太陽能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文

1、陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 頁 共 40 頁發(fā)生的總費(fèi)用要比普通路燈的總費(fèi)用要低。且規(guī)模越大，普通路燈安裝的相關(guān)費(fèi)用越高，如把電力增容費(fèi)用、架設(shè)電力變壓器、光源的功率因數(shù)補(bǔ)償耗能、電力電纜、遠(yuǎn)距離線路功率損耗及路燈開啟控制系統(tǒng)和管理人員工資等相關(guān)費(fèi)用考慮進(jìn)去的話實(shí)際費(fèi)用要遠(yuǎn)大于預(yù)計(jì)費(fèi)用。(4)安全穩(wěn)定：運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，普通路燈明顯高于太陽能壁燈，而且會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而越來越高（電費(fèi)、人工等）。太陽能路燈免維護(hù)，絕對(duì)安全，不會(huì)發(fā)生觸電事故且可通過改變控制方式來增強(qiáng)其穩(wěn)定性。(5)自主供電：離網(wǎng)運(yùn)行的太陽能路燈具有供電的自主性、靈活性。 除此之外，LED路燈還具有光線質(zhì)量高，基本上無輻射，可靠耐用，

2、維護(hù)費(fèi)用極為低廉等優(yōu)勢(shì)，屬于典型的綠色照明光源。由于LED具有發(fā)光效率高，發(fā)熱量低等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用在照明領(lǐng)域，并呈現(xiàn)出取代傳統(tǒng)照明光源的趨勢(shì)2。近幾年，太陽能產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大發(fā)展起來，國(guó)內(nèi)許多研究單位都對(duì)太陽能路燈作了詳細(xì)的調(diào)查和研究。在發(fā)展思路的引導(dǎo)下，太陽能產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量也不斷提高。太陽能不僅擁有良好的經(jīng)濟(jì)前景，且隨其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，也將提供越來越多的就業(yè)機(jī)會(huì)。因此，太陽能光伏發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊，已經(jīng)引起了世界發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視3。2.方案論證及選擇2.1方案一：采用分立元件設(shè)計(jì) 太陽能路燈智能控制系統(tǒng)主要由電源、蓄電池過充和過放保護(hù)電路、紅外控制及光控

3、電路以及燈具組成，總體框圖如圖2.1所示。圖2.1 太陽能路燈控制系統(tǒng)的框圖 電源分為電池電源和220V市電經(jīng)AC-DC轉(zhuǎn)換電路后的穩(wěn)定電源。AC-DC轉(zhuǎn)換電路主要由變壓器及集成穩(wěn)壓管構(gòu)成。蓄電池過充保護(hù)電路是一個(gè)簡(jiǎn)單的由穩(wěn)壓二極管、三極管及電阻構(gòu)成的電路，而在太陽能板給電池充電時(shí)為防止電池對(duì)太陽能板反向充電，需在太陽能板和電池之間接一個(gè)二極管。蓄電池過放保護(hù)電路的主要元件為滯回比較器和繼電器。由滯回比較器來判斷電池是否達(dá)到過放狀態(tài)，由繼電器作為選擇開關(guān)，來選擇用電池供電還是后備電源供電（電池在過充狀態(tài)時(shí)和陰雨天氣時(shí)）。紅外控制和光控電路主要組成部分是紅外探頭、數(shù)字電路及光敏電阻，而紅外控制部

4、分可以集成一塊芯片，即BISS001芯片。燈具有照明燈具及演示時(shí)的指示燈。由于設(shè)計(jì)的是路燈，照明燈具需要足夠的亮度，可以選用LED指示燈用簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管即可。2.2方案二：采用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn) 本方案設(shè)計(jì)中，主要的組成部分就是太陽能電池板、充電管理系統(tǒng)、蓄電池、單片機(jī)的控制模塊、路燈。整體框圖如圖2.2。圖2.2 整體框圖此設(shè)計(jì)是由單片機(jī)作為核心控制器進(jìn)行控制的，太陽能電池板將吸收到的太陽光能經(jīng)過充電管理模塊給蓄電池充電，而蓄電池要持續(xù)不斷給單片機(jī)提供電源，讓它來檢測(cè)采集到的太陽能電池板電壓值的大小。同時(shí)，蓄電池也要給負(fù)載供電。2.3方案選擇方案一的電路模塊比較復(fù)雜，是利用純模電電路在來完成的

5、，實(shí)現(xiàn)相同的功能模塊下，需要更多的電路，故需更多的電路器件，制作成本就相對(duì)比較高。另一方面，電路的模塊比較多會(huì)增加控制電路的誤差，使電路最終不能達(dá)到預(yù)期的理想效果。而且，采用分立元件實(shí)現(xiàn)太陽能路燈控制系統(tǒng)的智能化方面比較困難。方案二采用的是用STC89C52單片機(jī)作為核心控制器來控制蓄電池的充放電和路燈的亮滅。主要是通過光線的強(qiáng)弱以檢測(cè)太陽能電池和蓄電池采集到的電壓的大小，從而傳輸給單片機(jī)來控制。在有陽光時(shí)，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并儲(chǔ)存在蓄電池中。蓄電池對(duì)路燈進(jìn)行供電，這個(gè)過程中，單片機(jī)一直在對(duì)蓄電池和太陽能電池板的電壓進(jìn)行采樣分析，如果太陽能采集到的電壓低于一定值時(shí)，單片機(jī)控制的繼電

6、器將會(huì)做出相應(yīng)的動(dòng)作。在太陽能電池板對(duì)蓄電池充電的過程中，也設(shè)置了防反充和過充保護(hù)。方案二的電路模塊比較簡(jiǎn)單，易于維護(hù)和管理，且在蓄電池的充放電過程和路燈的開關(guān)過程中實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化，智能化。經(jīng)過綜合考慮，此次設(shè)計(jì)采用方案二。 3. 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)在本次方案的設(shè)計(jì)中，電路主要包含了太陽能電池板，蓄電池管理模塊，單片機(jī)，路燈控制模塊，顯示模塊，按鍵模塊等。此設(shè)計(jì)是以ATMEL系列STC89S52單片機(jī)為控制核心的軟硬件結(jié)合，對(duì)太陽能電池板和蓄電池進(jìn)行控制。太陽能電池板將采集到的電壓傳輸給單片機(jī)進(jìn)行分析和處理。白天時(shí)，太陽能電池板通過充電管理模塊給蓄電池充電并監(jiān)控充電的狀態(tài)。傍晚時(shí)，蓄電池給路燈進(jìn)行

7、供電，實(shí)現(xiàn)照明效果。3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)中中，主要是由單片機(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路等組成。(1) 單片機(jī)AT系列和STC系列單片機(jī)的選擇：AT89C系列的單片機(jī)不能進(jìn)行在線編程，AT89S系列和STC系列都可以在線編程，而STC也可通過串口在線編程，而AT系列采用并口編程方式，相比之下，STC的編程方式更為簡(jiǎn)單也較普遍，所以選擇STC系列。 本次設(shè)計(jì)采用的是STC89C52單片機(jī)。該單片機(jī)是與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和輸出管腳相兼容的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，具有速度高，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)4。 a) 主要特性如下：兼容MCS-51指令系統(tǒng) 8k

8、可反復(fù)擦寫(1000次）Flash ROM 32個(gè)雙向I/O口 256x8bit的內(nèi)部RAM 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功 3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率0-24MHz 2個(gè)外部中斷源 6個(gè)中斷源 2個(gè)讀寫中斷口線 3級(jí)加密位 2個(gè)串行中斷 可編程UART串行通道 b) 單片機(jī)的引腳說明：VCC：電源電壓輸入端。 GND：電源地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行

9、校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取

10、時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，即可利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口除了作為普通I/O口，還有第二功能： P3.0 RXD（串行輸入口）。 P3.1 TXD（串行輸出口）。 P3.2 /INT0（外部中斷0）。 P3.3 /INT1（外部中

11、斷1）。P3.4 T0（T0定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入）。 P3.5 T1（T1定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入）。 P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫選通）。 P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通）。 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。89C51的P0、P1、P2、P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。除了P1口外P0、P2、P3口都還有其他的功能。 RST：復(fù)位輸入端，高電平有效

12、。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：地址鎖存允許/編程脈沖信號(hào)端。當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 PSE

13、N：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：外部程序存儲(chǔ)器訪問允許。當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。在單片機(jī)外圍電路中需要一個(gè)復(fù)位電路和一個(gè)

14、時(shí)鐘電路。（2）復(fù)位電路：系統(tǒng)上電時(shí)為單片機(jī)提供復(fù)位信號(hào)，直到系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，系統(tǒng)再撤消復(fù)位信號(hào)。為保險(xiǎn)起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防止電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位5。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)，則CPU就可響應(yīng)并且將系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位分為手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位。手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則Vcc的+5V電平就會(huì)直接加到RST端。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所

15、以，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。 上電復(fù)位電路只要在RST復(fù)位輸入引腳上接一電容至Vcc端，下接一個(gè)電阻到地即可。對(duì)于CMOS型單片機(jī)，由于在RST端內(nèi)部有一個(gè)下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至1pF。在上電復(fù)位的電路中，當(dāng)Vcc掉電時(shí)，必然會(huì)使RST端電壓迅速下降到0V以下6。但是，由于內(nèi)部電路的限制作用，這個(gè)負(fù)電壓將不會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生損害。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時(shí)得不到有效的復(fù)位，則程序計(jì)數(shù)器PC將得不到一個(gè)合適的初值，因此，CPU可能會(huì)從一個(gè)未被定義的位置開始執(zhí)行程序。 （3）時(shí)鐘電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)引腳18和引腳19外接

16、電容及晶振， STC89C52單片機(jī)的工作頻率在233MHz范圍之內(nèi)，單片機(jī)工作頻率取決于晶振XT的頻率，通常選用11.0592MHz晶振7。兩個(gè)小電容通常取值3pF，以保證振蕩器電路的穩(wěn)定性及快速性。 此設(shè)計(jì)中P0口做為輸出口用來驅(qū)動(dòng)LCD顯示，而P0口內(nèi)部又沒有上拉電阻，所以加上10K上拉電阻。圖3.1為最小系統(tǒng)電路圖。圖3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖3.2 顯示電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用的是LCD1602液晶屏顯示。LCD1602使用非常普遍，在生活中很多地方都能見到LCD1602液晶顯示屏，例如計(jì)算器，遙控器，家用電器等，它主要用來顯示數(shù)字，字母，專用字符和圖形，具有顯示質(zhì)量高、功耗低、體積小等

17、優(yōu)點(diǎn)8。此外，LCD1602采用數(shù)字式接口，與單片機(jī)連線簡(jiǎn)單，故采用LCD1602來顯示。如圖3.2所示為液晶顯示器的管腳圖。圖3.2 LCD1602管腳圖引腳說明如表3.1。表3.1 LCD1602引腳圖編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VCC電源地9D2Data 1/02VDD電源正極10D3Data 1/03VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4Data 1/04RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5Data 1/05R/W讀/寫選擇端（H/L)13D6Data 1/06E使能信號(hào)14D7Data 1/07D0Data 1/015BLA背光源正極8D1Data 1/016BLK背光源負(fù)極 液晶顯示

18、器LCD1602與單片機(jī)STC89C52的接口由一組8位數(shù)據(jù)傳輸線和3根控制線完成。LCD1602的RS、RW、E分別由單片機(jī)的P1.2、P1.1、P1.0來控制，數(shù)據(jù)輸入口DB0DB7由P0.0P0.7傳輸數(shù)據(jù)，因?yàn)槭墙釉赑0口,所以要接上拉電阻。LCD1602與單片機(jī)的接口電路如圖3.3所示。圖3.3 LCD1602與單片機(jī)的接口電路3.3 按鍵開關(guān)電路本次設(shè)計(jì)的按鍵有三個(gè)分別是KSET,K1，K2，分別與P3.1、P3.5、P3.7相接，KSET為設(shè)置鍵，K1、K2分別為加和減，用來設(shè)置預(yù)設(shè)電壓的切換值。圖3.4 按鍵開關(guān)電路3.4 太陽能板模塊太陽能電池板模塊主要包含了太陽能電池板、A

19、/D轉(zhuǎn)換電路。太陽能電池板 太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分，也是太陽能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能，或送至蓄電池中存儲(chǔ)起來。在眾多太陽能電池中比較普遍而且較實(shí)用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池三種9。單晶硅太陽能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定，適合在陰雨天比較多、陽光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)使用； 多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比單晶硅低，適合在太陽光充足、日照好的東西部地區(qū)使用； 非晶硅太陽能電池對(duì)太陽光照條件要求比較低，適合在室外陽光不足的地區(qū)使用。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用的是輸出電壓為5V，輸出電流為1200mA的單晶太陽能電池板，尺

20、寸為3535。在光強(qiáng)較弱情況下短路電流也能達(dá)到140mA,滿足設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)在光照充足情況下也可以直接輸出穩(wěn)定的5V。太陽能電池板通過充電管理模塊直接給蓄電池充電，同時(shí)給單片機(jī)提供實(shí)時(shí)電壓值。（2）A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D轉(zhuǎn)換器即模數(shù)轉(zhuǎn)換器，或簡(jiǎn)稱ADC。通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件10。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用ADC0832模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，采用串行方式，對(duì)檢測(cè)電壓的緩慢變化比較有利，外圍電路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。將太陽能電池采集到的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字的形式傳輸給單片機(jī)。下面進(jìn)行轉(zhuǎn)換器的接口說明。 CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 模擬

21、輸入通道0，或作為IN+/-使用。 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。 芯片參考0電位（地）。 DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）11。ADC0832與單片機(jī)管腳的接口電路如圖3.5所示。圖3.5 ADC0832與單片機(jī)管腳的接口電路圖 ADC0832的控制原理：ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。芯

22、片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32S，為了減少數(shù)據(jù)誤差，用雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，穩(wěn)定性能強(qiáng)、轉(zhuǎn)換速度快。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS端應(yīng)為高電平，芯片禁用。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，將CS使能端置于低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由CPU向芯片時(shí)鐘輸入端CLK輸入時(shí)鐘脈沖， DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下降沿之前DI端一定要置為高電平，表示啟始信號(hào)。其功能如表3.2所示。表3.2 A

23、DC0832功能表數(shù)據(jù)地址通道SGL/DIFODD/SIGNCHOCH100+-01-+10+11+ 由上表可知：當(dāng)數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-。當(dāng)數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1作為正輸入端IN+。將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì)CH0進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。3.5 蓄電池管理模塊蓄電池管理模塊中主要是蓄電池和充電管理系統(tǒng)兩部分。蓄電池主要是通過吸收太陽能電池板的光能轉(zhuǎn)換成的電能，從而通過充電管理系統(tǒng)來給自身充電，同時(shí)

24、也給單片機(jī)持續(xù)供電，在傍晚的時(shí)候也同樣給路燈放電。（1）蓄電池由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池。鉛酸蓄電池有多種充電形式，主要可分為：恒流充電、恒壓充電、3階段最優(yōu)形式充電。一般來講，這種蓄電池充電時(shí)，應(yīng)外接直流電源（充電極或整流器），使正、負(fù)極板在放電后生成的物質(zhì)恢復(fù)成原來的活性物質(zhì)，并把外界的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來12。其過充電時(shí)間與充電速率有關(guān)，實(shí)際工作中可以根據(jù)電解液比重的變化來判斷鉛酸蓄電池的充電程度。鎳鎘（Ni-Cd）蓄電池的正極為氧化鎳，其負(fù)極為海綿狀金屬鎘，電解液多為氫氧化鉀，氫氧

25、化鈉堿性水溶液。小型密封鎳鎘電池的結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，耐沖擊，震動(dòng)，成品電池自放電小，在使用上適合大電流放電，使用溫度范圍廣，零下40度到零上60度。鎳氫（Ni-H）蓄電池鎳氫電池的設(shè)計(jì)源于鎳鎘電池，但在改善鎳鎘電池的記憶效應(yīng)上，有極大的發(fā)展。其主要的改變，在于以儲(chǔ)氫合金取代負(fù)極原來使用的鎘13。因此鎳氫電池可以說是材料革新的典型代表。鎳氫電池所造成的污染，會(huì)比含有鎘的鎳鎘電池小很多。蓄電池是太陽能燈具的核心部件。它儲(chǔ)存并釋放電能。蓄電池容量的選擇一般滿足以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件吸收的能量盡量存儲(chǔ)下來，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量

26、過小不能夠滿足夜晚照明的需要，容量過大蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響壽命，造成浪費(fèi)。膠體蓄電池的特點(diǎn)： 深度放電后回充電性能強(qiáng)，甚至在放電后未及時(shí)補(bǔ)充電的情況下容量也能100得到回充； 循環(huán)使用壽命長(zhǎng)達(dá)810年，適合每天使用；適合用于較長(zhǎng)時(shí)間的放電使用； 工作環(huán)境溫度更高； 優(yōu)越的耐低溫性能； 適合在電力干線不穩(wěn)定的環(huán)境下使用； 無流動(dòng)的膠體電解液使電解液在電池內(nèi)部不產(chǎn)生分層現(xiàn)象； 自放電小，很小均衡充電； 內(nèi)阻低，充電接受能力強(qiáng)。所以綜合考慮，我會(huì)選擇膠體蓄電池。（2）充電管理系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，直接選取通過太陽能板給蓄電池充電的專用充電管理模塊TP4056，它不僅能自動(dòng)檢測(cè)蓄電池的電壓值，而且

27、能夠判斷蓄電池的飽和程度，充滿電時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開，從而很好的防止了蓄電池的過充現(xiàn)象。該充電管理模塊的價(jià)格便宜，并設(shè)有兩個(gè)LED指示燈，開始工作的時(shí)候，當(dāng)蓄電池開始充電時(shí)，紅色指示燈亮；當(dāng)蓄電池停止充電時(shí)，藍(lán)色指示燈亮。圖3.6 充電管理系統(tǒng)實(shí)物圖3.6 路燈控制模塊 本次設(shè)計(jì)的路燈控制模塊中，主要包含了路燈和繼電器。（1）路燈 太陽能路燈采用何種光源，是判斷太陽能燈具能否正常使用的重要指標(biāo)，一般太陽能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無極燈、LED光源。 低壓節(jié)能燈：功率小，光效較高，但使用壽命在2000小時(shí)左右，電壓低，燈管發(fā)黑，一般適合太陽能草坪燈、庭院燈。 低壓鈉燈：低壓鈉燈光效高（可達(dá)200L

28、m/w），但需逆變器，低壓鈉燈價(jià)格貴，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)高，采用較少14。 無極燈：功率小，光效較高。該燈在220V（純正弦波，頻率50赫茲）普通市電條件下使用，壽命可以達(dá)到5萬小時(shí)，但在太陽能燈具上使用壽命大大減少，與普通節(jié)能燈差不多（因?yàn)樘柲軣艟叨际欠讲孀兤鳎柲茈娫?20V輸出頻率、相位、電壓都是不能和普通市電相比的）。LED：LED燈光源壽命長(zhǎng)，可達(dá)100000小時(shí)，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高，國(guó)產(chǎn)50Lm/w，進(jìn)口80Lm/w。隨著科技進(jìn)步，LED的性能將進(jìn)一步提高。所以，為了滿足本次設(shè)計(jì)達(dá)到最佳性能要求，選擇LED作為路燈的光源。（2）繼電器 繼電器是一種靠電磁感應(yīng)工作的自

29、動(dòng)化電器開關(guān)。其中包括：一，電流繼電器。二，電壓繼電器。三，熱繼電器。四，時(shí)間繼電器。五，速度繼電器15。繼電器的種類較多，其工作原理和結(jié)構(gòu)也各不相同。在此設(shè)計(jì)中，我們選擇的是電壓繼電器。通過電壓輸入信號(hào)的變化，而接通或斷開控制電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。 本設(shè)計(jì)方案中主要是用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)的控制，觸發(fā)電平必須是5V，是為了進(jìn)行智能切換，所以選用直流繼電器，JRC-21F一款觸點(diǎn)切換能力,體積小,性能優(yōu)良,價(jià)格便宜的低電平觸發(fā)的5V繼電器，可控制直流5V/2A，完全可以滿足此次設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，JRC-21F故選擇繼電器對(duì)智能開關(guān)進(jìn)行控制。繼電器在控制系統(tǒng)中的作用有兩點(diǎn)： 傳遞信號(hào)。它用觸電的

30、轉(zhuǎn)換接通或斷開電路以傳遞控制信號(hào)； 功率放大。使繼電器動(dòng)作的功率通常是非常小的，而被其觸點(diǎn)所控制電路的功率要大得多，因此繼電器電路必須有放大功率的作用，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制16。圖3.7為繼電器實(shí)物圖。圖3.7 繼電器實(shí)物圖圖3.8為繼電器接口電路圖。圖3.8 繼電器接口電路單片機(jī)P1.7口與繼電器電路相連，繼電器電路由1K電阻，PNP型三極管，二極管和繼電器組成，三極管在電路中的作用是放大，而放大的極限就是開關(guān)，而此處就用到了三極管的開關(guān)作用，通過放大單片機(jī)P1.7端口的信號(hào)，來控制繼電器吸合或張開。3.7 整體電路圖圖3.9 整體設(shè)計(jì)電路圖4.系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)的

31、功能此次軟件設(shè)計(jì)主要是先對(duì)LCD1602、ADC0832、按鍵電路進(jìn)行初始化。然后通過將太陽能電池板采集到的電壓值與我們所設(shè)定的預(yù)值相比較，從而來判斷此時(shí)的環(huán)境是在白天還是晚上，進(jìn)一步通過對(duì)繼電器的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)路燈的亮滅，達(dá)到照明功能。在此次系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)模塊:A/D轉(zhuǎn)換模塊和繼電器控制模塊。A/D轉(zhuǎn)換模塊主要是將采集回來的模電電壓樣本轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，編程中A/D轉(zhuǎn)換循環(huán)多次，然后去平均值以減小誤差。 繼電器控制模塊主要是根據(jù)采集回來的電壓信號(hào)通過單片機(jī)來判斷蓄電池是否需要充放電，然后給繼電器以控制信號(hào)。最后再根據(jù)繼電器的工作狀態(tài)判斷此時(shí)LED路燈是否需要照明。軟件的設(shè)計(jì)中，要實(shí)現(xiàn)的

32、功能還是通過光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱來進(jìn)行電壓的采集，然后與預(yù)設(shè)電壓值相比，從而來控制路燈的亮滅。4.2 系統(tǒng)流程圖 圖4.1為系統(tǒng)軟件的大體流程圖。圖4.1 程序流程圖該軟件程序的設(shè)計(jì)首先是在整個(gè)系統(tǒng)正常工作的情況下，對(duì)太陽能電池板進(jìn)行電壓的采集和分析，根據(jù)給出的電壓臨界值4V與其相比較來判斷此時(shí)的環(huán)境是在白天還是夜晚，從而給出相應(yīng)的動(dòng)作命令來確定蓄電池此時(shí)是要充電還是給LED路燈供電。4.2.1 ADC0832的子程序 ADC0832子程序又包括初始化，寫ST位，寫SGL位，寫通道號(hào)位等內(nèi)容。程序如下：uchar RdAdc0832(bit Hx)uchar value0,value1,i; CS=

33、1;CLK=0;DIO=1; CS=0;DIO=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /寫ST位CLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();CLK=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();DIO=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/寫SGL位CLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();CLK=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();DIO=Hx;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/

34、寫通道號(hào)位CLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();CLK=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();DIO=1;for(i=0;i8;i+)CLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();CLK=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();value0=1;if(DIO=1) value0|=0 x01;else value0&=0 xfe; for(i=0;i=1;if(DIO=1) value1|=0 x80;else value1&=0 x7f;CLK=1;_nop_();_

35、nop_();_nop_();_nop_();CLK=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); CS=1;if(value0!=value1) P1&=0X7F;else P1|=0X80; return value0;4.2.2 LCD1602子程序LCD1602顯示器的子程序主要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)信息的顯示，包括太陽能板的電壓值和設(shè)定電壓值等信息，具體流程如圖4.2所示。圖4.2 LCD1602流程圖寫指令子函數(shù)：void write_com(uchar com)lcdwr=0; /lcdwr為讀寫控制端，lcdwr=0,這里可不寫lcdrs=0; /液晶rs接口為0時(shí)

36、,寫指令，rs為1時(shí)寫數(shù)據(jù)P0=com; /將要寫的指令賦給P0口，delay(5); /由1602讀寫操作時(shí)序圖，先將指令賦給P0口，延時(shí)后將使能lcden=1; / 端lcden置高，再延時(shí)一段時(shí)間，然后將lcden置低，這樣指令delay(5); / 就寫入到LCD了lcden=0;寫數(shù)據(jù)子函數(shù)：void write_data(uchar date)/與寫指令類似，這里lcdrs設(shè)為1lcdrs=1;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;4.2.3 按鍵子程序此次設(shè)計(jì)共有3個(gè)按鍵，通過掃描各個(gè)按鍵是否執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，來判斷設(shè)置是否完成。KSET

37、=0時(shí)，進(jìn)入到設(shè)置模式，光標(biāo)在秒數(shù)字底下閃爍，此時(shí)判斷K1是否按下，若K1按下，數(shù)字加，若K2按下，數(shù)字減。如果再次按下KSET，則設(shè)置完畢。具體按鍵流程圖如圖4.3所示。圖4.3 按鍵流程圖4.3 系統(tǒng)源程序 系統(tǒng)軟件程序采用C語言編程，程序源代碼見附錄C。5.系統(tǒng)電路的搭建與調(diào)試系統(tǒng)電路的調(diào)試可以分為軟件調(diào)試和硬件調(diào)試兩個(gè)部分，在程序設(shè)計(jì)和硬件搭建好之后就可以進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試了，軟件調(diào)試主要是用Keill軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯和調(diào)試，該軟件中包括C編輯器、宏編輯器、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器。通過編輯、運(yùn)行，可以檢查出程序錯(cuò)誤。完成后進(jìn)行硬件調(diào)試，由于軟件仿真中的元器件和實(shí)物并不一定

38、是相符的，而且好多實(shí)物在軟件仿真中都是沒有的，所以要進(jìn)一步對(duì)搭建好的硬件電路進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試電路的導(dǎo)通性，每個(gè)接口的功能是否都正常等等。5.1 系統(tǒng)軟件的仿真 軟件的調(diào)試首先要是軟件上設(shè)計(jì)電路圖，然后利用Keil軟件編寫程序，再進(jìn)行編譯、調(diào)試，然后導(dǎo)入proteus中進(jìn)行調(diào)試，系統(tǒng)軟件的仿真如圖5.1所示。圖5.1 軟件仿真圖5.2系統(tǒng)硬件電路搭建 系統(tǒng)硬件電路主要是由太陽能電池板、蓄電池、單片機(jī)、充放電管理模塊、繼電器、LED燈具等組成，單片機(jī)控制輸出太陽能電池板采集到的電壓，來檢測(cè)明暗程度，從而確定蓄電池是應(yīng)該給LED路燈供電還是需要充電。硬件電路如圖5.2所示。圖5.2 硬件電路的搭建圖中

39、，左邊是一個(gè)5V的太陽能電池板，主要是負(fù)責(zé)吸收太陽光并且提供給蓄電池充電，同時(shí)檢測(cè)外界環(huán)境的電壓的大小值；中間是由單片機(jī)控制的核心部分，A/D轉(zhuǎn)換器通過對(duì)采集到的模電電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電壓值顯示在顯示器上。此時(shí)，設(shè)置的白天與傍晚的電壓臨界值是4V，通過對(duì)比就可以分析出外界環(huán)境是處于白天還是晚上了；右邊是一個(gè)蓄電池以及充電、放電管理模塊。白天時(shí)，采集到的電壓值一般會(huì)高于4V，此時(shí)繼電器斷開，LED路燈不亮，太陽能電池板給蓄電池充電，晚上時(shí)，采集到的電壓值一般小于4V，此時(shí)繼電器閉合，蓄電池給LED路燈供電，蓄電池自身停止充電。5.3 系統(tǒng)硬件電路的調(diào)試 開始調(diào)試之前應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)： （1）檢查電源

40、是否完好。 （2）單片機(jī)電源要連接正確，并且保證AT89C51的31號(hào)引腳接高電平。 (3) 如果使用P0口做I/O口，則要在P0口接上拉電阻。 （4）編輯一個(gè)簡(jiǎn)單程序，上電運(yùn)行，檢查單片機(jī)是否正常工作，復(fù)位電路是否正確。 在調(diào)試硬件電路時(shí)，首先調(diào)試的是蓄電池充電管理模塊，主要是調(diào)節(jié)滑變的阻值，使輸出電壓與蓄電池飽和電壓相當(dāng)，大概4.2V。接下來調(diào)試的是繼電器模塊，首先使用的繼電器驅(qū)動(dòng)是NPN型三極管，導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)錯(cuò)誤的動(dòng)作指令，最后換成了PNP型三極管才正常工作。造成這個(gè)情況的主要原因是單片機(jī)I/O口默認(rèn)輸出狀態(tài)為高電平，所以一上電就會(huì)驅(qū)動(dòng)繼電器，不斷的發(fā)生錯(cuò)誤指令。后來在連續(xù)幾次的調(diào)試過

41、程中，發(fā)現(xiàn)繼電器在正常工作中連續(xù)跳動(dòng)，導(dǎo)致無法正常給LED路燈持續(xù)供電，最后發(fā)現(xiàn)是蓄電池在放電時(shí)的電壓不穩(wěn)定呢，出現(xiàn)陡降復(fù)升的現(xiàn)象。后來我們?cè)谛铍姵貎啥瞬⒙?lián)了一個(gè)大電容就解決了這個(gè)問題。硬件的調(diào)試圖如圖5.3。圖5.3 傍晚硬件電路的調(diào)試 上圖5.3說明了太陽能電池板檢測(cè)到的光線強(qiáng)度較弱，也就是傍晚采集到的模電電壓值經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓后約為2.7V，小于我們反復(fù)測(cè)試的白天與傍晚的臨界值4V。所以繼電器的開關(guān)閉合，此時(shí)蓄電池就會(huì)持續(xù)給LED路燈供電，達(dá)到照亮的效果。 圖5.4 白天硬件電路的調(diào)試 上面兩個(gè)圖說明了太陽能電池板此時(shí)檢測(cè)到的光線強(qiáng)度較強(qiáng)，也就是白天采集到的模電電壓值經(jīng)過A

42、/D轉(zhuǎn)換器后的值約為4.2V，大于我們測(cè)試的白天與傍晚電壓的臨界值4V。此時(shí)，繼電器的開關(guān)斷開，LED路燈不亮，太陽能電池板經(jīng)過充電管理模塊給蓄電池進(jìn)行充電，充電管理模塊的充電指示燈亮。5.4 設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決結(jié)果在硬件電路的設(shè)計(jì)過程中，開始測(cè)試總會(huì)遇到的問題就是在檢測(cè)到的電壓小于臨界值3V時(shí)，此時(shí)蓄電池應(yīng)該停止充電，給LED路燈供電，繼電器的開關(guān)應(yīng)該閉合。然而繼電器的開關(guān)總是在導(dǎo)通和閉合之間來回波動(dòng)，形成很大的聲響，造成LED路燈不能正常照亮。后來解決的方法是：將電壓的臨界值調(diào)高至4V，讓模擬的白天和夜晚的電壓值差距變大，就可以恢復(fù)正常了。6.總結(jié)與展望本次設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的太陽能路

43、燈控制系統(tǒng)，通過太陽能電池板采集到的電壓值將其傳送給單片機(jī)進(jìn)行分析和處理，然后與我們所設(shè)定的臨界值相比較，從而通過充電管理系統(tǒng)內(nèi)部的功能來控制蓄電池的充電和放電，同時(shí)也給繼電器一個(gè)動(dòng)作命令來判斷開和關(guān)，進(jìn)一步控制路燈的亮滅。實(shí)驗(yàn)說明，基于STC89C52單片機(jī)控制的太陽能路燈系統(tǒng)的操作比較簡(jiǎn)單快速并且實(shí)時(shí)性強(qiáng),有利于提高太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也改善了蓄電池的工作狀態(tài)，提高了蓄電池的使用壽命。并且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化控制。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，從軟件部分的設(shè)計(jì)上來說，提高了我的分析能力，并且讓我學(xué)會(huì)了使用畫圖工具，能夠很快的畫出所需要的電路圖。軟件設(shè)計(jì)要根據(jù)硬件電路的功能來編寫。通過Keil來

44、完成程序的編程與測(cè)試。具體完成了整體電路的仿真，同時(shí)也對(duì)LCD1602、A/D0832、按鍵電路等和單片機(jī)相連的每個(gè)小模塊進(jìn)行了分析和測(cè)試，確保電路是通暢的。從設(shè)計(jì)硬件電路部分上來說，主要完成了硬件電路的搭建，焊接，調(diào)試硬件電路，完成了整體的硬件實(shí)物。在對(duì)太陽能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，我也遇到了很多的問題，也是在一點(diǎn)點(diǎn)的調(diào)試過程中逐漸完善的。同時(shí)，此次設(shè)計(jì)也提高我的動(dòng)手能力，讓我也更多的參與到課本知識(shí)的實(shí)踐過程中。在后續(xù)的時(shí)間里，我希望可以通過時(shí)間控制和光控制相結(jié)合的方法來繼續(xù)這個(gè)設(shè)計(jì)課題并且完善它。這兩個(gè)相結(jié)合的控制方法可以更精確的判斷時(shí)間的早晚，尤其是在陰雨天也可以得到很好的控制，不至于

45、造成路燈的不正常工作和資源的浪費(fèi)。 致謝我這次的設(shè)計(jì)能順利完成，得益于老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助，在這里，我對(duì)他們的熱心表示誠(chéng)摯的謝意。衷心的感謝我的指導(dǎo)老師薛老師在這幾個(gè)月來的指導(dǎo)與督促，從畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選定，到資料收集，到開題報(bào)告的寫作、論文的修改，到論文定稿，她給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助，讓我也學(xué)到了很多知識(shí)。同時(shí)也要感謝我的同學(xué)們對(duì)我的幫助，讓我從原來對(duì)單片機(jī)一無所知到對(duì)單片機(jī)有所了解再到現(xiàn)在的會(huì)用C語言在keil軟件上編寫程序，讓我對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)從原來懼怕到現(xiàn)在從容查資料，設(shè)計(jì)電路，搭建電路，焊接電路，調(diào)試電路。真的學(xué)到了很多。時(shí)間過的很快，我即將揮別美麗的學(xué)校、可親的老師、一起有過

46、歡笑淚水的同學(xué)，還有充實(shí)美好的四年大學(xué)生活，雖然依依不舍，但是對(duì)未來的路，我充滿了信心。最后，感謝在大學(xué)期間認(rèn)識(shí)的所有人，有你們伴隨，我的大學(xué)生活才更加豐富多彩！ 致謝人: 2015.6.5參考文獻(xiàn)1黃海宏，黃長(zhǎng)杰，王海欣著 太陽能控制器設(shè)計(jì) J. 電子技術(shù)應(yīng)用，2006.2王為青. 單片機(jī)KEIL CX51應(yīng)用開發(fā)技術(shù)M.北京：人民郵電出版社，2007-2.3馮垛生.太陽能發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用.北京：人民郵電出版社，2009,160-166 4王君一，徐仁學(xué).太陽能利用技術(shù).北京：金盾出版社，2008,16-35 5熊紹珍，朱美芳.太陽能電池基礎(chǔ)與應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社，2009. 6楊恒. LE

47、D照明驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)步驟詳解.北京：中國(guó)電力出版社，2010. 7沙占友，王彥朋等.開關(guān)電源設(shè)計(jì)入門與實(shí)例解析.北京:中國(guó)電力出版社，2009. 8沈輝,曾祖勤. 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)M .北京:化學(xué)工業(yè)出版社;2005.9羅曉曙,閉金杰,楊日星,張露. AVR單片機(jī)的太陽能電池控制器設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代電子術(shù),2009(10).10李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)M. 北京航空航天大學(xué)出版社，2005，(05)11胡漢才單片機(jī)原理及其借口技術(shù)M清華大學(xué)出版社，1996年35-12312陳愛弟Protel99se實(shí)用培訓(xùn)教程M人民郵電出版社，2000年 59-7613譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社

48、，2008.14BrianW.Kernighan.TheCProgrammingLanguage.PrenticeHallPTR,1988 17-3315JaniceMazidi.8051MicrocontrollerandEmbeddedSystems.PrenticeHall,1999 (02)16 Zhao Jian,Wu Shun-wei. The Design of Temperature and Humidity Measurement System Based on Single-chipMicrocomputerJ. Electronic Technology,2008，9(1

49、)： 39-41.附錄A 英文文獻(xiàn)原文Solar LED street lamp controller design based on SCMRuixia Jia, Lijuan Wang，Shuangyi Yang，and Guitao DuZhengzhou Huaxin College, Henan 451150, C, , c654386921,d67792519Keywords: SCM, solar, LED street lamp, controller.Abstract:This paper introduces a solar controller based on SCM,

50、 system uses STC15F2K61S2 microcontroller as the core device of the control circuit. This design uses PWM (pulse widthmodulation) control technology and MOSFET tube is opened and closed to control the battery charging and discharging. The experimental results show that, the controller performance is

51、 reliable,can monitor the state of implementation of solar battery and storage battery, battery charge and discharge control optimal, to prolong the service life of the battery to.1 Introduction Due to the global energy crisis, world wide attention and research use of renewable energy. Solar energy

52、as an emerging green energy, with its inexhaustible, pollution, etc., are the rapid popularization and application. Solar street without someone in their management and control ,without having to install a one-time investment in future electricity costs , without having to set up transmission lines

53、or trenching laying cables can be easily installed in the plaza , schools, parks ,and not easy to set up transmission lines and many other places advantages more and more attention . Solar LED lights are todays society strongly advocated the use of green energy products. Solar LED street light syste

54、m core is the controller. The controller on the market currently widespread utilization of solar energy is not high, versatility poor, short life, severe damage to the battery and other issues . To this end, this paper designed a can effectively solve these problems based STC15F2K61S2 microcontrolle

55、r solar LED lights controller.2 controller system composition and working principle High-power LED street light solar system diagram shown in Figure 1. System components include solar panels, Synchronous Buck circuit and its driver, VRLA batteries, LED constant current driver, LED lights and STC15F2

56、K61S2 smallest single-chip systems. Solar modules for the system to provide energy , the output voltage of the microcontroller by collecting solar modules to determine the day or night , when the voltage of the battery pack is detected above a certain value,enter the day mode , the microcontroller s

57、olar modules based on the collected output voltage,charging current , battery voltage and ambient temperature signal, the control circuit synchronous Buck , the solar cell module to achieve maximum power point tracking (MPPT), battery charging phases ; when detecting the output voltage of the solar

58、cell module is less than when a certain value,into the night mode , the microcontroller output two PWM control of LED constant current driver chip dedicated driver LT3755 LED lights work .Fig. 1 Schematic of solar LED street light system3 Controller Hardware Design Solar LED street light controller

59、hardware circuit includes a battery charging circuit , LEDconstant current drive circuit, power circuit, microcontroller minimum system circuit and temperature acquisition circuit. This paper discusses the battery charging circuit and LED constantcurrent drive circuit, the other circuit design is re

60、latively simple , the article does not talk .3.1 battery charging circuit The traditional way of charging the battery fast charge, overcharge and float three stages.Because the battery can receive the maximum current is generally large, practical applications of solar cells unable to provide maximum