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一種野外無(wú)線傳感器嵌入式實(shí)時(shí)控制充電裝置的制造方法

文檔序號(hào):10058019閱讀:738來(lái)源:國(guó)知局
一種野外無(wú)線傳感器嵌入式實(shí)時(shí)控制充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種野外無(wú)線傳感器嵌入式實(shí)時(shí)控制充電裝置,屬于電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳感器技術(shù)的不斷提高,無(wú)線傳感器被越來(lái)越多的應(yīng)用在各行各業(yè)上。傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器由電池或者發(fā)電機(jī)提供電源從而構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),當(dāng)電能使用完畢后必須更換電池或者直接更換無(wú)線傳感器,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且造成了資源浪費(fèi)。采用能量收集的無(wú)線傳感器可以將電磁波轉(zhuǎn)化為電能來(lái)進(jìn)行供電,但是只依賴(lài)自然環(huán)境中的電磁波遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足無(wú)線傳感器的工作需要,效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供了一種野外無(wú)線傳感器嵌入式實(shí)時(shí)控制充電裝置,將本裝置放置在能量收集的無(wú)線傳感器附近,能夠自動(dòng)打開(kāi)箱體,將升降桿升起,并打開(kāi)太陽(yáng)能薄膜給蓄電池充電,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保,當(dāng)蓄電池電量較多時(shí)打開(kāi)無(wú)線電波發(fā)射器,對(duì)周?chē)鸁o(wú)線傳感器進(jìn)行充電,提高了充電效率。升降桿上的風(fēng)速傳感器可以測(cè)量風(fēng)力,當(dāng)風(fēng)力較大時(shí),自動(dòng)將裝置收入到箱體內(nèi),防止設(shè)備損壞,無(wú)需人工干預(yù),操作簡(jiǎn)便。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種野外無(wú)線傳感器嵌入式實(shí)時(shí)控制充電裝置,包括箱體1、承重盒2、控制模塊3、蓄電池4、電機(jī)I 5、滑動(dòng)軌6、限位片I 7、傳動(dòng)皮帶8、箱蓋9、滑道10、滾動(dòng)珠11、圓孔12、空心立柱13、升降桿14、電機(jī)II 15、無(wú)線電波發(fā)射器16、風(fēng)速傳感器17、固定桿18、傳動(dòng)齒輪19、螺紋桿20、圓形限位器21、微型馬達(dá)22、齒輪23、支撐臺(tái)24、金屬支架25、太陽(yáng)能薄膜26、固定頭27、軸承28、開(kāi)關(guān)39、限位塊I 40、限位塊II 41、限位片II 42 ;
[0005]箱體1上部有兩扇可以對(duì)開(kāi)的箱蓋9,承重盒2安裝在箱體2下部,承重盒2內(nèi)左側(cè)安裝有控制模塊3,右側(cè)安裝有蓄電池4,控制模塊3與蓄電池4、電機(jī)I 5、限位片I 7、電機(jī)II 15、無(wú)線電波發(fā)射器16、風(fēng)速傳感器17、圓形限位器21、微型馬達(dá)22、開(kāi)關(guān)39、限位塊I 40、限位塊II 41、限位片II 42連接,蓄電池4與電機(jī)I 5、電機(jī)II 15、無(wú)線電波發(fā)射器16、風(fēng)速傳感器17、微型馬達(dá)22、太陽(yáng)能薄膜26、開(kāi)關(guān)39連接,空心立柱13固定在承重盒2中心,箱體1兩側(cè)安裝有滑動(dòng)軌6,滑動(dòng)軌6上安裝有限位片I 7,箱體1左側(cè)內(nèi)部上安裝有限位塊I 40,滑動(dòng)軌6頂端裝有滾動(dòng)珠11,滾動(dòng)珠11嵌入在箱蓋9內(nèi)側(cè)的滑道10中,電機(jī)I 5的齒輪與滑動(dòng)軌6咬合,并通過(guò)傳動(dòng)皮帶8連接另一側(cè)的傳動(dòng)齒輪19,空心立柱13中安裝有升降桿14,空心立柱13內(nèi)部左側(cè)裝有限位塊II 41,升降桿14 一側(cè)的齒與電機(jī)II 15的齒輪咬合,升降桿14左側(cè)中下部安裝有限位片II 42,升降桿14上部一側(cè)裝有無(wú)線電波發(fā)射器16和風(fēng)速傳感器17,升降桿14內(nèi)部中間安裝有固定桿18,螺紋桿20安裝在固定桿18上,螺紋桿20上部和下部裝有圓形限位器21,在上下限位器之間裝有微型馬達(dá)22和齒輪23,支撐臺(tái)24固定在齒輪23上,支撐臺(tái)24上安裝有金屬支架25,螺紋桿20頂部安裝有固定頭27,固定頭27上裝有軸承28,太陽(yáng)能薄膜26固定在軸承上28并依附于金屬支架25,箱蓋9上開(kāi)有與升降桿14同口徑的圓孔12,開(kāi)關(guān)39位于箱體1外側(cè)底部。
[0006]所述控制模塊3包括單片機(jī)模塊29、風(fēng)速測(cè)量裝置30、震蕩模塊31、電量檢測(cè)模塊32、展開(kāi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路33、開(kāi)合電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路34、升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路35、限位控制模塊36、整形模塊37、發(fā)射模塊38 ;其中風(fēng)速測(cè)量裝置30、發(fā)射模塊38、電量檢測(cè)模塊32、展開(kāi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路33、開(kāi)合電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路34、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路35、限位控制模塊36與單片機(jī)模塊29相連,震蕩模塊31與整形模塊37相連,整形模塊37與發(fā)射模塊38相連。
[0007]所述震蕩模塊31包括電阻Rl、R2、R3、R4、R5,電容Cl、C2,二極管Dl、D2,放大器0P1 ;其中電容C2 —端接地,另一端接Cl,R2與C2并聯(lián),C1另一端接電阻Rl,R1另一端接0P1的輸出端,0P1的“ +,,級(jí)接在C1和C2的連線上,“-,,級(jí)接R3,R3的另一端接地,0P1的端口 2和端口 4接5V電源,R4 一端接在0P1的級(jí)與R3的連線上,另一端接D1的發(fā)射極、R5和D2的輸入端,Dl、R5、D2并聯(lián)后接0P1的輸出端,R4的滑動(dòng)端接在0P1的級(jí)與R3的連線上。
[0008]所述整形模塊37包括電阻R6、R7,放大器0P2,二極管D3、D4 ;其中R6—端接震蕩模塊310P1的輸出端,另一端接0P2的“ + ”級(jí),0P2的級(jí)接地,R7 一端接在0P2的輸出端上,另一端輸出,D3和D4的發(fā)射極相對(duì)而接,D4的輸出端接地,D3的輸出端接在R7的輸出端上。
[0009]所述發(fā)射模塊38包括電阻R8、R9,電容C3、C4、C5、C6,三極管Q1、Q2,變壓器T,電感L1、L2 ;其中R8 —端連整形模塊37的輸出端,另一端連Q1的基極,Q1的發(fā)射極接地,C3一端連在R8與Q1的連線上,另一端與T連接,C4 一端連Q1的集電極,另一端與C3和T的連線相連,C5 一端連在C4與Q1的集電極連線上,另一端與Q2的基極相連,Q2的發(fā)射極與整形模塊37的輸出端相連,R9 一端與C5與Q2的連線上相連,另一端與Q2與整形模塊37的輸出端的連線上相連,T的一端連接在C5與C4和Q1的連線上,另一端接電源,電感L1 一端連在T上,另一端與C6相連,Q2的集電極連在L1與C6的連線上,C6另一端連接L2,L2的另一端接天線。
[0010]所述電量檢測(cè)模塊32包括電阻R10、R11、R12,待測(cè)電阻RS,電容C7,C8,電感L3 ;其中R10和C7并聯(lián)后一端接RS,另一端接Rll,R11的另一端與并聯(lián)后的R12和C8相連,R12和C8并聯(lián)后的另一端接L3,L3另一端接RS。
[0011]所述限位控制模塊36包括觸動(dòng)開(kāi)關(guān)Sl、S2、S3、S4、S5、S6 ;其中Sl、S2、S3、S4、S5、S6分別與單片機(jī)模塊29的P0.0,P0.1,P0.2,P0.3,P0.4,P0.5連接,另一端接地;S1、S2安裝在控制滑動(dòng)軌6的限位塊I 40上,S3、S4安裝在控制升降桿14的限位塊II 41上,S5、S6安裝在圓形限位器21上。
[0012]其中,單片機(jī)模塊29可為AT89S51 ;風(fēng)速測(cè)量裝置30出自(邵玟,《基于單片機(jī)的風(fēng)速檢測(cè)系統(tǒng)》,華電技術(shù),2008,30,6);展開(kāi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路33出自(虞君錨,向中凡,文海鷗,《基于ATmegal6單片機(jī)的智能傘控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》,計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2011,19 (8));開(kāi)合電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路34出自(龍敏,陳雪玲,秦紅紅,《基于單片機(jī)的低功耗智能開(kāi)合器的設(shè)計(jì)》,工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2012.25 (5));升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路35出自(盧洪武,鄉(xiāng)玉龍,趙寧《國(guó)旗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》,電子制作,2007)
[0013]本實(shí)用新型的使用過(guò)程是:
[0014]本裝置使用時(shí)先打開(kāi)開(kāi)關(guān)39,單片機(jī)模塊29控制電機(jī)I 5將滑動(dòng)軌6升起,電機(jī)I 5通過(guò)傳動(dòng)皮帶8帶動(dòng)另一側(cè)的傳動(dòng)齒輪19,當(dāng)滑動(dòng)軌6上的限位片I 7觸碰到限位塊
I40后電機(jī)I 5停止,限位控制模塊36利用單片機(jī)模塊29的P0 口來(lái)控制信號(hào)的輸入,因此當(dāng)限位片I 7觸碰到限位塊I 40或限位塊II 41觸碰到限位片II 42時(shí),不同的開(kāi)關(guān)給單片機(jī)模塊29的P0端口輸入低電平,然后單片機(jī)模塊29以此來(lái)控制電機(jī)的停止。
[0015]箱蓋9打開(kāi)后,單片機(jī)模塊29控制電機(jī)II 15將升降桿14升起,到達(dá)限位塊II 41后停止,微型馬達(dá)22帶動(dòng)齒輪23轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪23螺旋升起,將支撐臺(tái)24上的金屬支架25緩緩打開(kāi),固定在軸承上28的太陽(yáng)能薄膜26也隨之轉(zhuǎn)動(dòng),到達(dá)圓形限位器21后停止旋轉(zhuǎn),此時(shí)太陽(yáng)能薄膜26已完全打開(kāi)。太陽(yáng)能薄膜26打開(kāi)后,單片機(jī)模塊3控制電機(jī)I 5將箱蓋9關(guān)閉,箱蓋9上的圓孔12將升降桿14固定緊并防止灰塵進(jìn)入箱體1內(nèi)。
[0016]電量檢測(cè)模塊32對(duì)蓄電池4中的電量進(jìn)行檢測(cè),在蓄電池4兩端加一個(gè)電流源,然后檢測(cè)蓄電池4的端電壓,從而求出內(nèi)阻RS。具體方法是將蓄電池充滿(mǎn)后放電,記錄放電過(guò)程中內(nèi)阻與電量的大小,可獲得放電曲線,即剩余電量與蓄電池內(nèi)阻間的關(guān)系,由此單片機(jī)模塊29可以根據(jù)測(cè)到的蓄電池內(nèi)阻來(lái)判斷蓄電池的剩余電量。
[0017]當(dāng)電量充足時(shí),震蕩模塊31開(kāi)始工作,R1、C1、R2、C2串并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋,用來(lái)產(chǎn)生正弦自激震蕩,R5和二極管Dl,D2構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅電路。調(diào)整R5可以改變放大電路的電壓正義,滿(mǎn)足所需要的幅值。選用兩只二極管反相并聯(lián),目的是使輸出電壓在正負(fù)兩個(gè)半周期內(nèi)輪流工作,并且輸出的振幅相同。
[0018]震蕩模塊31將正弦波輸入到整形模塊37中,比較器0P2用來(lái)比較輸入電壓和參考電壓,當(dāng)輸入電壓小于參考電壓時(shí),0P2處于負(fù)飽和狀態(tài),當(dāng)輸入電壓大于參考電壓時(shí),0P2進(jìn)入正飽和狀態(tài),由此將震蕩模塊31輸出的正弦波轉(zhuǎn)換為方波。
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