移動(dòng)式太陽能交通信號(hào)燈畢業(yè)設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 專用充電芯片UC3096將太陽能電池板的輸出電能存儲(chǔ)在12V的蓄電池中作為系統(tǒng)總電源。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本系統(tǒng)采用閥控密封式鉛酸（VRLA）蓄電池專用充電芯片UC3096將太陽能電池板的輸出電能存儲(chǔ)在12V的蓄電池中。太陽能電池板及蓄電池均為直流器件，考慮到太陽能電池板及蓄電池的這一特性，我們選擇直流12V/8W，200mm的交通信號(hào)燈，這樣就減少了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。（4）具有設(shè)置權(quán)限的功能。（7）能夠做到連續(xù)3個(gè)陰雨天正常工作。太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換成的電能通過基于VRLA蓄電池專用充電芯片UC3096的充電電路存儲(chǔ)在蓄電池中，蓄電池中的電能成為整個(gè)系統(tǒng)的電源。雖然單晶硅具有較高轉(zhuǎn)換率，發(fā)電性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是因其昂貴的價(jià)格，最終選擇多晶硅太陽能電池。計(jì)算過程[1]如下：每一個(gè)LED交通信號(hào)燈的功率為，工作電壓為。經(jīng)查表可得，西安的太陽能標(biāo)準(zhǔn)峰值時(shí)間是[2]。③蓄電池容量為：式中，；。 VRLA蓄電池充電電路設(shè)計(jì)通過以上的計(jì)算參數(shù)，接下來，我們?cè)O(shè)計(jì)太陽能電池板給蓄電池充電電路。電壓和電流檢測比較器檢測蓄電池的充電狀態(tài)，并控制充電狀態(tài)邏輯電路的輸入信號(hào)。同時(shí)，這樣可以盡量減小芯片的功耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作環(huán)境溫度的準(zhǔn)確檢測，保證VRLA蓄電池既能充足電又不會(huì)嚴(yán)重過充電。在此狀態(tài)下，充電器輸出電壓升高到；由于充電器輸出電壓保持恒定不變，所以充電電流連續(xù)下降，當(dāng)電流下降到時(shí)，電池的容量已達(dá)到額定容量的100％，充電器輸出電壓下降到較低的浮充電壓。℃。的選擇盡可能的使VRLA蓄電池接近100%充電。3） 電路設(shè)計(jì)本電路的設(shè)計(jì)電路圖如圖2所示。圖2 UC3906充電電路18V輸入電壓加入之后，、導(dǎo)通，開始恒流充電，（滿足蓄電池廠商推薦的充電率范圍C/20～C/3），VRLA蓄電池電壓逐漸升高。由于只需要很少的外部器件就可以在很寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)VRLA蓄電池的精確快速充電，所以采用UC3906簡化了VRLA蓄電池充電器的設(shè)計(jì)過程。由蓄電池12V電源得到5V電源的電路如圖3所示。圖中阻值為零，用來減小模擬地對(duì)數(shù)字地的干擾。恒流驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的方法是通過檢測串聯(lián)電阻的電壓作為反饋，來調(diào)節(jié)LED和電阻之間的電壓，使串聯(lián)電阻的電壓保持在一定的范圍內(nèi)，保證電路的電流是恒定的，達(dá)到恒流驅(qū)動(dòng)的目的。由于蓄電池的工作電壓是12V，這就需要一個(gè)升壓電路將蓄電池的電壓升到24V。對(duì)效率的影響可以忽略。芯片內(nèi)部具有過壓保護(hù)電路(OV)，只要根據(jù)的公式調(diào)整電阻參數(shù)就可以改變輸出電壓的最大值。此外，PAM2842是目前同類內(nèi)置大功率MOSFET恒流驅(qū)動(dòng)芯片中，輸出功率最大的。當(dāng)使能管腳EN為低電平時(shí)，芯片停止工作。通過檢測RR11兩端的電壓作為反饋，調(diào)整PAM2842內(nèi)置大功率MOSFET的占空比來改變電感LR11的能量，進(jìn)而調(diào)整電容CR16兩端的電壓，從而達(dá)到了LED信號(hào)的恒流控制。 人機(jī)界面電路1） 人機(jī)界面概述本系統(tǒng)的人機(jī)界面電路包括按鍵電路和液晶顯示電路。這種行列式鍵盤能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用效率。在系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)STC89C52將交通信號(hào)燈的運(yùn)行狀態(tài)顯示在LCD12864。再從P1口的低四位輸出低電平，高四位輸出高電平，從P1口的高四位讀取鍵盤狀態(tài)。帶中文字庫的12864是一種具有4位/8位并行、2線或線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864,內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。本設(shè)計(jì)用到的時(shí)鐘芯片是美國DALLAS公司推出的一種高性能低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302。采用雙電源供電（主電源和備用電源）。DS1302的雙電源工作模式如下：DS1302是由VCC1和VCC2兩者中較大者供電。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路單片機(jī)最小系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)最核心的部分。其電路如圖8。信號(hào)燈控制主要包括LED信號(hào)燈時(shí)段配時(shí)、LED信號(hào)燈時(shí)段控制?？紤]到STC89C52的RAM的存儲(chǔ)空間，其設(shè)置時(shí)間段最多可設(shè)置成10段。（3） 系統(tǒng)具有無線或有線的通信實(shí)現(xiàn)在線設(shè)置功能。 參考文獻(xiàn)[1] 周志敏，.[M].北京電子工業(yè)出版社，2010.周志敏，.[M].北京電子工業(yè)出版社，2010.[2] 太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟網(wǎng).
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