一種新型室外環保車庫

（南京工程學院，江蘇 南京 211167）

新型室外環保車庫是通過太陽能電池板進行蓄電，為步進電機提供電源，步進電機帶動卷簾傳動裝置控制簡易簾布的拉伸，構成方式簡單，占地仍為露天停車位面積大小，成本較低，且能較為有效的對車輛車位進行保護和管理，對于靜態交通的發展在現階段具有一定的意義。

1 系統設計

新型環保車庫包括太陽能電池板、蓄電池以及改裝型卷簾布的控制。通過太陽能電池板對24V蓄電池充電，蓄電池對卷簾門的電機以及控制面板提供動力源。在車位后檐用兩根鋼管支撐頂板，并在兩個鋼管上做近似三角架提升支撐強度。在頂板上部，根據太陽光鋪設太陽能電池板。在板底部四周鋪一圈放置卷簾電機和傳動軸和斜齒輪，以及在靠近支撐鋼管附近安排一個放置蓄電池的吊箱以及電動控制箱。卷簾布采用教學所用的投影幕結構，一個遙控器控制四個管狀電機的正反轉來實現車庫四面同時開啟（關閉）。四面采用輕盈、隔熱防曬、耐磨損的布料做成一個整體，并在底部用較重的鋼管穩定布料。在車輛進入車位或離開車位后可通過遙控器將卷簾門放下收起，來達到防占位、防劃和防暴曬等功能。

2 硬件設計

2.1 太陽能電池板

考慮到室外條件下最大可能性地實現環保，本室外車庫選擇使用太陽能電池板、蓄電池為車庫電機提供能量。在本系統中使用太陽能直流發電系統，由太陽能電池板、充電控制器、蓄電池構成，與交流發電系統相比，減少了逆變器。太陽能直流發電系統根據負載需求可以計算出組成部分部件的需要，從而選擇合適的型號.接下來我們以輸出功率為120W，1天有4個小時工作為例，對該系統的計算進行簡單說明：

（1）第一步需要計算每天在工作中消耗的能量：假設本系統中采用的逆變器的轉換效率為92%，設定輸出功率為120W，1天工作4個小時，那么實際上每天工作消耗的能量應為120W×4h/92%=521.7Wh。

（2）選定太陽能電池板使用功率：假設每天日照的時長為6小時有效，充放電過程中電池板的效率為70%，那么選定太陽能電池板使用功率即為521.7Wh/4h/70%=186.3W。天氣晴朗時日照時長會更加長，而每天的使用時間應當不足4小時，在設計中我們可以再多留出10%到20%的范圍預防惡劣天氣的影響，在供能方面本系統成功實現了環保、節能、有效。

2.2 步進電機

在本系統中提出使用步進電機對傳動系統進行驅動，并且調控脈沖通過ZD系列步進電機控制器進行。步進電機和步進電機控制器在現代工業中使用非常廣泛，當步進電機控制器獲得一個脈沖信號時，它會驅動步進電機轉過一個固定的角度。轉動的速度可以隨著脈沖信號頻率而改變，即只與其在一個時間段內接收到的脈沖數量有關，數量越多，旋轉次數越多，只要不超過負載極限，無論負載是大是小，旋轉角度都與負載無關。這樣也就實現了步進電機控制下停放位置準確，速度調控合理的效果。

2.3 傳動系統

本系統中設計了一種通過步進電機帶動齒輪轉動，齒輪轉動帶動錐齒輪轉動，從而帶動三個桿同步轉動，實現幕布的收放，如圖1所示。

整體系統經過試驗調試，預定功能都得到了實現，實物模型如圖2所示。

圖1

圖2

3 軟件設計

本系統的軟件設計較為簡單，僅設計對遙控部分和步進電機轉動控制部分，部分代碼如下。

#include

//宏定義

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/時間計算

#define Imax 14000 //此處為晶振為11.0592時的取值，

#define Imin 8000 //如用其它頻率的晶振時，

#define Inum1 1450 //要改變相應的取值。

#define Inum2 700

#define Inum3 3000

//解碼變量

unsigned char Im[4]={0x00,0x00,0x00,0x00}

//全局變量

uchar Data=0x00;

uchar f;

unsigned long m,Tc;

unsigned char IrOK;

sbit LED1=P1^0; //4個輸出

sbit LED2=P1^4;

sbit LED3=P3^5;

sbit LED4=P3^6;

//主程序

void main(void)

{

m=0;

f=0;

EA=1;//開啟總中斷

IT1=1;//下降沿有效

EX1=1;//外部中斷0開

TMOD=0x11;//定時器初始化TH0=0;//T0賦初值

TL0=0;

TR0=0;//t0開始計時

//循環執行

while(1)

{

//如果解碼成功

if(IrOK==1)

{

//清空標志位

IrOK=0;

//賦值信息

Data=Im[2];

if(Data==0x0c) //判斷是哪個按鍵按下 1

LED1=!LED1; //控制開關

else if(Data==0x18) //2

LED2=!LED2;

else if(Data==0x5e) //3

LED3=!LED3;

else if(Data==0x08) //4

LED4=!LED4;

}

}

}

4 結語

本文提出了一種新型室外環保車庫，硬件方面實現了以電機帶動齒輪、齒輪帶動錐齒輪的傳動系統，太陽能電池板、蓄電池環保供電的設計方案；軟件方面實現了遙控驅動，電機轉停的功能。由于研究條件的限制，僅通過模型的調試驗證了該方案的可行性，如果可以在應用中進行試驗，可以加以改進，取得更良好的效果。

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