【正文】 空間分布，經(jīng)電子系統(tǒng)處理傳至顯示屏上，得到與物體表面熱分布相應(yīng)的熱像圖。掃描器位于聚焦光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器之間。圖 3給出了最簡(jiǎn)單的光機(jī)掃描型紅外成像系統(tǒng)的工作原理。 [11] 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 圖 3 所示的紅外成像系統(tǒng)就是光機(jī)掃描型的，借助光機(jī)掃描使單元探測(cè)器依次掃過(guò)景物的各部分，形成景物的二維圖像，在光機(jī)掃描成像系統(tǒng)中，探測(cè)器把背景輻射從目標(biāo)信號(hào)中消除，從而獲得對(duì)比度良好的紅外圖像。凝視型紅外成像系統(tǒng)就屬于這種類(lèi)型。 從圖 4所示的紅外成像系統(tǒng)框圖中可以看出，整個(gè)系統(tǒng)包括四個(gè)組成部分：光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器及制冷器、電子信號(hào)處理系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。過(guò)充電會(huì)使蓄電池大量出氣，造成水分散失和活性物質(zhì)脫落；過(guò)放電則容易加速柵板的腐蝕和不可逆硫酸化。 1) 高壓斷開(kāi)和恢復(fù) 功能：控制器應(yīng)具有輸入高壓斷開(kāi)和恢復(fù)連接的功能。當(dāng)電壓升到安全運(yùn)行范圍時(shí)，負(fù)載將自動(dòng)重新接入或要求手動(dòng)重新接入。由于蓄電池電壓控制點(diǎn)是隨溫度而變化的，所以太陽(yáng)能 LED 路燈的控制器應(yīng)該有一 個(gè)受溫度控制的基準(zhǔn)電壓，對(duì)于單節(jié)鉛酸蓄電池是 3~7mV/℃ ，通常選用 4mV/℃ 。 12V 177。 充放電電路 充放電控制電路主要是對(duì)蓄電池進(jìn)行保護(hù)，由于太陽(yáng)能對(duì)蓄電池充電如果沒(méi)有控制電路就會(huì)對(duì)蓄電池過(guò)充電這樣 就會(huì)造成蓄電池壽命縮短甚至損壞蓄電池，同時(shí)蓄電池也不能過(guò)分供電，所以就要設(shè)計(jì)過(guò)充和過(guò)放電路來(lái)保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)蓄電池的壽命。并聯(lián)型充放電控制器充電回路中的開(kāi)關(guān)器件 T1 并聯(lián)在太陽(yáng)能電池方陣的輸出端，當(dāng)蓄電池電壓大于“充滿(mǎn)切離電壓”時(shí)，開(kāi)關(guān)器件 T1 導(dǎo)通，同時(shí)二極管 VD1 截止，則太陽(yáng)能電池方陣的輸出電 流直接通過(guò) T1 短路泄放，不再對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，從而保證蓄電池不會(huì)出現(xiàn)過(guò)充電，起到“過(guò)充電保護(hù)”作用。當(dāng)負(fù)載電流大于額定電流出現(xiàn)過(guò)載或負(fù)載短路時(shí)， T2 關(guān)斷，起到 “輸出過(guò)載保護(hù)”和“輸出短路保護(hù)”作用。檢測(cè)控制電路隨時(shí)對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電壓大于“充滿(mǎn)切離電壓”時(shí)使 T1 導(dǎo)通進(jìn)行“過(guò)充電保護(hù)”，當(dāng)電壓小于“過(guò)放電壓”時(shí)使 T2 關(guān)斷進(jìn)行“過(guò)放電保護(hù)”。 這種方法必須使太陽(yáng)能電池組件工作點(diǎn)電壓范圍與蓄電池可以穩(wěn)定充電的范圍匹配，也稱(chēng)為電壓匹配型充電。 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 太 陽(yáng) 能電 池方 陣檢 測(cè)控 制電 路負(fù)載V D 1V D 2開(kāi) 關(guān) 器 件 T 1開(kāi) 關(guān) 器 件 T 2B X蓄 電 池 圖 6 串聯(lián)型充放電控制框圖 控制器的硬件結(jié)構(gòu) 控制器是太陽(yáng)能 LED 路燈控制系統(tǒng)中最重要的部件，也是與各種路燈系統(tǒng)最大的區(qū)別所在。 [14]控制器不僅擔(dān)負(fù)對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能 LED 路燈的狀態(tài)控制，還要保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。該系統(tǒng)采用 PWM 方式驅(qū)動(dòng)充電電路，以實(shí)現(xiàn)蓄電池的最優(yōu)充放電。數(shù)據(jù)上傳接口電路用于系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的上傳，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)采用的 ATmega32 處理器包含有 32KB 片內(nèi)可編程 FLASH 程序存儲(chǔ)器、 1KB 的 E2PROM 和 2KB RAM,同時(shí)片內(nèi)集成了看門(mén)狗、 8 路 10位 A/D 變換器、3 路可編程 PWM 輸出電路，具有在線系統(tǒng)編程功能，片內(nèi)資源豐富，集成度高，使用方便。 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 LED 的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)電路作為光源的載體直接影響 LED 燈具的壽命和故障率， LED 照明燈具的所有電子線路都在驅(qū)動(dòng)電路板上，驅(qū)動(dòng)電路板的材質(zhì)和加工工藝將直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)和壽命。總的來(lái)看， LED 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)需要考慮以下幾方面的因素。 4） 其他要求：效率、尺寸、成本、故障處理、要遵從的標(biāo)準(zhǔn)及可靠性等。照明用 1W 的 LED 光源的標(biāo)稱(chēng)工作電流為 350mA， 3WLED 的標(biāo)稱(chēng)工作電流為 700mA，功率大的需要更大的電流，因此 LED 照明燈具的選用的驅(qū)動(dòng) IC必須有足夠的電流輸出，設(shè)計(jì)產(chǎn)品是必須是驅(qū)動(dòng) IC 工作在滿(mǎn)負(fù)載輸出的 70%90%的最佳工作區(qū)域。驅(qū)動(dòng)芯片自身功耗要求小于 ，開(kāi)關(guān)工作頻率要求大于 120Hz，以免工頻干擾而產(chǎn)生可見(jiàn)閃爍?？蛇m用于不同型號(hào)的光敏電阻及在一定的條件下亮燈。電位器 RP1 和 RP2 起調(diào)節(jié)設(shè)定過(guò)充、過(guò)放電壓的作用。硬件電路是軟件程序的工作的基礎(chǔ)，而軟件程序能使硬件電路的功能得到充分的發(fā)揮，并實(shí)現(xiàn)一些硬件電路所不能實(shí)現(xiàn)的功能。 控制器的軟件流程圖如圖 12 所示，主程序主要完成對(duì) I/O、定時(shí)器和 PWM基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 的初始化，同時(shí)根據(jù)太陽(yáng)能電池組件和蓄電池的狀態(tài)調(diào)用相應(yīng)的充放電子程序， 控制器 參數(shù)的測(cè)量主要由中斷服務(wù) 程序完成。 4) 白天處理子程序：主要完成對(duì)蓄電池容量 的監(jiān)控，根據(jù)容量判斷應(yīng)該采取的測(cè)量到的頻率來(lái)判斷是充電還是空閑狀態(tài)。鑒于此該系統(tǒng)采用了脈沖式充電這種方法是通過(guò)在充電電流中疊加一定頻率、寬度、高度的負(fù)脈沖或短時(shí)間的中途充電實(shí)現(xiàn)的。 如圖 14LED 燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換軟件流程圖就向我們直觀的表示了路燈是如何轉(zhuǎn)換相應(yīng)的工作狀態(tài)。 最佳傾角計(jì)算 確定方陣的最佳傾角是光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于積雪滑落的傾斜角，即使在積雪期發(fā)電量少而年總發(fā)電量也存在增加的情況，因此，特別是在 并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)中，并不一定優(yōu)先考慮積雪的滑落，此外，還要進(jìn)一步考慮其它因素。特別是在傾斜角大于 50176。 ～ 20176。以上所述為方位角、傾斜角與發(fā) 電量之間的關(guān)系，對(duì)于具體設(shè)計(jì)某一個(gè)方陣的方位角和傾斜角還應(yīng)綜合地進(jìn)一步同實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)考慮。在偏離正南（北半球） 30176。在不同的季節(jié)，太陽(yáng)電池方陣的方位稍微向東或西一些都有獲得發(fā)電量最大的時(shí)候。方位角＝（一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻（ 24 小時(shí)制）－ 12） 15＋（經(jīng)度－ 116） 10 月9 日北京的太陽(yáng)電池方陣處于不同方位角時(shí)，日射量與時(shí)間推移的關(guān)系曲線。方陣的發(fā)電量在不能滿(mǎn)足用電需要的月份，要靠蓄電池的電能給以補(bǔ)足；在超過(guò)用電需要的月份，是靠蓄電池將多余的電能儲(chǔ)存起來(lái)。 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 因此，蓄電池的容量 BC 計(jì)算公式為： BC=AQLNLTO ／ CCAh(1)[17] 式中： A 為安全系數(shù)，取 ～ 之間； QL 為負(fù)載日平均耗電量，為工作電流乘以日工作小時(shí)數(shù)； NL 為最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)； TO為溫度修正系數(shù)，一般在 0℃以上取 1，－ 10℃ 以上取 ，－ 10℃ 以下取 ； CC 為蓄電池放電深度，一般鉛酸蓄電池取 ，堿性鎳鎘蓄電池取 。 1) 工作接地：將低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地，系統(tǒng)接地電阻應(yīng)小于 10Ω。 接地線應(yīng)采取絕緣電線，并使用整線，中間不許有 接頭。分析就是要找到為什么沒(méi)有到達(dá)我們預(yù)期的要求同時(shí)要找到解決的方法，這樣就能不斷完善我們的產(chǎn)品，使其達(dá)到預(yù)期的效果。這里調(diào)試一下 LED 燈的驅(qū)動(dòng)電路，先不用太陽(yáng)能電池板直接用 220v 的電壓對(duì) LED 燈供電， 為理論上驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性，對(duì)電路進(jìn)行了仿真分析。 0. 3 mA，基本驗(yàn)證了電路設(shè)計(jì)的可行性。在此過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了編寫(xiě)的程序存在一些語(yǔ)法錯(cuò)誤，另外對(duì)堆棧大小的定義等方面也有不當(dāng)之處，在逐一解決了這些問(wèn)題后，微機(jī)主控線路的軟件程序通過(guò)了調(diào)試，并生成了源程序代碼。 /*充電 PWM 子函數(shù) */ void Cd_PWM(unsigned char state) { switch (state) 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 { case0x00://停止充電 { TCCR1A=0X00。 OCR1A=0X0000。//OCR1A 小，低電平時(shí)間長(zhǎng) TCCR1B=(1WGM12)|(1WGM13)|(1CS10)。這里就需要將硬件和軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行測(cè)試， 我們采用的是直接邊緣檢測(cè)算法，因?yàn)樵摲椒弓h(huán)境光強(qiáng)變化干擾的能力更強(qiáng)，同時(shí)還能消除垂直交叉黑色引導(dǎo)線的干擾。 在實(shí)際調(diào)試中遠(yuǎn)處圖像畸變比較 大而且行距也大，偶爾還是可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提取 信號(hào) ，但是這對(duì) LED的控制影響不是很大。 ≤ 75176。 太陽(yáng)能作為新興起的清潔無(wú)污染的能源，鑒于它的諸多優(yōu)點(diǎn)，譬如取之不盡用之不竭，無(wú)需進(jìn)行搬運(yùn)等，緩解了能源短缺的壓力，不但節(jié)省了能源還保護(hù)了環(huán)境，當(dāng)然是未來(lái)首選可用的能源。 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 參考文獻(xiàn) [1]陳育民 .太陽(yáng)能 LED 照明系統(tǒng) [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1213 [2]來(lái)清明，高亮度 LED 照明及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) [M] 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx,04 3032 [3]E Koutroulis,K Battery Charging Regulation System for Photovoltaic Applications[J].IEE Proc Electr Power Appl,20xx,151(2)： 191197 [4]邸旭 楊進(jìn)華，微光與紅外成像技術(shù) [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 5557 [5]王曉宇，紅外圖像分析儀關(guān)鍵技術(shù)研究 [J].湖北 :華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx [6]CHEN M,ZHAO,BS,SHENG L Z,et of a multislit streak tube[J].Acta Photonica,20xx,35 [7]張秀梅，基于單片機(jī)的太陽(yáng)能路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J] 微計(jì)算機(jī)信息， 20xx 年 06 期 [8]姚宏 馮衛(wèi)東 邱望標(biāo)，太陽(yáng)能 LED 路燈控制器設(shè)計(jì) [J] 現(xiàn)代機(jī)械 20xx（ 2） [9]屈素輝 普通照明用 LED 標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求 [J].中國(guó)照明電器 20xx（ 2） [10]孫照宇，張旭 .紅外熱成像技術(shù)的新發(fā)展 [J].中國(guó)科技縱橫， 14 期 [11]向世明，現(xiàn)代光電子成像技術(shù)概論 [M] 北京：北京理工大學(xué)出版社， 2325 [12]Stefan Electric Power GenerationPhotovoltanic Energy Systems[J].Berlin:SpringsVerlag Berlin heideberg,20xx. [13]華坤，李彥 .太陽(yáng)能 LED 路燈控制器的設(shè)計(jì) [J].微計(jì)算機(jī)信息， 20xx（ 2）： 105107 [14]Vella image stabilization by adaptive block motion vectors filtering[J],IEEE Transactions on Consumer Electronics,20xx(48) [15]馬年俊 .LED 光源 新一代綠色照明 [J].上海節(jié)能， 20xx（ 12）： 1923 [16]楊金煥，毛家駿，陳中華 .不同方位角傾斜面上太陽(yáng)能輻射量及最佳傾角的計(jì)算 [J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx（ 7）： 30 [17]歐陽(yáng)名三 .獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究 [J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx:25 。 紅外成像技術(shù)是比較先進(jìn)的技術(shù)，在軍事 上已得到很廣的應(yīng)用。 LED 適應(yīng)強(qiáng) 工作壽命 50,000 小時(shí) 8,000 小時(shí) 8,000 小時(shí) LED 壽命長(zhǎng) 日耗電量 度 無(wú)（前提是太陽(yáng)光充足情況下） 度 太陽(yáng)能優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)了 結(jié)論與展望 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 本設(shè)計(jì)將清潔無(wú)污染的太陽(yáng)能作為 LED 燈的供應(yīng)能源，這樣減輕了資源短缺的威脅同時(shí)還保護(hù)了我們的自然環(huán)境；而 LED 燈的工作狀態(tài)的控制有光控電路和紅外 成像檢測(cè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了智能低能耗的功能。 當(dāng)然 經(jīng)過(guò)紅外成像系統(tǒng)對(duì)所獲取的圖像進(jìn)行處理可以得到比較清晰的紅外圖像，如圖 18所示 基于太陽(yáng)能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 圖 18 紅外圖像 經(jīng)過(guò) 調(diào)試將設(shè)計(jì)得到的太陽(yáng)能 LED 燈與普通的高壓鈉燈路燈進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的路燈智能化，節(jié)約電能。為了給單片機(jī)處理節(jié)約時(shí)間我們采用了全場(chǎng)動(dòng)態(tài)范圍來(lái)提取黑線即首先取得第一幅圖像得到近處基準(zhǔn)行黑線位置，在此基礎(chǔ)上確定下一幅圖像搜索范圍由于