【正文】 防過(guò)放電路和控制器的電源電路。太陽(yáng)能主要完成能量的提供。給人們的出行帶來(lái)方便，大大節(jié)省電力資源。數(shù)碼顯示電路采用LED數(shù)碼管和集成74LS164組成的串行顯示電路。使用太陽(yáng)電池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能，使用太陽(yáng)能熱水器，利用太陽(yáng)光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電，利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化。人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能的利用有著悠久的歷史。 Fixed time/counter目 錄1引言 12 設(shè)計(jì)要求 13 方案論證 14 電路框圖 2 太陽(yáng)能組成部分 2 2 太陽(yáng)能控制器 2 蓄電池 3 光電轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 4 電源電路 8 蓄電池充放電控制電路 85 太陽(yáng)能電池板組件及其選用 96 單片機(jī)組成部分電路分析 10 10 指示燈顯示電路的設(shè)計(jì)的原理分析 11 數(shù)碼顯示電路的原理分析 12 單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟件部分的原理分析 127 結(jié)束語(yǔ) 14致謝 15參考文獻(xiàn) 16附錄1 ：總體電路圖 17附錄2：程序清單 191引言人類(lèi)文化的使命，歸結(jié)于與自然的對(duì)抗最終以生態(tài)平衡來(lái)達(dá)到一種和諧的秩序。s daily life, will save the electrical bill and the energy, will protect the environment, will benefit the humanity. Keywords：Monolithic integrated circuit。太陽(yáng)能；存儲(chǔ)器。本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目：基于單片機(jī)控制的太陽(yáng)能交通燈學(xué)生姓名：所在院系：機(jī)電學(xué)院所學(xué)專(zhuān)業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)教育 導(dǎo)師姓名： 完成時(shí)間：摘要目前隨著世界各國(guó)石油、煤炭等自然資源的匱乏，全國(guó)大部分地區(qū)為了對(duì)付缺電，實(shí)行了分地區(qū)分時(shí)段的拉閘限電措施，而交通燈作為重要的指揮工具也由于市電的斷電而不能工作，造成了交通安全隱患。擴(kuò)展。 Solar energy。太陽(yáng)能是一種取之不盡，用之不竭的清潔能源，用太陽(yáng)能替代常規(guī)能源，轉(zhuǎn)變能源開(kāi)發(fā)、利用的方式，對(duì)照明節(jié)能與和諧社會(huì)的建設(shè)具有十分重要的意義。我國(guó)早在兩千多年前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽(yáng)光來(lái)點(diǎn)火；利用太陽(yáng)能來(lái)干燥農(nóng)副產(chǎn)品。太陽(yáng)能發(fā)電一種新興的可再生能源利用方式。方案二是應(yīng)用太陽(yáng)能供電的，用發(fā)光二極管做指示電路，采用單片機(jī)控制電路不但電路簡(jiǎn)單穩(wěn)定性好，而且成本低，還可以根據(jù)實(shí)際情況需要擴(kuò)展功能，采用LED數(shù)碼管和集成塊74LS164組成的串行顯示電路。上述的方案一比方案二省電節(jié)能還有電路簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。能夠節(jié)省電力資源。太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。晴天時(shí)，太陽(yáng)能電池為蓄電池充電，在夜幕來(lái)臨時(shí)通過(guò)定時(shí)裝置為太陽(yáng)能交通燈供電；太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。需要時(shí)再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茚尫懦鰜?lái)。蓄電池也能夠提供相對(duì)穩(wěn)定的電能[12]。其次，同一額定容量的蓄電池經(jīng)常采用大電流充電和放電，對(duì)蓄電池壽命都產(chǎn)生影響。鉛蓄電池主要由以下部分構(gòu)成：正、負(fù)極板組、隔離物、容器和電解液等。在同一個(gè)電池內(nèi)，同極性的極板片數(shù)超過(guò)兩片者，用金屬條連接起來(lái)稱(chēng)為“極板組”或“極板群”。隔離物有木質(zhì)、橡膠、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃等數(shù)種，可根據(jù)蓄電池的類(lèi)型適當(dāng)選定。(4) 電解液。鉛蓄電池由兩組極板插入稀硫酸溶液中構(gòu)成。該理論的含義為鉛蓄電池在放電后。描述蓄電池效率的物理量有三個(gè)：“安時(shí)效率”、“能量效率”和“電壓效率”。此外，還有“比能量”也是評(píng)價(jià)蓄電池水平的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，即單位重量或單位體積的能量，分別以Wh／kg和Wh／L表示。(2) 缺點(diǎn)：對(duì)蓄電池的過(guò)充電更為敏感，因此對(duì)過(guò)充保護(hù)要求高，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)過(guò)充電后，蓄電池極板易變，價(jià)格較普通鉛電池高。 光電轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 光生伏特效應(yīng)簡(jiǎn)稱(chēng)為光伏效應(yīng)，指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。由于雜質(zhì)的激活能量ΔE很小，在室溫下雜質(zhì)差不多都電離成受主離子NA和施主離子ND+。在P區(qū)與N區(qū)界面兩側(cè)產(chǎn)生不能移動(dòng)的離子區(qū)（也稱(chēng)耗盡區(qū)、空間電荷區(qū)、阻擋層），于是出現(xiàn)空間電偶層，形成內(nèi)電場(chǎng)（稱(chēng)內(nèi)建電場(chǎng)）此電場(chǎng)對(duì)兩區(qū)多子的擴(kuò)散有抵制作用，而對(duì)少子的漂移有幫助作用，直到擴(kuò)散流等于漂移流時(shí)達(dá)到平衡，在界面兩側(cè)建立起穩(wěn)定的內(nèi)建電場(chǎng)[15]。同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)建電場(chǎng)，內(nèi)建電場(chǎng)方向?yàn)閺腘區(qū)指向P區(qū)?？梢?jiàn)UD與摻雜濃度有關(guān)。即上述電流方程中U=0時(shí)的I值，得Isc=SE。但能引起光伏效應(yīng)的只能是本征吸收所激發(fā)的少數(shù)載流子。這導(dǎo)致在N區(qū)邊界附近有光生電子積累，在P區(qū)邊界附近有光生空穴積累。實(shí)際上，并非所產(chǎn)生的全部光生載流子都對(duì)光生電流有貢獻(xiàn)。而產(chǎn)生的位置距離結(jié)區(qū)超過(guò)L的電子空穴對(duì)，在擴(kuò)散過(guò)程中將全部復(fù)合掉，對(duì)PN結(jié)光電效應(yīng)無(wú)貢獻(xiàn)。d)有光照有負(fù)載，一部分光電流在負(fù)載上建立起電壓Uf，另一部分光電流被PN結(jié)因正向偏壓引起的正向電流抵消，勢(shì)壘高度為q(UDUf)。式中:Qx——蓄電池容量。有日照時(shí),要求太陽(yáng)能電池供給設(shè)備用電,同時(shí)給蓄電池充電。Tc——充電時(shí)間。Vg——設(shè)備工作電壓。電容C2作為高頻旁路電容，將高頻信號(hào)旁路到地。雙電壓比較器LM393兩個(gè)反相輸入端②腳和⑥腳連接在一起，兩個(gè)輸出端①腳和⑦腳分別接反饋電阻，將部分輸出信號(hào)反饋到同相輸入端③腳和⑤腳，這樣就把雙電壓比較器變成了雙遲滯電壓比較器，可使電路在比較電壓的臨界點(diǎn)附近不會(huì)產(chǎn)生振蕩。被充電電池為24V 100Ah全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池；太陽(yáng)電池用兩塊100W硅太陽(yáng)電池組件串聯(lián)，在標(biāo)準(zhǔn)光照下輸出17V；D1是防反充二極管，防止硅太陽(yáng)電池在太陽(yáng)光較弱時(shí)成為耗電器。當(dāng)蓄電池端電壓大于預(yù)先設(shè)定的過(guò)放電壓值時(shí)，A2的③腳電位高于②腳電位，①腳輸出高電位使Q3導(dǎo)通，Q4截止，LED3熄滅，J2釋放。圖4 蓄電池充放電控制電路5 太陽(yáng)能電池板組件及其選用在新能源中，公認(rèn)技術(shù)含量最高、最有發(fā)展前途的是太陽(yáng)能發(fā)電。由于太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)復(fù)雜，商業(yè)應(yīng)用只適合比較大的容量，因此發(fā)展不快，實(shí)際應(yīng)用不多。受氣候條件影響；能量密度低；初始投資高。如各類(lèi)太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能燈具等；并網(wǎng)發(fā)電。輸出曲線上的黑圓點(diǎn)表示在相應(yīng)日照強(qiáng)度下太陽(yáng)能電池輸出最大功率的位置，稱(chēng)為“最大功率點(diǎn)”。太陽(yáng)能電池板分為單晶和多晶兩種，多晶面積較大，發(fā)電效率沒(méi)有單晶高，因此采用20W單晶硅太陽(yáng)能電池組件，尺寸為36030635，[11]。其中按鈕S2為東西方向的強(qiáng)制通車(chē)按鈕，按鈕S3為南北方向的強(qiáng)制通車(chē)按鈕。指示燈顯示電路如圖7所示。當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行東西方向的強(qiáng)制通車(chē)程序或南北方向的強(qiáng)制通車(chē)程序時(shí)，此時(shí)，數(shù)碼顯示電路不顯示時(shí)間。圖7 數(shù)碼顯示電路 單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟件部分的原理分析單片機(jī)控制電路的軟件部分實(shí)現(xiàn)交通燈控制的重要組成部分，是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)交通燈控制的內(nèi)部程序，程序按交通燈的工作流程圖所示的指示燈轉(zhuǎn)換順序規(guī)則編寫(xiě)。進(jìn)入指示燈轉(zhuǎn)換控制程序后先進(jìn)入東西方向綠燈亮南北方向的紅燈亮的執(zhí)行程序，單片機(jī)的的P2端口向指示燈顯示電路輸出控制信號(hào)。當(dāng)定時(shí)器計(jì)時(shí)到該東西方向轉(zhuǎn)彎燈亮南北方向的紅燈亮?xí)r，指示燈控制程序往下執(zhí)行東西方向轉(zhuǎn)彎燈亮南北方向的紅燈亮的程序，單片機(jī)的的P2端口向指示燈顯示電路輸出控制信號(hào)。當(dāng)定時(shí)器計(jì)時(shí)到該南北方向黃燈閃亮東西方向紅燈亮?xí)r，指示燈控制程序往下執(zhí)行南北方向黃燈閃亮東西方向紅燈亮的程序，單片機(jī)的的P2端口向指示燈顯示電路輸出控制信號(hào)。指示燈控制程序往下執(zhí)行南北方向的轉(zhuǎn)彎燈亮同時(shí)東西方向和南北方向的紅燈亮的程序后，重新進(jìn)入指示燈轉(zhuǎn)換控制程序后先進(jìn)入東西方向綠燈亮南北方向的紅燈亮的執(zhí)行程序，單片機(jī)的的P2端口向指示燈顯示電路輸出控制信號(hào)。東西方向轉(zhuǎn)彎燈亮，東西和南北方向的紅燈亮，定時(shí)器計(jì)時(shí)且顯示時(shí)間。按下東西方向的強(qiáng)制通車(chē)按鈕S2東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，數(shù)顯示電路不顯示時(shí)間。此時(shí)，東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，單片機(jī)的定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，并向數(shù)碼顯示電路輸出信號(hào)，使數(shù)碼顯示電路不顯示時(shí)間。本軟、硬件系統(tǒng)在單片機(jī)開(kāi)發(fā)裝置上調(diào)試運(yùn)行取得較好的效果, 對(duì)靈活有效地利用交通燈控制行車(chē)安全, 車(chē)輛分流有一定的實(shí)際意義, 而且解決了緊急車(chē)的通行問(wèn)題, 當(dāng)然交通燈用型號(hào)較大的指示燈。 致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，一直得到老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷。延時(shí)寄存 M1 BIT 00H M2 BIT 01H M3 BIT 02H M4 BIT 03H M5 BIT 04H M6 BIT 05H M7 BIT 06H M8 BIT 07H M9 BIT 08H M10 BIT 09H M11 BIT 0AH M12 BIT 0BH M13 BIT 0CH M14 BIT 0DH ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH LJMP TOINT ORG 001BH LJMP TOT ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,11H 。4的寄存單元 MOV 31H,3 。綠燈1亮25秒 SETB RED1 SETB LEFT1 SETB YELLOW1 SETB M14 SETB M1 JNB M2,$ CLR M2SSS1: CLR YELLOW1 。綠燈2亮25秒 SETB RED2 SETB LEFT2 SETB YELLOW2 SETB LEFT1 SETB YELLOW1 SETB GREEN1 SETB M7 JNB M8,$ CLR M8SSS2: CLR YELLOW2 。重新付初值 MOV TL0,78H JB 10H,MMMk JB QIANGTONG2,START1 LCALL TENMM 。 MOV A,26H CJNE A,10,REST1 MOV 26H,0 MOV 2BH,30H MOV 2CH,31H DEC 30H MOV A,31H CJNE A,0,TTT1 SJMP TTTTTT1: M