【正文】 全日制普通本科生畢業(yè)設計 基于單片機控制的節(jié)能型太陽能 LED 路燈的設計 DESIGN OF ENERGYSAVING SOLAR STREET LIGHT USING LED BASED ON MCU 學生姓名 ： 學 號： 年級專業(yè)及班級： 指導老師及職稱： 講師 提交日期： 2021 年 06 月 目 錄 摘要： .................................................................. 1 關鍵詞： ................................................................ 1 1前言 ................................................................... 3 課題的選題背景與意義 ............................................. 3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 ....................................... 4 2研究的主要內(nèi)容 ......................................................... 6 本課題研究目標和總體設計 ......................................... 6 系統(tǒng)組成 ......................................................... 8 太陽能電池板 ................................................ 8 太陽能控制器 ............................................... 10 蓄電池的選擇 ............................................... 11 光源和應用 ................................................. 11 工作原理 ........................................................ 12 太陽能路燈需 要解決的問題 ........................................ 12 3設計工作及研究方案 .................................................... 13 太陽能路燈設計思路與要點 ........................................ 13 硅太陽能電池特性和最大功率點跟蹤的原理 .......................... 13 太陽能電池的外特性 .............................................. 16 蓄電池容量的計算方法 ............................................ 17 確定蓄電池容量的主要因素 ................................... 17 蓄電池的充、放電方法 ....................................... 17 蓄電池容量的計算 ........................................... 18 的特性和亮滅控制 ............................................. 19 紅外檢測 ........................................................ 20 4硬件電路 .............................................................. 21 信號采集電路 .................................................... 21 環(huán)境光檢測電路 ............................................. 21 畢業(yè)設計 (論文 )網(wǎng) : 紅外檢測電路 ............................................... 21 硬時鐘電路 ...................................................... 23 充放電驅(qū)動電路 .................................................. 23 技術的硬件電路支持 .......................................... 24 驅(qū)動電路 ..................................................... 25 系統(tǒng)供電電路 .................................................... 26 5軟件設計 .............................................................. 27 控制器選擇 ...................................................... 27 開發(fā)工具 ........................................................ 27 總體程序流程圖 .................................................. 28 充電處理程序 .................................................... 29 定時處理程序 .................................................... 30 蓄電池剩余容量檢測處理 .......................................... 31 6抗干擾設計 ............................................................ 31 太陽能路燈抗風設計 .............................................. 32 防雷和接地 ...................................................... 33 信號采集的數(shù)字濾波 .............................................. 34 看門狗技術 ...................................................... 34 7調(diào)試和結果 ............................................................ 34 路燈系統(tǒng)的硬件調(diào)試 .............................................. 35 路燈系統(tǒng)的軟件調(diào)試 .............................................. 35 太陽能路燈的系統(tǒng)調(diào)試 ............................................ 35 8結論 .................................................................. 36 參考文獻 ............................................................... 38 致謝 ................................................................... 39 附錄 ................................................................... 40 畢業(yè)設計 (論文 )網(wǎng) : 1 基于單片機控制的節(jié)能型太陽能 LED 路燈的設計 學 生： 指導老師： 摘 要 ： 針對太陽能 LED路燈控制系統(tǒng)的特點，介紹了研究太陽能 LED路燈的意義、現(xiàn)狀、發(fā)展及技術要點， 對整個路燈控制系統(tǒng)的設計流程進行了分析。提出設計思路，并在此基礎上開發(fā)了相應硬件裝置和軟件。利用 MCS51單片機進行各項工作的處理，包括信號的采集、數(shù)據(jù)的傳輸及對控制對象的控制。利用按鍵實現(xiàn)功能的開啟、關閉及切換。結合傳感器監(jiān)控道路行人的數(shù)量，并從而控制路燈點亮的數(shù)量。通過蓄電池充放電控制實現(xiàn)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換及存儲，非常環(huán)保。設計并實現(xiàn)光線的自動檢測，在天黑或光線昏暗的情況下自動開啟路燈系統(tǒng)，天亮自動熄滅很大程度的達到節(jié)能目的。最后總結概括本設計的優(yōu)缺點和實用性，為后續(xù)研究提供了參考方向。 關鍵 詞 ： 太陽能；路燈控制；傳感器；蓄電池 畢業(yè)設計 (論文 )網(wǎng) : 2 Design of Energysaving Solar Street Light Using LED Based on MCU Student: Tutor: Abstract: According to the characteristics of solar LED street light control system, the article introduces the research significance, solar LED street light’ status, development and main techniques, and the design process of the solar LED street light control system is analyzed. The article presents the design ideas, and develops corresponding hardware devices and software on that basis. Do each work with the MCS51 SCM, included the signal collection, the data transmission and the control of the controlled objects。 use key functions’ open, close and switch, bine the number of human on the street according to sensors monitoring , and thus control the number of street lights that are lighted。 and control the conversion and storage through charging and discharging of the battery, that is very environmentfriendly. Design and realize automatic detection of light, it automatically opens lamp system in the daytime or under badlylighted circumstance, and automatically put out at day ,that saves energy to a great extent. Finally, sum up the pros and cons of this design , and provide reference direction for sequential studies. Key words: solar energy； lamp control； sensors； battery； 畢業(yè)設計 (論文 )網(wǎng) : 3 1 前言 課題的選題背景與意義 全球性能源危機及新能源的開發(fā) 隨著社會生產(chǎn)的日益發(fā)展，對能源的需求量在不斷增長，全球范圍內(nèi)的能源危機也日益突出。目前，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，尤其是煤炭、石油、天然氣三大化石燃料更是有限。不合理地使用傳統(tǒng)能源，它們在 21 世紀內(nèi)就會瀕臨枯竭，產(chǎn)生能源危機，在 21 世紀初進行的關于世界能源儲量數(shù)據(jù)的調(diào)查顯示：石油可采量為 年，天然氣可采量為 61 年，煤炭可采量為 227 年?？梢?， 化石能源的可采量已經(jīng)是屈指可數(shù)了。傳統(tǒng)能源與原料鏈條的中斷，必將導致世界經(jīng)濟危機和沖突的加劇，最終將葬送現(xiàn)代市場經(jīng)濟。隨著化石能源的減少其價格也會提高這將會嚴重制約生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高。而能源問題更為突出，不僅表現(xiàn)在常規(guī)能源的匱乏，更嚴重的是化石能源的開發(fā)利用和不加限制的消耗極大地污染了人類賴以生存的環(huán)境，誘發(fā)溫室