本实用新型专利技术公开了一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，包括采集部分、驱动部分、电阻式传感器、微控制器和供电模块，所述采集部分包括电阻式传感器、微控制器和供电模块，电阻式传感器与微控制器相连接，供电模块与微控制器通过导线连接；所述驱动部分由驱动电路和电机组成。本高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，电机为步进电机，供电模块的内部安装有太阳能电池板，电机与太阳能电池板采用D打印连接，太阳能电池板的外部包裹壳体，壳体防尘防水，可适应桥梁作业极端天气情况；微控制器与外部控制平台通过ST‑LINK接口电路连接，主要实现数据处理及控制模块与外部控制平台的连接，完成主控芯片模块的软件更新和测试设置功能。
A solar automatic tracking device for high speed railway bridge monitoring
【技术实现步骤摘要】
一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置
本技术涉及太阳能装置应用
，具体是一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置。
技术介绍
现阶段我国的轨道列车技术日渐成熟，对于我国交通行业地推动作用越来越大。高铁技术在桥梁监测依靠太阳能供电经常处于亏电状态，无法完全有效地利用太阳能为自身存储电量。加之一些偏远地区受地理环境影响，能有效发电的光照时间本来就短，不合理地使用及浪费加剧了亏电情况，及其需要解决。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，采用由电阻式传感器进行光线强度地采集和以微控制器为核心设计地驱动电路并且通过PWM脉冲传输给相应执行装置，实现了实时监测光线强度变化以保证获得最大受光效率，避免了目前固定式太阳光采集不够而使设备供电出现短缺的情况，并且会极大提高轨道列车运行的安全性，保障人民的生命安全，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，包括采集部分、驱动部分、电阻式传感器、微控制器和供电模块，所述采集部分包括电阻式传感器、微控制器和供电模块，电阻式传感器与微控制器相连接，供电模块与微控制器通过导线连接；所述驱动部分由驱动电路和电机组成，供电模块为电机提供电能，微控制器的内部集成驱动电路，驱动电路和电机通过导线连接，电机与电阻式传感器通过机械传动带活动连接；所述供电模块的内部集成电源供电模块电路，变压器、电阻、电容、压降芯片和存储芯片共同组成电源供电模块电路，变压器上并联电阻，压降芯片和存储芯片串联，压降芯片和存储芯片的两端并联电容；所述电阻式传感器的内部设置有电阻芯片，电阻芯片组成电阻丝传感器电路，电阻芯片上设置有连接端口和接地端，接地端通过导线接地；所述微控制器中设置有控制器芯片、定时芯片和处理芯片，定时芯片和处理芯片均与控制器芯片相连接；控制芯片与端口相连接，控制芯片上设置有TCK口、TMS口、复位接口和置位接口。所述电机为步进电机，供电模块的内部安装有太阳能电池板，电机与太阳能电池板采用3D打印连接，太阳能电池板的外部包裹壳体。所述微控制器与外部控制平台通过ST-LINK接口电路连接。所述电机的输出端连接发光二极管，压降芯片和存储芯片的末端均连接反向二极管。所述电阻式传感器上连接两台电机，两电机相互垂直。与现有技术相比，本技术有益效果：(1)本高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，电机为步进电机，供电模块的内部安装有太阳能电池板，电机与太阳能电池板采用3D打印连接，太阳能电池板的外部包裹壳体，壳体防尘防水，可适应桥梁作业极端天气情况；微控制器与外部控制平台通过ST-LINK接口电路连接，主要实现数据处理及控制模块与外部控制平台的连接，完成主控芯片模块的软件更新和测试设置功能；电机的输出端连接发光二极管，用来显示模块是否正常工作，压降芯片和存储芯片的末端均连接反向二极管，起到防反向作用，避免反向电动势对压降芯片和存储芯片产生损坏；电阻式传感器上连接两台电机，两电机相互垂直，将数据传输到控制模块，控制模块将信息进行判断处理后，再经过四路使能端控制与一路方向调节输出PWM脉冲，再由芯片接收并发送脉冲控制水平、竖直方向的步进电机进行顺时针或逆时针的旋转以提供自动跟踪功能。(2)本高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，以光敏电阻采集为研究背景，以高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置为设计基础，在目前沿线设施设备依然在用固定的大型太阳能电池板发电，保证设备正常使用的前提下，提出了一种太阳自动跟踪的解决方案，设计了由光线强度采集与电机驱动进行光电检测传感器调整角度两部分组成的系统，来解决上述矛盾；与前人设计相比，本装置在步进电机自锁上采用了控制步进电机使能端的方式，利用输出高电平保持自锁来保证电池板在旋转到一定角度时不会出现晃动；后期还会将电机改为带有刹车鼓的电机，断电后自动抱紧旋转架；本技术系统采用由电阻式传感器进行光线强度地采集和以微控制器为核心设计地驱动电路并且通过PWM脉冲传输给相应执行装置，实现了实时监测光线强度变化以保证获得最大受光效率，避免了目前固定式太阳光采集不够而使设备供电出现短缺的情况，并且会极大提高轨道列车运行的安全性，保障人民的生命安全。附图说明图1为本技术的总体框图；图2为本技术的电源供电模块原理图；图3为本技术的电阻式传感器采集电路；图4为本技术的微控制器模块连接图；图5为本技术的ST-LINK接口电路示意图。图中：1-采集部分、2-驱动部分、3-电阻式传感器、4-机械传动带、5-微控制器、51-控制器芯片、52-定时芯片、53-处理芯片、6-驱动电路、7-供电模块、71-变压器、72-电阻、73-压降芯片、74-压降芯片、75-存储芯片、8-控制芯片、9-端口、10-TCK口、11-TMS口、12-复位接口、13置位接口、14-电机、15-连接端口、16-电阻芯片、17-接地端。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-5所示，本技术一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，包括采集部分1、驱动部分2、电阻式传感器3、微控制器5和供电模块7，所述采集部分1包括电阻式传感器3、微控制器5和供电模块7，电阻式传感器3与微控制器5相连接，供电模块7与微控制器5通过导线连接；所述驱动部分2由驱动电路6和电机14组成，供电模块7为电机14提供电能，微控制器5与外部控制平台通过ST-LINK接口电路连接，主要实现数据处理及控制模块与外部控制平台的连接，完成主控芯片模块的软件更新和测试设置功能；微控制器5的内部集成驱动电路6，驱动电路6和电机14通过导线连接，电机14与电阻式传感器3通过机械传动带4活动连接；电机14为步进电机，供电模块7的内部安装有太阳能电池板，电机14与太阳能电池板采用3D打印连接，太阳能电池板的外部包裹壳体，壳体防尘防水，可适应桥梁作业极端天气情况；所述供电模块7的内部集成电源供电模块电路，变压器71、电阻72、电容73、压降芯片74和存储芯片75共同组成电源供电模块电路，变压器71上并联电阻72，压降芯片74和存储芯片75串联，压降芯片74和存储芯片75的两端并联电容73；电阻式传感器3上连接两台电机14，两电机14相互垂直，将数据传输到控制模块，控制模块将信息进行判断处理后，再经过四路使能端控制与一路方向调节输出PWM脉冲，再由芯片接收并发送脉冲控制水平、竖直方向的步进电机进行顺时针或逆时针的旋转以提供自动跟踪功能；所述电阻式传感器3的内部设置有电阻芯片16，电阻芯片16组成电阻丝传感器电路，电阻芯片16上设置有连接端口15和接地端17，接地端17通过导线接地；所述微控制器5中设置有控制器芯片51、定时芯片52和处理芯片53，定时芯片52和处理芯片53均与控制器芯片51相连接；控制芯片8与端口9相连接，控制芯片8上设置有TCK口10、TMS口11、复位接口12和置位接口13；电机14的输出端连接发光二本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，包括采集部分(1)、驱动部分(2)、电阻式传感器(3)、微控制器(5)和供电模块(7)，其特征在于：所述采集部分(1)包括电阻式传感器(3)、微控制器(5)和供电模块(7)，电阻式传感器(3)与微控制器(5)相连接，供电模块(7)与微控制器(5)通过导线连接；所述驱动部分(2)由驱动电路(6)和电机(14)组成，供电模块(7)为电机(14)提供电能，微控制器(5)的内部集成驱动电路(6)，驱动电路(6)和电机(14)通过导线连接，电机(14)与电阻式传感器(3)通过机械传动带(4)活动连接；所述供电模块(7)的内部集成电源供电模块电路，变压器(71)、电阻(72)、电容(73)、压降芯片(74)和存储芯片(75)共同组成电源供电模块电路，变压器(71)上并联电阻(72)，压降芯片(74)和存储芯片(75)串联，压降芯片(74)和存储芯片(75)的两端并联电容(73)；所述电阻式传感器(3)的内部设置有电阻芯片(16)，电阻芯片(16)组成电阻丝传感器电路，电阻芯片(16)上设置有连接端口(15)和接地端(17)，接地端(17)通过导线接地；所述微控制器(5)中设置有控制器芯片(51)、定时芯片(52)和处理芯片(53)，定时芯片(52)和处理芯片(53)均与控制器芯片(51)相连接；控制芯片(8)与端口(9)相连接，控制芯片(8)上设置有TCK口(10)、TMS口(11)、复位接口(12)和置位接口(13)。...
【技术特征摘要】
1.一种高铁桥梁监测太阳自动跟踪装置，包括采集部分(1)、驱动部分(2)、电阻式传感器(3)、微控制器(5)和供电模块(7)，其特征在于：所述采集部分(1)包括电阻式传感器(3)、微控制器(5)和供电模块(7)，电阻式传感器(3)与微控制器(5)相连接，供电模块(7)与微控制器(5)通过导线连接；所述驱动部分(2)由驱动电路(6)和电机(14)组成，供电模块(7)为电机(14)提供电能，微控制器(5)的内部集成驱动电路(6)，驱动电路(6)和电机(14)通过导线连接，电机(14)与电阻式传感器(3)通过机械传动带(4)活动连接；所述供电模块(7)的内部集成电源供电模块电路，变压器(71)、电阻(72)、电容(73)、压降芯片(74)和存储芯片(75)共同组成电源供电模块电路，变压器(71)上并联电阻(72)，压降芯片(74)和存储芯片(75)串联，压降芯片(74)和存储芯片(75)的两端并联电容(73)；所述电阻式传感器(3)的内部设置有电阻芯片(16)，电阻芯片(16)组成电阻丝传感器电路，电阻芯片(16)上设置有连接端口(15)和接地端(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇超，
申请(专利权)人：王宇超，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23
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