本實用新型涉及一種路燈,特別涉及一種具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈。
背景技術:
目前,市面上大部分的太陽能路燈只具備照明功能,其主要結構為太陽能電池板、控制器、蓄電池、燈具、燈桿等。其工作原理為:白天時,太陽能電池板將太陽能轉換為電能,并通過控制器對蓄電池充電;晚上時,蓄電池的電能通過控制器點亮燈具,實現照明。這種太陽能路燈功能單一,只能進行晚間照明,而一些特殊場所,如生態養殖的養牛養豬散養場、生態農場等不僅需要太陽能路燈照明,還需要防止老鼠、鳥群偷食飼料、糧食,否則老鼠、鳥群的偷食不僅會給養殖戶或農戶帶來較大的經濟損失,還會驚嚇養殖的動物,影響養殖效果。
技術實現要素:
為了解決上述技術問題,本實用新型提供一種結構簡單、功能齊全的具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈。
本實用新型解決上述問題的技術方案是:一種具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈,包括光伏電池陣列、控制器、蓄電池、路燈、電源轉換與保護模塊、驅鳥驅鼠模塊,所述光伏電池陣列經控制器與蓄電池相連,路燈與控制器相連,電源轉換與保護模塊的輸入端與控制器的輸出端、蓄電池相連,電源轉換與保護模塊的輸出端與驅鳥驅鼠模塊相連。
上述具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈,所述驅鳥驅鼠模塊包括光電檢測單元、A/D轉換單元、單片機、過放保護單元、電壓檢測單元、語音單元、音頻驅動單元和揚聲器,所述光電檢測單元的輸出端與A/D轉換單元的輸入端相連,A/D轉換單元的輸出端單片機相連,所述電壓檢測單元的輸入端與蓄電池相連,電壓檢測單元的輸出端與A/D轉換單元的輸入端相連,過放保護單元的輸入端接單片機,過放保護單元的輸出端接電源轉換與保護模塊,單片機經語音單元、音頻驅動單元后與揚聲器相連。
上述具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈,所述單片機采用AT89C2051。
上述具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈,所述A/D轉換單元的主芯片采用ADC0832。
上述具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈,所述語音單元的主芯片采用ISD4004。
上述具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈,所述音頻驅動單元的主芯片采用LM386。
上述具備驅鳥驅鼠功能的太陽能路燈,所述電源轉換與保護模塊的主芯片采用LM2576。
本實用新型的有益效果在于:本實用新型將照明、驅鳥、驅鼠功能結合在一起,能夠滿足養牛、養豬散養場或農場等驅鳥、驅鼠以及晚間照明的全方位需要,提高了太陽能發電系統的應用價值,降低了養殖業和農業生產的損失。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構框圖。
圖2為圖1中驅鳥驅鼠模塊的結構框圖。
圖3為圖1中驅鳥驅鼠模塊的電路圖。
圖4為圖1中電源轉換與保護模塊的電路圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示,本實用新型包括光伏電池陣列、控制器、蓄電池、路燈、電源轉換與保護模塊、驅鳥驅鼠模塊,所述光伏電池陣列經控制器與蓄電池相連,路燈與控制器相連,電源轉換與保護模塊的輸入端與控制器的輸出端、蓄電池相連,電源轉換與保護模塊的輸出端與驅鳥驅鼠模塊相連。
控制器主要是進行蓄電池充放電控制以及路燈的照明控制。白天時,光伏電池陣列產生17.6V電壓通過控制器對蓄電池充電,晚上時,控制器將蓄電池的電能傳輸給路燈實現照明。電源轉換與保護模塊的功能是將從蓄電池上直接取出的12V電壓轉換成3V、5V、12V供給相應的電路,為防止放電過度,電源轉換與保護模塊結合單片機實現蓄電池過放保護。
如圖2所示,所述驅鳥驅鼠模塊包括光電檢測單元、A/D轉換單元、單片機、過放保護單元、電壓檢測單元、語音單元、音頻驅動單元和揚聲器,所述光電檢測單元的輸出端與A/D轉換單元的輸入端相連,A/D轉換單元的輸出端單片機相連,所述電壓檢測單元的輸入端與蓄電池相連,電壓檢測單元的輸出端與A/D轉換單元的輸入端相連,過放保護單元的輸入端接單片機,過放保護單元的輸出端接電源轉換與保護模塊,單片機經語音單元、音頻驅動單元后與揚聲器相連。
單片機采用AT89C2051,所述語音單元的主芯片采用ISD4004,音頻驅動單元的主芯片采用LM386,A/D轉換單元的主芯片采用ADC0832。電源轉換與保護模塊將12V蓄電池電壓轉換成3V、5V、12V輸出,3V電源給語音單元的主芯片ISD4004供電,5V電源給單片機、A/D轉換單元供電,12V電源給音頻驅動單元的主芯片LM386供電,且3V、12V電源為可控制電源,受單片機控制。電壓檢測單元用來檢測蓄電池是否過放,其取樣電壓通過ADC0832轉換成數字信號后,傳輸給單片機,如檢測出蓄電池電壓達到過放保護電壓,單片機則通過過放保護單元切斷語音單元、音頻驅動單元的3V與12V電源。光電檢測單元主要功能是判斷白天、晚上。
圖3為驅鳥驅鼠模塊的電路原理圖,由于語音芯片采用Motorola公司推出的同步串行擴展接口SPI方式,而單片機AT89C2051沒有SPI接口,因此單片機采用模擬的SPI方式,通過P1.0、P1.1、P1.2三個端口與語音芯片進行通信。語音單元事先已錄制了多段老鼠、雀鳥天敵的叫聲,如貓叫或老鷹叫,通過單片機控制語音芯片播放的內容及間歇的時間長度。語音單元通過ANDOUT(13)腳輸出音頻,經電容C1、RV1后輸入到音頻驅動單元的主芯片LM386的第3腳,RV1為音量調節電位器,LM386為組成OTL音頻功率放大器,音頻信號經LM386放大后從5腳輸出,電容C3耦合后驅動揚聲器發聲。
R6、R7為蓄電池電壓檢測電阻,蓄電池取樣電壓通過ADC0832的CH0通道輸入,給過A/D轉換后通過ADC0832的DO端輸給單片機的P1.6端口,如檢測出蓄電池電壓低于過放保護電壓,單片機P1.3端口輸出高電平,使開關管Q1導通,開關管Q2截止,切斷12V與3V電壓的輸出。LDR1為光敏電阻,其數據通過CH1傳給ADC0832,經A/D轉換后傳給單片機,實現白天與晚上判斷。
圖4為電源轉換與保護模塊的電路原理圖, LM2576芯片將12V轉換成3V,R23與D22組成5V穩壓電路,Q2為控制開關管,控制3V與12V的輸出。
本實用新型的工作原理如下:控制器主要是進行蓄電池充放電控制以及路燈光控,實現白天時,將光伏陣列產生17.6V電壓對蓄電池充電,晚上時,將12V蓄電池對路燈放電,點亮路燈照明。電源轉換與保護模塊將12V蓄電池電壓轉換成相應電壓供給驅鳥驅鼠模塊工作,驅鳥驅鼠模塊間歇性播放老鼠、雀鳥等天敵叫聲,驚嚇與驅趕前來偷食的鼠類與鳥類。根據白天偷食主要是鳥類為主,晚上偷食主要是鼠類的特點,白天播放的語音大部分是雀鳥天敵的叫聲,間歇性穿插播放老鼠天敵叫聲,晚上播放的語音主要是老鼠的天敵叫聲,為提高蓄電池電能使用時間設置成每30秒自動播放一次。