自动追光（共6篇）
自动追光 篇1
1系统研究的意义
随着20世纪70年代的能源危机以及全球环境污染日趋严重,加上各个领域新型技术的迅猛发展,形成了太阳能利用的新高潮。太阳能在能源发展中占有相当重要的地位。基于当今世界能源问题和环境保护问题已成为人类面临的最严重的问题,为了更充分地利用太阳能,进行光源自动追踪系统的开发研究有着重大的意义。
2自动追光系统的研究
太阳能作为一种清洁无污染的能源,发展前景非常广阔,太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术。然而它也存在缺点,如能量密度低、不易收集、不稳定、随季节气候和天气昼夜变化而变化等,使太阳能的利用有着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题,由此对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的,无法保证太阳光的垂直照射,不能充分利用太阳能资源,使其发电效率低下。据实验得知,在太阳能发电中,相同条件下,采用自动追踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35% ,因此在太阳能利用中,有必要进行光源自动追踪[1]。光源自动追踪系统在充分利用太阳能的过程中能够起到相当重要的作用。
目前,光源自动追踪系统中实现追踪光源的方法主要有两种:一种是光电追踪方式,另一种是根据视日运动轨迹追踪方式。前者是闭环的随机系统,后者是开环的程控系统。各种光源追踪方式各有优缺点,要想进一步提高太阳能利用率,完善光源自动追踪系统,需要更深一步地研究和探讨。本文在前人研究的基础上设计出新型的光源自动追踪系统,能够使追光装置随着太阳光照及光强方向的变化而变化,其结构简单、成本低,提高了追踪光源的精度[2]。
3系统的总体设计
本系统设计中要实现的功能是光源自动追踪,在查阅大量的文献资料以及了解世界范围内目前所实现的光源自动追踪系统的基础上,确定了如下方案:①采用STC89C52单片机作为控制电路的核心;②光电检测部分采用光敏三极管3DU5C作为传感器,将光信号转换为电信号,再用A/D转换芯片ADC0809将电信号转换为数字信号,最后传送给单片机;③单片机采用L298N驱动电路驱动直流电机以控制小车,从而达到自动追踪光源的目的;④系统从外部时钟芯片中读取时间,若是黑夜就进入等待状态,若是白天则程序继续运行;⑤时钟电路采用串行实时时钟芯片DS1302。
本系统工作流程如下:首先,系统检测当前时间是白天还是黑夜,实时时间通过4位LED数码显示器来显示,通过时间的区间选择实现系统的自动启动与停止;在光电检测追踪模式下,即系统启动时,光电检测部分采用光敏三极管3DU5C作为光电传感器对光源信号进行采样,通过光敏三极管的比较电路来判断光源的方位,将其通过A/D转换芯片ADC0809转换成数字信号后,单片机采用L298N驱动电路驱动直流电机以控制小车,从而达到了自动追踪光源的目的。
4系统的各电路模块设计
4.1 光电检测电路的设计
光电检测电路主要是检测光源的方位,电路中用到了4个光敏三极管,分别置于前、后、左、右四个方向。需要注意的是光敏三极管有缺口的引脚是集电极,应该接到高电位上,这一点与发光二极管不一样。由于这种光敏三极管对光比较敏感,而且方向性也很强,使用时应当注意,集电极的电阻不宜过大,在此选用2 kΩ的电阻。光敏三极管的电路连接图见图1。
由于此光敏三极管对光的方向性比较强,因此可用光的直线传播来近似,如图2所示。假如从光源S点发出两束功率相等的光,到达接收端Q1和Q2时,由于入射角不一样,在Q1和Q2上的辐照度不一样,在相同接收面积的条件下,集电极上的电流不一样,电压也不一样,Q1的电压会低一些。经过A/D采样后,比较它们的大小从而控制小车的方向,让小车沿着光源的方向走。
4.2 电机控制电路的设计
单片机控制系统是用来控制直流电机转动的,当单片机接收到由光电检测电路发来的信号之后做出判断,然后控制直流电机的转动。
直流电机驱动电路使用最广泛的就是H型全桥式电路,这种驱动电路可以很方便地实现直流电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。H型全桥式电路如图3所示。
当单片机接收到由光电检测电路发来的信号之后,经过比较判断,由单片机的P1.4和P1.5接口控制电机A的正反转,由单片机的P1.6和P1.7接口控制电机B的正反转。单片机控制系统的电路图如图4所示。
4.3 时钟电路的设计
由于系统中要进行时间的控制,因此需要使用时钟电路。本系统中使用DALLAS公司生产的串行实时时钟芯片DS1302,它虽然没有采取光电隔离,但由于读写是靠时序控制,且具有写保护位,故其抗干扰效果好,同时具有体积小、连线少、使用灵活等优点[3]。
DS1302主要引脚的接线方式如下:X1、X2:连接32.768 kHz晶振;GND:电源地;RST:复位,用于对芯片操作;I/O:数据输入、输出引脚;SCLK:串行时钟输入;VCC1、VCC2:主电源与后备电源[4,5]。其引脚排列及连接如图5所示。
4.4 显示电路的设计
在系统运行过程中,需要显示时间,有时也需要调节时间,由于显示的内容只是数码,所以选择LED数码管作为显示器,由于显示的位数比较多,因此选用4位LED数码管,依次显示小时、分钟。
本系统采用三极管驱动方式。当位选是低电平时,三极管导通,电流从发射集流向集电极,这时发光二极管上就有电流流过,发光二极管点亮。LED显示电路如图6所示。
4.5 系统的工作流程
整个系统包括光电检测部分、控制电机部分、时钟部分、显示部分。开机之后,系统检测当前时间是白天还是黑夜,这是由系统从外部时钟芯片中读取时间来检测的,实时时间通过4位LED数码显示器来显示。当系统检测到是黑夜时,系统停止运行。如果系统检测到是白天,那么系统按照光电检测追踪方式进行追踪。系统运行流程如图7所示。
5系统设计的展望
为了解决能源危机,太阳能必将成为世界能源的主体。因此,光源自动追踪系统的研究对解决能源危机具有重大的意义,已经成为世界范围内的研究热点。尽管目前的光源追踪系统还尚未成熟,但也有了很大的进步。性能好、精度高、低成本的光源自动追踪系统将是我们下一步的研究目标。
参考文献
[1]徐文灿.太阳能自动追踪系统的探索与试验[J].物理实验,2002,23(9):45-48.
[2]张艳红,张崇巍,吕绍勤,等.新型太阳能控制器的研制[J].节能,2006(2):30-32.
[3]丁金华.串行时钟芯片DS1302的应用[J].大连轻工业学院学报,1998,17(1):40-45.
[4]崔惠柳.串行实时时钟芯片DS1302及其应用[J].广西工学院学报,1998,9(1):60-64.
[5]张勇.制作基于DS1302的电子时钟时的难点分析[J].济南职业学院学报,2006(3):74-75.
“追光”王微与《小门神》 篇2
2016年元旦，追光推出的第一部3D动画电影《小门神》全国公映，首日票房3354万元（含点映），创下国产动画电影首日票房新高但也收到了一些争议的声音。这时，距离王微离开一手创立的土豆网已经过去3年零4个月。在告别那个日行千里，风云多变的互联网行业后，王微进入了自己“慢调”的动画新世界。
上古的神话里，夸父逐日而行最后渴死，谈及这个悲壮的结局，王微淡淡笑，“人一生的时间有限，就看怎么样在有限的时间里做一点有意义的事情。就像夸父的拐杖最后化作桃林，如果我们能给中国的孩子留下一些好的动画片，这件事挺美好的，也是我们存在的意义所在。”
从土豆到追光
在追光这几年，王微的身份很复杂，除了公司CEO，还身兼《小门神》的编剧和导演。“创业是很难的过程，按照科技公司的惯例，创始人般都是身兼数职，我并没有感觉到特别的压力。”于是，在带领团队奋战29个月后，这个曾经提出“每个人都是生活的导演”的新晋动画人终于有了自己的第一部导演作品。
《小门神》讲述的是神荼，郁垒一对门神兄弟，在面对神界新变局时，突破重重阻碍，重新寻求自我认知的故事。“变革”的主题难免让人将作品与创作者自身的经历进行联系。2012年8月23日，在优酷并购土豆案正式完成后，王微宣布从土豆网退休。其后他进行了一场漫长的世界之旅、一边旅行，边寻找下一步的人生目标，《小门神》的故事就在这个过程中萌生。片中，可以看到改变给主人公带来的困扰与挣扎，也看到了人物在寻求答案过程中的艰难与坚持。谈及于此，王微笑着挠挠头 “是投射的太多了些”。
2013年5月8日，王微正式对外公布，将投身动画领域，成立追光动画工作室。在王微刚过40岁的生命中从来都不缺乏冒险和创新——高考落榜生海外求学，辞去百万年薪创立中国第一家视频分享网站——土豆网，排除万难推动土豆网在美国纳斯达克上市；生活中，除了做商人，王微還写小说，写话剧和舞台剧，登乞力马加罗雪山，骑车去西藏。“对我来说，换个行业就跟吃饭换个莱系样，没什么特别的。大家都做熟悉的东西是天底下最无聊的事情，我希望多尝试些挑战。”
进入动画这个全新领域，王微并不是突发奇想，而是经过深思熟虑和充分准备。从土豆网出来，王微酝酿了几个新的发展方向，最终选择在自己喜爱的动画面前停下来。这与王微的个人爱好和教育背景有关。在互联网界，王微一直有“文艺青年”的称号，“理想主义”“自由散漫”的标签如影随形，这是业内公认的他经营土豆网的短板，却也为他进入动漫领域提供了可能。此外，王微约翰霍普金斯大学计算机硕士的教育背景也发挥了作用。在王微看来，动画就是“艺术与科技的完美融合”，而这两点，他都可以应对。“做互联网的人有个‘1万个小时’的概念，就是说，人只要肯花1万个小时，专心致志去学习一件事就能成为专家。动画艺术也样。”至于技术方面，追光着力于3维动画的制作“电脑动画说到底是计算机科学的个分支，搭建这个系统虽说困难，但是比起很多没有计算机基础的人来说，我们会相对容易些。”
王微的目标是，做面向中国观众的“一流动画电影”。对此，他的解读是，能做出像皮克斯、迪土尼梦工厂一样在艺术和技术上都有留传价值的作品。王微先跟在土豆网合作的老搭档于洲，袁野组成追光团队核心的“三驾马车”王微主要负责艺术，于洲负责项目管理，袁野负责技术。这与追光推崇的“三分之的人做艺术，三分之一的人做项目管理，三分之的人做技术”的皮克斯公司构架类似。接下来解决人才问题。2013年，王微花了大半年时间到好莱坞招贤纳土，请到了两位资深顾问，其他的近200位成员都是来自内地和港台的本土动画人才，因为王微笃信“要拍中国故事，一定要中国人自己来做。”选拔人才的标准是技术与品质兼顾，而品质是更重要的“只要有好奇心、有信心、愿意学习，习惯分享，没有什么东西是学不来的。
从“聪明人”到工匠
时长103分钟的《小门神》共有1940个镜头，历经102000个创作版本，由160名“追光人”耗时一万多个小时制作而成。公映后，影片的动画技术受到好评。追光动画曾经发布过一部名为《一个镜头的诞生》的短片详细解读《小门神》一个4秒钟镜头的制作过程，其中贯穿剧本大纲、故事板、设计、模型、三维分镜、绑定、动画、角色特效、最终分镜、材质、色彩制定、特效、灯光以及数字绘景等各环节，程序繁多。
《小门神》的剧本改过30多稿，虽然王微之前有过话剧，舞台剧剧本的创作经验，也“看了二三十本好莱坞编剧的书”，但此番要把脑中的故事变成银幕上的动画却非易事。“这是我第次写动画剧本一，对动画电影还不甚了解所以我使用‘’版本迭代’的办法，根据大家的意见对剧本进行不断的修正。”
王微对“版本迭代”的强调与他互联网的经历密不可分。互联网讲究版本迭代，收集用户或观众的意见，进行碰撞，选择合理的意见，对产品进行升级。王微为追光带来的互联网思维不止于此，他还努力建立种“协同与分享”的工作环境，要求负责每个具体环节的人不拘泥于岗位的具体职能，更多发挥自主性，去“知识库”中获取信息，做出更丰富更准确的判断。王微之前在互联网培育的资源也在《小门神》项目中得到相应释放，阿里，百度、腾讯纷纷加盟成为影片的联合出品方。
除此之外，王微似乎并不愿意与“互联网”这个词扯上更多的关系。如今回忆起那段岁月，他说“做‘土豆’的时候还很年轻，每天都处在不知道明天会不会死掉的焦灼状态，天天跟打仗一样，没有人耐得下心来。现在完全不同，每天都在专心打磨，慢慢钻研作品。”
被打磨的不只是作品，人也在渐渐发生变化。在于洲看来，从土豆到追光的这3年间，王微身上发生了明显的变化，变得更加沉静，也更容易滋生幸福感，更接近一位“工匠”的状态。
事实上王微直把“工匠”作为自己和整个追光团队的定位。“工匠不是机器，他一方面要有激情创作作品，另一方面也要耐得住寂寞。做动画是一个特别枯燥，单调的事，有很多重复性的事务，特别锻炼一个人的耐心，这是‘聪明人’不愿意做的。但要做好动画必须专注，必须收住心性，才能打磨出留得下来的好作品。在这个过程中，也得以打磨自己成为真正的工匠。”
20、30、40
采访中，王微多次提到一个词——顺其自然。问他计划做多少部作品？答日：顺其自然。做不做衍生品，主题公园？顺其自然。公司未来有没有上市可能？顺其自然。这与之前的王微大相径庭。曾有媒体报道说，原来在土豆，王微脾气暴躁，同事敬畏他，甚至怕他。进入“追光”时代，王微变得更宽容，善于看到每个人身上的优点。
变化来自岁月与人生的经历。20岁之前，“问题少年”王微对未来茫然无知，于是求学海外，寻找新的可能.30岁时，王微为自己确立了生命意义——创造一些有趣的东西，他创造了土豆网：到了40岁王微停下疾驰的脚步，沉下来，要专心做能留传下去的事物，他成立了追光动画。“孔老夫子那句话还是很有道理——30而立，40不惑，50而知天命。30歲的时候，觉得自己知识很丰富，社会经验也挺多，已经懂的够多了，就好奇所谓‘不惑’究竟指的是什么？如今步入40岁，终于明白，‘不惑’是对自身而言，就是很清楚地知道自己是什么样一个人，想要什么，碰到一些困难选择的时候知道自己应该怎么选。”
转变的契机除了人生轨迹的变化，还有一次学习机会的使然。40岁前后，王微曾去美国参加过一个培训班，社会地位和年纪相仿的学员们聚在一起读哲学，读社会学，共同探讨生命价值。过程中，王微发现，周围这些人都在思考同一件事——究竟什么事对自己来说是重要的，余下的生命应该怎样使用才更有价值。“你会发现大多数人都是希望自己能为周围的社会和周围的人带来一些有益的帮助，而不只是为自己而活，每个人都一样，到了一定阶段，就会发现自己其买很渺小。”
这种感受和认识投射到了《小门神》中，片中的主角神荼，郁垒并不是典型的好莱坞式个人英雄，而是有更沉重的社会担当和使命感的中国式英雄。“如果我10年前写这个故事，肯定跟今天不一样。在这部作品中，我获得了蛮多自我审视的机会。对我来说，神茶和郁垒都是我的化身，他们说的话都来自真买的感触他们面临的困难都是真实的，他们需要去做的也都是真正的选择。”
银幕上，神荼和郁垒选择除却心魔，重新定义自己；银幕下，王微潜心于动画电影创作。他告诉《综艺报》记者，追光未来的两部作品已经开始运作，与第一部的传统风格不同，这两部将尝试不同的故事，主人公和动画风格，《茶宠和小机器人》（暂定名）中会强调硬邦邦的线条感，第三部则是以动物为主人公的作品。对于目前的状态，王微很享受他说，“现在我对‘知天命’也挺好奇的，很期待看到自己50岁时候的样子。”
专访王微：中国动画从来都不缺数量，缺的是精品
《综艺报》：最开始，你对《小门神》的观众有怎样的期待，现实中观众反馈如何？
王微：这部动画是有很多细节和深意在里面的，不同的观众会有不同的反应这很正常。就目前而言我们看到小朋友们对《小门神》的反映普遍比较好。至于成人观众，受了这么多年皮克斯、梦工厂的熏陶，国内已经积累了一批对动画电影有足够鉴赏能力的观众，他们能给我们提出很多建设性，专业性的意见，这部片子仅仅为这些观众做也是值得的。我们计划第二部作品会在今年2月起举办3次外部试映，尽早让观众参与进来，听取他们的反馈。
《综艺报》：作为公司的第一部作品，有没有考虑过《小门神》可能面临的市场风险？
王微：肯定有风险，电影本身就是高风险行业，动画电影的风险更高，所以我们对第一部的成本尽量控制在一定范围之内。但我们希望能够做比较有挑战性的项目，如果能够做好的话，无论对团队还是对行业都能有一些鼓励和帮助。
经过两轮融资，我们为公司准备了数千万美元的资金，确保公司不至于因为一部片子做不好就倒掉，有机会走得更长远。另外，《小门神》还有阿里腾讯，百度的投入，都可以帮我们分担一些资金上面的风险。
《综艺报》：未来追光会以怎样的速度推出作品？
王微：大概会是年出一部的频率，我们的项目都是重叠推进，现在第一部上映，第二部正在制作中预计2017年推出，第三部的剧本也已经完成。再后面的3部作品也开始筹备了，不过接下来不再是我编剧执导而是要培养团队的新人。
《综艺报》：对公司未来有怎么样的规划，有做衍生品、主题公园的计划吗？有上市的打算吗？
王微：这些都是顺其自然的事情，如果作品真的能够打动人心，那它就有机会做衍生品，进而去做别的东西，否则它就没有生命力，再谈其他都是奢求。说到底，挣钱的事情有什么好着急的昵？关键是我们要真的做出有价值的东西，之后自然会有很多方法得到经济上的回报。有了好的经济回报，上市也会水到渠成。
《综艺报》：对追光而言，第一部作品《小门神》的意义何在？
王微：最主要的意义是技术水准和信心的提升。之前这部作品能不能成，大家心里都没底，毕竟第一部就做这样复杂的作品，难度很大。现在大家看到，我们是可以做到这样高度的，往后的项目推动起来就会更容易些。
《综艺报》：作为创作者，你如何评价自己的第一部动画作品？
王微：这是我做的第一部电影，虽然以前做过很多相关的事情但都是在文字层面，而动画电影完全是以影像呈现。所以做《小门神》时，我的大部分注意力都放在视觉上面，大家看的时候，可能也会对视觉的印象更深一些。
《综艺报》：2015年的《大圣归来》重振了国人对国产动画的信心，也带动更多资本进入这个领域，中国动画可以说进入了“后《大圣归来》”时代，你怎幺看其在未来的发展空间？
王微：国产动画的市场一定是有的但我没觉得一部成功的动画片就能打开整体局面，大家对国产动画至今还是报着很大的疑惑，这不是凭几部影片就能够改观的得有一批很好的作品出来才能真正实现扭转，需要时间。至于说有很多资本进入这个领域，我觉得最终还是看作品吧，中国动画从来都不缺数量，缺的是精品。
《综艺报》：你认为中国动画人如何才能实现出精品的目标？
全自动追光光纤太阳灯的研制 篇3
1.1项目的目的及研究意义
照明能耗,随着社会的发展已占能源消耗的相当比例,寻找新能源能极大的缓解我们能源的大量需求。研究发现,目前国内采用的照明方式使用的照明灯具75%能量为光源的热量散失,真正用于照明能量不足四分之一,并且以热能形式散发的能量提高了人为热辐射,对于环境产生的负面影响及能量浪费成为人们日益关注并亟需解决的问题。目前,太阳光导光照明技术还不是非常完善,未能较大范围推广,主要原因是太阳光的采集效率低、导光装置的传输效率低、产品成本较高等问题。因此设计一套对自然光进行有效收集和高效传输并作为室内照明的高效、节能、环保的自然光导光系统将为人们带来显著的社会效益和经济效益。
1.2自然光采光系统在国内外的研究现状
研究发现,任何人造发光光源的照明效果均不及自然光照明舒适、节能,因为从上世纪6,70年代起,许多国家和地区均开始了使用自然光采光照明的各项研究。以日本、美国为代表,日本La Foret工程公司于1979年8月研制成功名为“向日葵”系统,是世界上第一台采集太阳光的照明系统。该系统局限于固定的地理位置设计控制采光角度。美国能源部橡树岭国际实验室随后于1995年,研制成果组合太阳光照明系统,强调以采光不足时的电力补充来完善照明。90年代起,我国的也开始了太阳能采光照明技术的研制。其中以1996年5月启动的“绿色照明工程”为代表,该项工程在我国中西部等地区推广主要为太阳能光伏发电照明,强调从光到电再转换为光的能量存储与转换过程,而非自然光的直接使用。此后先后有、沈阳建筑工程学院、中国科学院南京天文仪器研究中心开展了针对性的研究,目前尚未有实质性的进展。
2光纤太阳灯研制技术
2.1工作原理
本装置设计采用组合式菲涅尔透镜作为采光装置,利用传感器、带有机械装置、自动控制系统的云台作为基座,实现对太阳光的全天候实时跟踪,将太阳光收集后,应用分光原理,将阳光中的不利成分消除后,使用光纤耦合器导入到光纤中,经过长距离传输后,实现室内照明。结构如图1所示。
太阳灯装置以五象限光电池作为位置检测器,感受太阳位置并产生微弱电信号,经放大去噪处理后送入单片机产生继电器通断信号,从而控制电机在水平和垂直面上转动,使太阳光垂直照射菲涅尔透镜。聚焦后的太阳光形成小圆斑,通过滤光片使紫外线、红外光及放射性射线截止,可见光透过,利用入射光在光纤中发生全反射进行传播,在出射端面高聚光比的太阳光经透镜散射后在一定空间内有足够的光照度,并可通过调节光纤束数量和散射用得透镜来应用于不用的照明场合。
2.2光学系统
2.2.1聚光器的设计
本设计中的聚光器为由菲涅尔透镜组合而成的结构,将三块同尺寸不同焦距的菲涅尔透镜按照30°的间角排列在一个轴方向上,每块菲涅尔透镜都能对其垂直方向的太阳光聚光,焦距都在150-250mm之间,直径皆为100mm。此透镜组的特点在于当太阳光的角度发生变化时,仍然至少有一块菲涅尔透镜能将太阳光聚集至焦面上的一个小面积区域,且所有的菲涅尔透镜的聚焦位置相同,都在同一个2mm-3mm的区域上。
聚光器的整体排列方式为一共三组透镜,每组3个菲涅尔透镜,皆沿东西方向排列,不同颜色的透镜组平行排布。这样的设计能让太阳光的变化角度在60°范围内时,全都可以通过此聚光系统聚光,只需要微调聚光系统的位置就能实现高质量的聚光,对太阳跟踪系统的要求比较低,系统更容易实现。
2.2.2自然光传输系统
本装置中光纤采用纤芯直径较大的石英光纤束,散光板选择在散热和均匀照明上都比较好的雪花型散光板。三组透镜的聚光处分别放置符合透镜数值孔径和光斑尺寸的光纤,通过光纤传输至室内环境,通过照明模块的散光板配光,实现室内照明。
本装置采用传输效率最高,耐热性能好的石英光纤束作为导光的媒介,3根光纤为1束,内置10束共30根光纤,光纤组截面积50mm,长度3000mm。自动跟踪系统的跟踪精度5°,当入射光线与菲涅尔透镜之间有一小夹角,聚焦后的小光斑会发生偏移,用tracepro仿真计算后其偏移量为30mm。经电脑软件建模和模拟分析,以11月杭州的日照强度为自然光标准,一个3组共9块的菲涅尔聚光器,通过2m长的光纤传导至室内,能保证距离散光板1m的位置处约直径1.6m范围内的高亮度照明, 其光通量相当于一盏60w的白炽灯或一盏20w的日光灯,足够满足室内照明条件。
3全自动自动追光系统及机械结构
3.1自动控制系统
自动跟踪系统主要有探测器、云台、跟踪头三大部件组成。位置探测器主要由光敏传感器组成,如四象限光电池、光电二极管等。控制组件用于处理位置探测器发出的信号,并对其放大传送至送到跟踪器,。太阳能自动跟踪系统主要云台组成。为达到良好的聚光效果,装置采用STC89C52单片机来实现程序的粗跟踪,再通过自行设计五象限光电池探测器进行精确定位,消除粗跟踪信号控制产生的累积误差。自动跟踪控制系统工作原理为当系统刚进入工作状态时,首先光强度检测电路检测样光强度,并检测信号传入单片机,若光照强度足够,系统采用光电跟踪模式,云台电机不动,若光线不足,则进入时钟跟踪模式,时钟信号和内部的各时间对比经单片机处理后,向云台电动机发出电信号,实现方位角高度角控制。通过设计的五象限光电池探测器来判断太阳位置。采用脉宽调制技术 (PWM)来驱动电机运动,用单片机输出脉冲。此方案优点是程序设计不复杂,硬件成本低,容易实现,并有较高的跟踪精度。
3.2机械结构
根据装置对于透镜360度无死角转动的要求,跟踪系统机械机构部分以云台为主体架构,组合透镜架设于云台安装臂, 并专门设置探测器支撑架,以便于探测器与透镜同平面转动。 装置采用普天视PTS-3030W型全方位壁装云台,以便装置侧壁安装。透镜与探测器用支架架设于旋转臂上。当探测装置根据探测情况发出电信号后,分别云台驱动水平电机及垂直电机转动,带动云台内双向齿轮转动,即可将透镜调整至太阳光垂直位置,实现光线的采集、聚焦,完成聚光系统功能。
3.3灯具
室内配光选用目前较为常用的照明灯具,蜂窝状散光板直径100mm,此种灯具具有良好的接入性能及可维修性能,并能实现光线散射,产生良好均应的照度,满足照明需求。
3.4实验结果与数据分析
本项目设计的小面积室内照明用自然光采光系统在选择在晴天条件下进行实验数据测定,使用杭州远方有限公司YF2006袖珍型照度计,实测环境照度为17.6klx。太阳灯选用直径150mm、焦距260mm的单片菲涅尔透镜;使用直径28mm圆形入射端面,长度为1.2米光纤束;采用半圆球形透光漫射器,为大小为390mm*220mm*260mm的封闭实验箱提供照明。 根据实验结果,测量点分布基本符合线性规律,在距离漫射器260mm直径球形范围内处的照度值为295lx。该数据符合国家 《建筑照明设计标准》居住建筑起居室(一般活动)0.75m水平面100lx的国家标准。
用MATLAB编写程序得到的关系曲线图表明,对比有照明系统接入和没有聚光器时暗箱内光照度的比值随环境变化情况,结果为:环境光照度在15000~40000lx之间时,比值变化很快,大于40000lx后,比值变化趋于平缓。有照明系统接入和没有聚光器时暗箱内光照度比值最大接近70倍,该实验结果充分表明此光纤导光型太阳光照明系统在利用太阳光进行室内照明中的有效性。
4总结及展望
通过光纤太阳灯的研制,项目组主要总结工作如下:
1)太阳灯结构简单,材料易得,充分利用了太阳光绿色、环保的优点,可显著降低照明能耗,提供健康自然光照明环境,无需能量转换,效率高,且安装方便,性能稳定,适合做为白天不易采光的室内环境照明装置广泛推广。
2)根据试验结果,太阳灯照明装置出射端的照度符合国家办公环境最高标准,可完全满足各种生活、办公、厂房等照明需要。
王微|做动画电影的追光者 篇4
中国的“皮克斯”
告别土豆的大半年后，王微和另外两位创始人于洲、袁野携手新创立的追光动画重新回归公众视线。这家新生的动画公司因为王微而异常受人瞩目，被媒体描述为“中国的皮克斯”。
选择动画电影，对“热爱创造新东西”的王微来说，是自然的选择，电影是唯一让他感觉到既是大众又是精雕细琢出来的作品。他说，没有什么东西能像电影一样，让几千万人在一起做梦。
在追光动画，动画制作的流程分为三块：故事、技术和管理，在王微看来，电影最重要的还是故事。他相信，好的动画电影，带给我们的感动从来不是渲染做得有多美，而是让我们相信这个虚拟的、不存在的动画人物是有血有肉有感情的，这是创作人赋予他的，也是最重要的。
所以，王微把电影故事的剧本视为重中之重，他推崇皮克斯首席创意官约翰 · 拉塞特的观点：在皮克斯，我们拥有可能是世界上最好的动画制作技术，但我们始终在提醒自己，故事仍然是一部电影中最重要的部分。
《小门神》的追光之路
随着这几年国内电影票房的持续增长，动画电影作为一种门类，也迎来了属于自己的发展空间，但王微觉得，国产动画电影和好莱坞相比，还是存在很大的差距。虽然《大圣归来》前不久取得了9.56亿的票房，但从整个市场的反馈来看，大家普遍觉得《大圣归来》是一个意外。
虽然大众对于动画电影的理解还停留在这是给小孩子看的阶段，但追光动画还是希望尽自己最大的努力做出高质量的作品，让中国的观众像好莱坞一样，一家人“大手拉小手”走进电影院。他们的使命就像追光动画铭牌上刻的一句话：融合科技与艺术的力量，不断创造出卓越的动画电影。王微说，卓越的作品就是创新，他希望做出来的作品都是前所未有的，而不是重复之前的电影题材。
2016年的1月1日，王微和他的团队历经三年打造的《小门神》即将上映，我们期待他能给大家带来一个好故事。
不论是倡导认真、理性、专业问答社区的知乎，还是将创新作为一种信仰来打造私人化专车服务的周航，或是在商业运作与人文理想之间找到完美平衡的理想国，抑或融合科技与艺术的力量创造卓越动画电影的王微，这些都属于“新中国人”的故事。虽然他们来自各行各业，但在他们身上，都能看见创新的光在闪。或许正如洪晃所言：“新中国人讲的是正在进入社会主流的一代艺术家，他们的理想是中国梦；他们的生活方式就是时尚；他们就是未来的中国。”而这也是福特中国携手OPENPAGE希望倡导的未来的中国。
自动追光型便携式太阳能供电器 篇5
太阳能作为一种绿色清洁能源, 可以满足人们不受地域限制、随时为便携式电子产品充电的需求, 但普通太阳能电源体型庞大, 不易携带。而且太阳能电池板的发电量与太阳光入射角有关, 当太阳光线与太阳电池板平面垂直时转换率最高。采用自动追光系统转换率可提高40%。针对这两个问题, 本文设计一种自动追光型便携式太阳能供器。既解决了太阳能电源难以携带的问题, 也解决了太阳能追光问题。
1 自动追光型便携式太阳能供电器系统设计思路
自动追光型便携式太阳能供电器系统的设计, 以太阳能电池板为能源核心对硬件电路进行供电, 整个系统由太阳能电池板、控制电路, 蓄电池, 逆变电路, 自动追光系统等组成。本设计采用太阳能电池板发电, 电能经控制电路进行升压, 稳压后充入蓄电池。蓄电池中的电能经逆变电路将电能转换为220伏50赫兹的工频电供用电器使用。同时设计了自动追光系统, 通过自动追光系统使太阳能电池板始终保持与太阳光线垂直, 提高太阳能利用率。其基本工作流程图如图1所示。
2 自动追光系统设计
自动追光系统由GPS采集信号输入端, 4个光敏电阻电压采集信号输入端以及电机控制信号输出端和地理位置信号输出端构成。
在GPS采集信号输入端以及地理位置信号输出端之间按照电路连接规则依次连接有GPS接收电路、地理数据显示电路以及GPS接收天线;GPS接收电路采用M-8729 GPS芯片, 地理数据显示电路采用LCD12864液晶显示屏;GPS接收电路通过GPS天线接受卫星发送的数据, 然后M-8729 GPS芯片会把GPS接受的数据发送给89C51单片机, 89C51单片机经过内置程序处理后, 翻译出GPS接收天线接收数据所表达的数据。然后, 89C51单片机把翻译好的数据发送给LCD12864液晶显示屏, 使LCD12864液晶显示屏显示出当前太阳能板所处的位置, 如经度, 纬度, 海拔, 当前的卫星时间等。采集太阳能板上四个光敏电阻的电压值, 通过PCF8591芯片比较四个光敏电阻的电压。经过51单片机处理后, 通过51单片机控制继电器, 从而控制电机旋转。光敏电阻采集信号输入端以及控制信号输出端之间按照电路连接规则依次连接有电压比较检测电路、显示电路、时钟电路以及4个光敏电阻;电压比较检测电路采用PCF8591P芯片;电压比较检测电路的1号管脚、2号管脚、3号管脚和4号管脚连接至四个光敏电阻, 是光敏电阻采集信号输入端;单片机的P1^0、P1^1、P1^2、P1^3管脚作为控制信号输出端。该种电路可以有效的使太阳能板追踪太阳能光。显示电路采用LCD12864液晶显示屏, 通过单片机控制, 可以显示当前的太阳能板追光状态, 时间等。时钟电路采用DS1302芯片, 通过与单片机相连, 可以向单片机输送当前的时间, 日期等。还有自动手动切换按钮, 手动控制按钮, 时间调节按钮等。其电路图如图2所示。
3 自动追光型便携式太阳能供电器结构设计
太阳能电池板是由单个或多个太阳能电池片组成具有把光转换成电特性的一种半导体器件, 它可以把照射在其表面的太阳光的辐射能量转换成直流电, 太阳能电池板是光伏发电产品中的最为基础的组件, 也是太阳能光伏发电产品中最为核心的部分。本文中自动追光型便携式太阳能供电器采用柔性薄膜太阳能电池板。柔性薄膜太阳能电池板厚度仅需数微米而光电转换率却高达百分之十三。柔性薄膜太阳能电池板除了平面之外, 还因其具有柔性可以制成非平面结构, 因此更易于携带。本文设计的自动追光型便携式太阳能供电器的4片太阳能电池板运用空间分离的原理, 4片太阳能电池板在四个不互相重叠的空间同时工作。4片太阳能电池板层层累加和运用铁棒固定, 以保证太阳能电池板在工作是能够承受较强的风力。不使用时, 4片太阳能电池板可以拆卸下来, 放在一起, 可以达到便携和便于运输的目的。其结构设计图如图3所示。
4 测试和分析
将自动追光型便携式太阳能供电器置于阳光下, 得到不同的光照条件下的数据, 用万用表测量对应的输入电压电流和输出电压电流并将其绘制成表1所示, 并对数据进行分析。由表1自动追光型便携式太阳能供电器的数据测试结果及分析所得, 输出电压和输出电流恒定不变, 即本设计的便携式太阳能手机充电器输出功率恒定不变。经过测试及测试结果分析, 本设计的自动追光型便携式太阳能供电器运作状态良好, 能完整较好的实现本设计意图。
结束语
本设计的自动追光型便携式太阳能供电器经过多次样机测试, 输出电压、电流和功率能恒定在220伏、1.6安和350瓦, 对完全放电后的45安时的蓄电池充电至饱和状态, 整个工作时间在1.5至2小时之间, 设备工作温度在25~30℃之间, 符合国家锂电池充电的安全标准。
参考文献
[1]自制太阳能手机充电器[J].大众科学, 2014 (8) .
[2]杨宝柱.太阳能灯的结构与原理[J].光源与照明, 2007 (1) .
牛根生 生活在“追光灯”下 篇6
慈善是一种责任
有人笑言牛根生是“大陆第一抠”，例证如是：他是老板，但工资一直比副手少，手下坐的是奔驰、宝马、沃尔沃，而他坐的还是小排量的奥迪；多年来，妻子持家的用度是3000元/月，超额了需自己在各月中平衡；他戴的是18元钱的“蒙牛领带”；在员工餐厅，他经常性的午餐是：一碗面条加上一小碟咸菜；每次到北京出差，他都住在蒙牛北京办事处，很少去星级酒店住。
但是，有的时候，这“第一抠”的版本又很难成立。2006年 4月11日，胡润中国慈善家榜在北京公布，牛根生以2.37亿元的捐赠额位列第四。今年4月26日，享有“中国慈善第一榜”之誉的中国慈善排行榜在北京举行颁奖典礼，牛根生入选了“中国十大慈善家”之一。就是这样一个“大陆第一抠”不仅把自己，还把家人的股份全部都捐到了“老牛专项基金”，其市值目前已经突破30亿元，所有收益全部用于公益事业。2007版的胡润慈善榜上，牛根生以6.5亿的捐赠金额晋级前三甲。可见，卸任总裁的牛根生，是要实现从一个企业家到慈善家的角色转变。
用牛根生自己的话说，“抠门才叫企业家，不抠门就不是真正意义上的企业家。企业家是社会财富的‘守门人’，该花的钱不花，那叫缺位；不该花的钱乱花，那叫越位；把钱花在刀刃上，那才叫责任。”
牛根生有一个非常著名的理念：“财聚人散，财散人聚”。也许是吃着黄莲长大的他太懂得生活的苦，所以在辛苦打下自己的商业帝国后，他可以仍然不忘自己的本色，秉持着一颗质朴的心。“一个企业如果不关心国家、民族的大事，老百姓肯定也不会关心你的事，这样的企业跑不快、走不远、跳不高”，这就是牛根生立业发展的朴素的信念。
追光灯下
不再是蒙牛的总裁，也相对淡出了媒体的一线视野，这个时候的老牛似乎乐得有清闲和更多的人分享和探讨一些他的经历和感悟，去做一些在蒙牛集团CEO的位置上难得抽出时间来做的一些事情，但，公众社会以及“追光灯”，不会“放过”他。
在首届中国创业者论坛上，牛根生和马云的精彩对话妙语连珠，引得满堂喝彩；今年3月18日，南开大学EMBA俱乐部成立大会上，牛根生所做的“怎么样做一个好总裁”的主题演讲，引起了许多在场的业内著名企业家的强烈共鸣。
“传家有道唯存厚，处世无奇但率真”，牛根生借用胡雪岩故居的楹联来感悟企业的经营之道。他认为，要想做好总裁，首先要把人做好。同时还要学会与员工“共振”。这也是他一直在身体力行的。今年年初，在蒙牛的168对新人的新婚庆典上，老牛甚至还亲自给新人们当起了司机。
今年的7月30日至8月1日，“中国·内蒙古首届国际乳业节”在中国乳都呼和浩特开幕。国内乳业大王、首家在海外上市的乳制品企业、首个航天员和运动员双特选产品、亚洲地区首家获得世界乳业最高荣誉——产品创新奖等，因为这些荣誉牛根生毫无疑问的是大会的重要嘉宾。其实，在牛根生的心中，他和蒙牛还有一个更伟大的梦想，那就是要把内蒙古建成当今世界的乳业中心。目前，牛根生和他的蒙牛正在向这个目标前进。