航标灯是船只安全航行保障系统的重要主成部分,保证航标灯的正常工作是安全航运的首要前提。现如今飞速发展的航运不断提高对航标灯的各方面的要求。而且,航标灯处在一个多变的工作环境中,易发生坏损,为了检查航标灯是否工作,我国花费了巨大的人力物力。
为了更高效的利用和节约资源,本设计的控制电路将主要由光敏电阻构成,根据光照系数的不同来实现航标灯自动化控制,减少航标灯工作时间,延长使用寿命。为了进一步的节约能源,在光照检测电路中加入比较器和NPN结,使其能总控整个器件的电能供应,使得能源消耗大大的减少。
1.2 国内外的发展
从“自然航标”到设置“人工航标”,从最早的自然物标到今天的综合信息服务,国际航标事业走过了漫长的岁月,经历了从天然到人工、从岸基到星基、从近程到远程、从实体到数字、从单一功能到综合信息服务几个里程。
在水运事业发展初期,船舶仅以天然目标来估计船位和助航。而后,人类在沿海和内河的显著山头和岛屿上建造宝塔、守望台、土丘、石柱、木柱等指引船舶白昼航行,夜间设置灯光助航。随着人类水上活动的日益增加,航标从自然航标向人工航标发展后,航标管理也从民间自建自管向官府建管方向转化。
文字记载,人类最早使用的航标是灯塔。公元前285年,埃及人在亚历山大港附近的法罗斯(Pharos)岛上建造了法罗斯灯塔,这座灯塔建在海拔185米处,塔高约120米,夜间点燃木柴,用巨大青铜镜反射,射程可达55千米。此座灯塔是古代世界七大奇迹中唯一造福于人类的建筑物。我国也是最早把航标用在沿海和内河船舶助航的国家之一。中国第一座灯塔建于1760年,是劳动人民集资在台湾海峡澎湖列岛的渔翁岛西南端建造的,塔高9米.灯光射程1海里。源Y自Z751W.论~文'网·www.751com.cn
随着水运事业的发展,各国其后相继使用了浮标和其他航标。现在,视觉航标、音响航标、无线电航标以及航标能源都有了很大的发展,并已迈入航标自动化新的历史阶段。
我国航标灯最早的发展是安装只能在白天才能看到的危险航道标志,后来是用的是煤油灯和乙炔气灯作为航标灯;1958年,毛主席视察长江时提出了“航标要电气化”的指示,14年之后长江航道终于实现了航标灯电气化的变革;90年代,发光二极管的出现为航标灯光源技术变革打下基础。发光二极管的低电压、低能耗、高亮度、射程远、使用寿命长的技术优点使它成为了新一代航标灯光源的首选方案。2004年后,我国成功研制出新型太阳能一体化航标灯HD100系列产品,经由中国科学院院士为主任委员的专家组鉴定,认为HD100型太阳能一体化航标灯研究成果处于同类产品的国际先进水平。新型航标灯将先进的太阳能光电技术、LED照明技术、高能量锂电池组合技术、微电脑闪光控制技术集成一体,通过多次改进与试验,各项性能均达到了技术要求。
1.3 设计内容及目标
航标灯本身设置中带有多个预设好的LED灯闪烁频率和占空比,可以通过灯质控制电路来进行选择,来满足不同条件下的使用要求,而不再是传统的单一闪烁频率,不能适用于大多数环境。这扩大了航标灯的应用范围和前景。
本设计要求达到以下几点设计目标:
1、参照性价比及应用前景对主控芯片进行选择;
2、对输入电源进行整流及稳压;
3、通过光敏电阻采样光照强度并转换为电信号来实现自动化;