問題1)現(xiàn)有玩具小車中，大多采用堿性干電池等不可再生電源，不利于能源和環(huán)境發(fā)展，且小車功能較為單一；2)對于學(xué)習(xí)嵌入式控制的初學(xué)者，缺乏實(shí)用性和趣味性的實(shí)際操作訓(xùn)練套件。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是自動(dòng)尋光自動(dòng)避障太陽能充電小車，同時(shí)實(shí)現(xiàn)小車避障和太陽能電池板的尋光。本實(shí)用新型包括電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、小車自動(dòng)尋光及避障模塊、太陽能電池板尋光模塊、充電電源狀態(tài)采集及顯示模塊。該實(shí)用新型利用太陽能電池板給車載蓄電池充電來驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)，小車驅(qū)動(dòng)和太陽能電池板分別通過一片單片機(jī)獨(dú)立控制，兩者互不影響，并采用步進(jìn)電機(jī)和光電檢測互相配合使用的方式，以實(shí)現(xiàn)小車沿光源自動(dòng)前進(jìn)。步進(jìn)電機(jī)易于控制，可以精確的控制轉(zhuǎn)角，光電檢測器件靈敏度高，可自動(dòng)尋光，以實(shí)現(xiàn)小車的實(shí)時(shí)不間斷供電，從而增強(qiáng)了本裝置工作的長效性。同時(shí)，本實(shí)用新型采用紅外障礙物檢測技術(shù)，其紅外避障電路采用電容電阻進(jìn)行消抖，并利用二極管的管壓降以減弱近光源對小車的干擾，實(shí)現(xiàn)了小車的自動(dòng)避障功能，增強(qiáng)了實(shí)用性和趣味性。本實(shí)用新型具有下述有益效果1)所使用的主要原材料及電子器件都是使用廣泛且成本低廉的通用器件，通用性強(qiáng)；2)能實(shí)現(xiàn)對人造光源及自然光的自動(dòng)追蹤并靠近到最強(qiáng)的光照，最大化地利用所有的光能，始終實(shí)現(xiàn)高效率充電；3)在向光源靠近的過程中能自動(dòng)繞開前方的障礙物繼續(xù)追光前進(jìn)；4)車載LCD顯示模塊可實(shí)時(shí)顯示充電電池的電壓及電流狀態(tài)，有利于充電電池的合理保護(hù)與利用；5)可作為演示新能源及低碳功能的高級智能玩具及學(xué)習(xí)嵌入式控制的應(yīng)用訓(xùn)練套件。
圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中0、紅外避障探頭，1、小車尋光模塊，2、驅(qū)動(dòng)輪，3、蓄電池，4、步進(jìn)電機(jī)，5、太陽能板尋光模塊，6、太陽能板，7、電源模塊，8、主控制器，9、信號處理及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，10、 鋰電池或蓄電池，1U12864液晶屏，12、開關(guān)，13、后導(dǎo)輪。圖2為本實(shí)用新型的小車裝置控制系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)用新型是結(jié)合光伏發(fā)電儲(chǔ)能實(shí)例、單片機(jī)控制及智能小車載體，提供一種具有自動(dòng)尋光自動(dòng)避障功能的太陽能充電小車裝置。如圖1所示，本實(shí)用新型由電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、小車自動(dòng)尋光及避障模塊、 太陽能電池板尋光模塊、充電電源狀態(tài)采集及顯示模塊組成，小車的驅(qū)動(dòng)輪2由步進(jìn)電機(jī)提供動(dòng)力，后導(dǎo)輪13可以全方位導(dǎo)向。太陽能板始終對蓄電池3、10充電，并由液晶屏11 顯示狀態(tài)。紅外探頭0和小車尋光模塊1得到的信號送模塊9處理，并由控制器8做出反應(yīng)。太陽能板6尋光轉(zhuǎn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)4控制，太陽能板尋光模塊5連接到電源模塊7。太陽能電池板提供小車的動(dòng)力，打開開關(guān)12后，首先進(jìn)行尋光，尋找到光源后，小車向光源前進(jìn)，若紅外避障探頭0檢測到障礙物，小車能夠繞開障礙物。在這個(gè)過程中太陽能板始終對著光源，保證最大效率的利用光能。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)尋光自動(dòng)避障太陽能充電小車裝置，其特征是包括其特征是包括電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、小車自動(dòng)尋光及避障模塊、太陽能電池板尋光模塊、充電電源狀態(tài)采集及顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能充電小車裝置，其特征是小車避障尋光和太陽能電池板避障尋光功能通過兩片單片機(jī)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)控制，互不影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能充電小車裝置，其特征是小車尋光電路采用步進(jìn)電機(jī)和光電檢測互相配合的方式，實(shí)現(xiàn)小車沿光源自動(dòng)前進(jìn)。
專利摘要一種自動(dòng)尋光自動(dòng)避障太陽能充電小車裝置，包括電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、小車自動(dòng)尋光及避障電路模塊、太陽能電池板尋光模塊、充電電源狀態(tài)采集及顯示模塊。其特點(diǎn)是利用太陽能電池板給車載蓄電池充電來驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)，小車和太陽能電池板分別通過一片STC89C52單片機(jī)獨(dú)立控制，采用步進(jìn)電機(jī)和光電檢測配合使用的方法，完成自動(dòng)避障和尋光功能，實(shí)現(xiàn)小車的實(shí)時(shí)不間斷供電。本實(shí)用新型的有益效果是小車裝置成本低，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，區(qū)域性限制低，具有低損耗、高通用性、高效節(jié)能等特點(diǎn)。本實(shí)用新型可以作為演示新能源及低碳功能的高級智能玩具，也可作為嵌入式控制初學(xué)者的訓(xùn)練套件。
文檔編號H02J7/00GK202078745SQ201120049919
公開日2011年12月21日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者時(shí)春峰, 李素平, 王飛, 蔣全勝, 錢力 申請人:蔣全勝