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重慶發(fā)電機出租 重慶發(fā)電機出售
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基于水流發(fā)電機的節能照明系統
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作者:cqkh8888
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發(fā)布時(shí)間: 2018-05-11
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目前在眾多學(xué)校、單位等公共水房或家庭中的水資源只是單純的用來(lái)洗衣服或者供家庭用水等傳統應用，并沒(méi)有開(kāi)發(fā)出其他的應用。
目前在眾多學(xué)校、單位等公共水房或家庭中的水資源只是單純的用來(lái)洗衣服或者供家庭用水等傳統應用，并沒(méi)有開(kāi)發(fā)出其他的應用。對此，我們利用水流發(fā)電機、光照傳感器、聲音傳感器等模塊實(shí)現了一套利用水流壓力進(jìn)行發(fā)電并提供給所在場(chǎng)所的燈具照明使用的系統。
2 總體設計方案
重慶發(fā)電機出租本系統由四大部分組成：發(fā)電單元、儲能單元、控制單元、感知單元。發(fā)電單元主要由水流發(fā)電機構成，負責將機械能轉化成電能；儲能單元由蓄電池構成，負責將電能存儲起來(lái)；控制單元由單片機構成，負責將采集到的信息進(jìn)行處理；感知單元含有光照傳感器和聲音傳感器，控制燈具的開(kāi)啟關(guān)閉狀態(tài)。
將水流發(fā)電機安放在水流向下流動(dòng)的管道上，當管道通過(guò)水流時(shí)，利用管道的水流驅動(dòng)水流發(fā)電機，即機械能轉化成電能，將獲得的電能存儲在蓄電池中。光照傳感器檢測室內光線(xiàn)，當室內光線(xiàn)低于預設值，并且聲控開(kāi)關(guān)檢測到聲音時(shí)，燈開(kāi)啟；否則燈處于關(guān)閉狀態(tài)。
3 重慶發(fā)電機出租硬件設計
3.1 水流發(fā)電機模塊
水流發(fā)電機基于供水管道中的水流壓力來(lái)發(fā)電，其設置在水流經(jīng)過(guò)的管道內。發(fā)電機由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子、轉子連接組裝起來(lái)，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線(xiàn)的運動(dòng)，從而產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，通過(guò)接線(xiàn)端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流[1]。由于產(chǎn)生的電流電壓不穩定，后增加穩壓電路。本文采用5v水壓發(fā)電機，連接穩壓模塊和蓄電池。
3.2 光控開(kāi)關(guān)模塊
此系統采用光照度傳感器（BH1750FVI），此傳感器是一個(gè)光電集成傳感器，其主要特點(diǎn)如下：（1）廣泛的輸入光范圍（相當于1-65535lux）；（2）光源依賴(lài)性弱（白熾燈、熒光燈、鹵素燈、白光LED、日光燈）；（3）通過(guò)降低功率功能，實(shí)現低電流化[2]。傳感器與STC89C52單片機連接，單片機主控電路判斷是否滿(mǎn)足閾值，若滿(mǎn)足，則電路接通。實(shí)現了實(shí)時(shí)采集光照強度的數據，接口簡(jiǎn)單易用，液晶顯示器使用方便、體積較小，其反應速度靈敏。
3.3 聲控開(kāi)關(guān)模塊
此系統采用CZN-15E傳聲器，傳感器內置一個(gè)對聲音敏感的電容式駐極體話(huà)筒。聲波使話(huà)筒內的駐極體薄膜振動(dòng)，導致電容的變化，而產(chǎn)生與之對應變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉化成0-5V的電壓，經(jīng)過(guò)A/D轉換被數據采集器接受。聲傳感器與STC89C52連接，當聲源大于60dB時(shí)，會(huì )輸出低電平給單片機I/O口。
3.4 單片機控制模塊
此系統采用的是STC89C52開(kāi)發(fā)板，板子功能包括四位共陽(yáng)數碼管、8個(gè)LED燈、復位按鈕、串口RS232接口及電平轉換芯片MAX232、ISP在線(xiàn)下載接口、液晶LCD1602接口（16腳液晶兼容）、液晶LCD12864接口（20腳液晶兼容）、繼電器與輸出端子、蜂鳴器等。同時(shí)，該單片機是8位高性能MCU（Micro Cntroller Unit），超低功耗：掉電模式下典型功耗<0.1μA，空閑模式下典型功耗2mA，正常工作模式下典型功耗4-7mA[3]。
4 軟件設計
首先對系統進(jìn)行初始化，通過(guò)聲音傳感器和光照傳感器采集數據，判斷光照強度是否小于閾值并且是否有聲音，若滿(mǎn)足條件，燈開(kāi)啟，延時(shí)10s，繼續循環(huán)；否則，一直循環(huán)。
5 測試與結果
將水流發(fā)電機與水龍頭相連，打開(kāi)水龍頭，水流經(jīng)過(guò)水流發(fā)電機，電機正常發(fā)電。發(fā)出的電可以正常供給蓄電池；經(jīng)檢驗，蓄電池可以正常供電。依次給聲/光控LED燈模塊進(jìn)行測試，只有當光線(xiàn)強度低于閾值并且聲音達到閾值時(shí)燈亮，其他情況均不亮。
2 總體設計方案
重慶發(fā)電機出租本系統由四大部分組成：發(fā)電單元、儲能單元、控制單元、感知單元。發(fā)電單元主要由水流發(fā)電機構成，負責將機械能轉化成電能；儲能單元由蓄電池構成，負責將電能存儲起來(lái)；控制單元由單片機構成，負責將采集到的信息進(jìn)行處理；感知單元含有光照傳感器和聲音傳感器，控制燈具的開(kāi)啟關(guān)閉狀態(tài)。
將水流發(fā)電機安放在水流向下流動(dòng)的管道上，當管道通過(guò)水流時(shí)，利用管道的水流驅動(dòng)水流發(fā)電機，即機械能轉化成電能，將獲得的電能存儲在蓄電池中。光照傳感器檢測室內光線(xiàn)，當室內光線(xiàn)低于預設值，并且聲控開(kāi)關(guān)檢測到聲音時(shí)，燈開(kāi)啟；否則燈處于關(guān)閉狀態(tài)。
3 重慶發(fā)電機出租硬件設計
3.1 水流發(fā)電機模塊
水流發(fā)電機基于供水管道中的水流壓力來(lái)發(fā)電，其設置在水流經(jīng)過(guò)的管道內。發(fā)電機由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子、轉子連接組裝起來(lái)，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線(xiàn)的運動(dòng)，從而產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，通過(guò)接線(xiàn)端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流[1]。由于產(chǎn)生的電流電壓不穩定，后增加穩壓電路。本文采用5v水壓發(fā)電機，連接穩壓模塊和蓄電池。
3.2 光控開(kāi)關(guān)模塊
此系統采用光照度傳感器（BH1750FVI），此傳感器是一個(gè)光電集成傳感器，其主要特點(diǎn)如下：（1）廣泛的輸入光范圍（相當于1-65535lux）；（2）光源依賴(lài)性弱（白熾燈、熒光燈、鹵素燈、白光LED、日光燈）；（3）通過(guò)降低功率功能，實(shí)現低電流化[2]。傳感器與STC89C52單片機連接，單片機主控電路判斷是否滿(mǎn)足閾值，若滿(mǎn)足，則電路接通。實(shí)現了實(shí)時(shí)采集光照強度的數據，接口簡(jiǎn)單易用，液晶顯示器使用方便、體積較小，其反應速度靈敏。
3.3 聲控開(kāi)關(guān)模塊
此系統采用CZN-15E傳聲器，傳感器內置一個(gè)對聲音敏感的電容式駐極體話(huà)筒。聲波使話(huà)筒內的駐極體薄膜振動(dòng)，導致電容的變化，而產(chǎn)生與之對應變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉化成0-5V的電壓，經(jīng)過(guò)A/D轉換被數據采集器接受。聲傳感器與STC89C52連接，當聲源大于60dB時(shí)，會(huì )輸出低電平給單片機I/O口。
3.4 單片機控制模塊
此系統采用的是STC89C52開(kāi)發(fā)板，板子功能包括四位共陽(yáng)數碼管、8個(gè)LED燈、復位按鈕、串口RS232接口及電平轉換芯片MAX232、ISP在線(xiàn)下載接口、液晶LCD1602接口（16腳液晶兼容）、液晶LCD12864接口（20腳液晶兼容）、繼電器與輸出端子、蜂鳴器等。同時(shí)，該單片機是8位高性能MCU（Micro Cntroller Unit），超低功耗：掉電模式下典型功耗<0.1μA，空閑模式下典型功耗2mA，正常工作模式下典型功耗4-7mA[3]。
4 軟件設計
首先對系統進(jìn)行初始化，通過(guò)聲音傳感器和光照傳感器采集數據，判斷光照強度是否小于閾值并且是否有聲音，若滿(mǎn)足條件，燈開(kāi)啟，延時(shí)10s，繼續循環(huán)；否則，一直循環(huán)。
5 測試與結果
將水流發(fā)電機與水龍頭相連，打開(kāi)水龍頭，水流經(jīng)過(guò)水流發(fā)電機，電機正常發(fā)電。發(fā)出的電可以正常供給蓄電池；經(jīng)檢驗，蓄電池可以正常供電。依次給聲/光控LED燈模塊進(jìn)行測試，只有當光線(xiàn)強度低于閾值并且聲音達到閾值時(shí)燈亮，其他情況均不亮。
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