【正文】 計(jì)數(shù)到 80，之后又從 0 計(jì)數(shù)到 80?? ， 這個(gè)就是單斜率 ； 一個(gè) PWM 從 0 計(jì)數(shù)到 80，之后是從 80 計(jì)數(shù)到 0?? ， 這個(gè)就是雙斜率。 分辨率 ： 就是占空比最小能達(dá)到多少，如 8 位的 PWM，理論的分辨率就是 1：255(單斜率 )， 16 位的的 PWM， 理論的分辨率就是 1： 65535(單斜率 )。各部分程序的功能下邊將做進(jìn)一步介紹。不僅有這些可靠的技術(shù)， IAR Systems 還為 我們 提供專業(yè)的全球技術(shù)支持。 5V 轉(zhuǎn) 電路 5V 轉(zhuǎn) 電路采用 TI 公司的 TPS76033 作為電源芯片，該電源芯片輸出電壓為，電流為 50mA，完全能滿足大多數(shù)低功耗應(yīng)用場合的要求，也能滿足本系統(tǒng)的功耗要 求。 圖 315 所示為具體的 12V 轉(zhuǎn) 5V 電源電路圖。 鍵盤電路如圖 314 所示 。 DS1302 在工作的時(shí)候，在 Vcc2 和 Vcc1 兩個(gè)管腳中，選擇電壓高的那個(gè)管腳的電源作為工作電源。 光電傳感電路如圖 310 所示 。 本設(shè)計(jì)選用 SDA0254 型號(hào)的熱釋電紅外傳感器，外罩 NL3 型菲涅爾透鏡， 熱釋電紅外探測電路 如圖 39 所示： 圖 39 熱釋電紅外探測電路 紅外探測電路中， A 引腳接地，芯片處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。在輸出延遲時(shí)間 Tx 之外和無 Vs 上跳變時(shí) Vo 為低電平狀態(tài) 3 RR1 輸出延遲時(shí)間 Tx 的調(diào)節(jié)端 4 RC1 輸出延遲時(shí)間 Tx 的調(diào)節(jié)端 5 RC2 觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti 的調(diào)節(jié)端 6 RR2 觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti 的調(diào)節(jié)端 7 VSS 工作電源負(fù)端 8 VRF 參考電壓及復(fù)位輸入端。 兩路 LED 恒流 驅(qū)動(dòng)電路如圖 37 所示： 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 17 圖 37 LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路 傳感檢測電路 本設(shè)計(jì)中傳感檢測電路包括熱釋電紅外探測 [14]和環(huán)境光電檢測電路。 驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求， LED 路燈功率為 28W，照度達(dá) 20xxlm。具體單片機(jī)電路如圖35 所示。 圖 34 單片機(jī) A/D 轉(zhuǎn) 換器外部基準(zhǔn)電壓電路 此 電路 輸入 5V 直流電源， 通過 TL431 和外圍電阻向 MSP430F149 單片機(jī)提供3V A/D 轉(zhuǎn)換器外部 基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源，使單片機(jī)穩(wěn)定工作。RST/NMI太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 13 石英振蕩器和微調(diào)電容， XIN 和 XOUT 引腳跨接石英振蕩器，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器。 MSP430F149 單片機(jī)引腳簡介 表 1 MSP430F149 單片機(jī)引腳功能表 引腳號(hào) 符號(hào) 引腳功能 1 DVcc 數(shù)字電源端 2 3 4 5 6 7 VREF+ A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部基準(zhǔn)電壓的正輸出端 8 XIN 晶體振蕩器 XT1 的輸入端 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 10 (續(xù)表 ) 引腳號(hào) 符號(hào) 引腳功能 9 XOUT/TCLK 晶體振蕩器 XT1 的輸出端 /測試時(shí)鐘輸入端 10 VeREF+ A/D 轉(zhuǎn)換器外部基準(zhǔn)電壓 11 VREF?/VeREF? A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部基準(zhǔn)電壓或者外部基準(zhǔn)電壓負(fù)端 12 ， TACLK 時(shí)鐘輸入信號(hào) 13 通用數(shù)字 I/O 管腳 /Timer_A，捕獲： CCI0A 輸入，比較： OUT0 輸出 14 通用數(shù)字 I/O 管腳 /Timer_A，捕獲： CCI1A 輸入，比較： OUT1 輸出 15 通用數(shù)字 I/O 管腳 /Timer_A，捕獲： CCI2A 輸入，比較： OUT2 輸出 16 17 ，比較： OUT0 輸出 18 ，比較： OUT1 輸出 19 ，比較： OUT2 輸出 20 21 ， INCLK 時(shí)鐘信號(hào) 22 通用數(shù)字 I/O 管腳 / Timer_A，捕獲： CCI0B 輸入，比較： OUT0 輸出 23 通用數(shù)字 I/O 管腳 / Timer_A，捕獲： CCI0B 輸入，比較： OUT1 輸出 24 ，比較： OUT2 輸出 25 通用數(shù)字 I/O 管腳 /作為外接電阻管腳，通過接入一個(gè)電阻來確定DCO 的工作頻率 26 27 ，比較： OUT0 輸出 28 ： USART0/SPI 模式 29 30 31 通用數(shù)字 I/O 管腳 /外部時(shí)鐘輸入 —— USART0/UART 或 SPI 模式，時(shí)鐘輸出 —— USART0/SPI 模式 32 —— USART0/SPI 模式 33 —— USART0/SPI 模式 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 11 （續(xù)表） 引腳號(hào) 符號(hào) 引腳功能 34 —— USART1/SPI 模式 35 —— USART1/SPI 模式 36 通用數(shù)字 I/O 管腳 / 定時(shí)器 Timer_B，捕獲： CCI0A 或者 CCI0B 輸入，比較： OUT0 輸出 37 通用數(shù)字 I/O 管腳 / 定時(shí)器 Timer_B，捕獲： CCI1A 或者 CCI1B 輸入，比較： OUT1 輸出 38 通用數(shù)字 I/O 管腳 / 定時(shí)器 Timer_B，捕獲： CCI2A 或者 CCI2B 輸入，比較： OUT2 輸出 39 通用數(shù)字 I/O 管腳 / 定時(shí)器 Timer_B，捕獲： CCI3A 或者 CCI3B 輸入，比較： OUT3 輸出 40 通用數(shù)字 I/O 管腳 / 定時(shí)器 Timer_B，捕獲： CCI4A 或者 CCI4B 輸入，比較： OUT4 輸出 41 通用數(shù)字 I/O 管腳 / 定時(shí)器 Timer_B，捕獲： CCI5A 或者 CCI5B 輸入，比較： OUT5 輸出 42 通用數(shù)字 I/O 管腳 / 定時(shí)器 Timer_B，捕獲： CCI6A 或者 CCI6B 輸入，比較： OUT6 輸出 43 44 ： USART1/SPI 模式 45 46 47 通用數(shù)字 I/O 管腳 /外部時(shí)鐘輸入 —— USART1/UART 或 SPI 模式，時(shí)鐘輸出 —— USART1/SPI 模式 48 49 50 51 通用數(shù)字 I/O管腳 /切換所有的 PWM數(shù)字輸出口為高阻抗 —— 定時(shí)器 B_3 TB0～ TB3 52 XT2OUT 晶體振蕩器 XT2 的輸出端 53 XT2IN 晶體振蕩器 XT2 的輸入端 54 TDO/TDI 測試數(shù)據(jù)輸出端 /編程時(shí)數(shù)據(jù)輸入端 55 TDI 測試數(shù)據(jù)輸入端 56 TMS 測試方式的選擇，器件編程和測試輸入端 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 12 （續(xù)表） 引腳號(hào) 符號(hào) 引腳功能 57 TCK 測試時(shí)鐘，用于器件編程和測試時(shí)的時(shí)鐘輸入端 58 RST?????/NMI 復(fù)位信號(hào)輸入端 /不可屏蔽中斷輸入端 59 60 61 62 AVss 模擬電源地 63 DVss 數(shù)字電源地 64 AVcc 模擬電源端 單片機(jī) 外圍 電路 復(fù)位電路 在單片機(jī)系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)在上電時(shí)進(jìn)行初始化，同時(shí)也為了保證對(duì)電源的監(jiān)視，需要采用復(fù)位芯片。 11) 串口通信模塊： USART0、 USART1。 A/D 轉(zhuǎn)換器具有采樣保持和自動(dòng)掃描特點(diǎn)。 2) 超低的功耗。 隨著波形占空比不斷變化， LED 燈也會(huì) 由 暗到亮再從亮到暗不斷變化 。 PWM 調(diào)光技術(shù) 脈沖寬度調(diào)制 (PWM)技術(shù) [7]，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換 及 LED 照明等許多領(lǐng)域中。分析了本次課題中的不足之處和以后的努力方向，展望下一階段的工作。主要闡述本課題的研究背景和意義，以及論文的研究目標(biāo)和論文的組織結(jié)構(gòu)。 LED 的使用壽命很大程度上受其發(fā)光穩(wěn)定性影響，在實(shí)際使用過程中，因驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)及選擇不當(dāng)導(dǎo)致 LED 發(fā)光穩(wěn)定性差，嚴(yán)重縮短了使用壽命。 太 陽能 LED 路燈控制器綜述 太陽能 LED 路燈系統(tǒng)由太陽能電池板、鉛酸蓄電池、 LED 燈、驅(qū)動(dòng)電路和控制器等部分組成 [2]。太陽能電池輸出的是直流電，路燈系統(tǒng)中 LED 的驅(qū)動(dòng)也是用直流電源，這樣可以不用太陽能光伏系統(tǒng)中使用其他照明設(shè)備所需要的太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 4 逆變器，既使系統(tǒng)有較高的能源利用率，又降低了成本，還可以改善系統(tǒng)的可靠性。 3) 可以自動(dòng)控制其功率。在未來幾年里，若其價(jià)格繼續(xù)下降，則白光 LED 必將取代舊有燈具成為 21 世紀(jì)照明的新光源。驅(qū)動(dòng)器和 LED 陣列能夠很好的匹配，使 LED 陣列發(fā)光質(zhì)量高且實(shí)現(xiàn)較高的能量利用率。太陽能燈具的照明需求逐漸往干道路燈發(fā)展，這樣對(duì)燈具照明功率、控制器及驅(qū)動(dòng)器的要求會(huì)有所提高。據(jù)保守估計(jì)，十城萬盞計(jì)劃的總數(shù)將會(huì)超過 200萬盞。中國的政府現(xiàn)在并沒有投入大量的財(cái)力來為太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)買單。太陽光線照射地球 40 分鐘產(chǎn)生的能量夠全球一年的總能源消耗。 近年來，隨著我國城市建設(shè)的不斷擴(kuò)大和建設(shè)水平的不斷提高，我國城市的路燈總數(shù)以每年約 20%的平均速度遞增，全國數(shù)千萬盞路燈的節(jié)點(diǎn)問題已引起政府部門的關(guān)注。 29 5 結(jié)論與展望 4 本課題研究內(nèi)容和論文組織結(jié)構(gòu) 4 太陽能 LED 路燈驅(qū)動(dòng)器概述 4 太陽能 LED 路燈控制器綜述 3 太陽能 LED 路燈的發(fā)展現(xiàn)狀和前景 MSP430 microcontroller。 本文介紹了 脈沖寬度調(diào)制 技術(shù) PWM 控制 LED 亮度 的 原理 ，設(shè)計(jì)了一種基于 MSP430F149 單片機(jī)的太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)的控制器。 adaptive energysaving control brightness. 1 目錄 1 緒論 1 課題的研究背景及意義 5 研究內(nèi)容 6 總體方案設(shè)計(jì) 6 PWM 調(diào)光技術(shù) 8 MSP430F149 單片機(jī)引腳簡介 20 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 47 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 1 1 緒論 課題的研究背景及意義 課 題的背 景 隨著太陽電池轉(zhuǎn)換效率和生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用越來越廣泛，在照明領(lǐng)域，太陽能路燈作為光伏發(fā)電系統(tǒng)在國內(nèi)的主要應(yīng)用模式，被越來越多的人認(rèn)識(shí)并接受。隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，太陽能路燈以環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢成為城市道路照明行業(yè)的新寵，市場潛力巨大，我國太陽能路燈首先在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)使用。在各種新能源技術(shù)的研究和應(yīng)用中，太陽能光伏技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)在世界發(fā)達(dá)國家和我國都得到了迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。每盞燈平均每天消耗 2 度電，一盞燈一年消耗 730 度電， 2 億盞路燈一年消耗的能源相當(dāng)于三峽發(fā)電站兩年的發(fā)電總量。占世界陸地總面積的 7％。本課題的控制器在完成基本的充放電控制的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了合理的充放電控制算法來實(shí)現(xiàn)能量的充分利用和蓄電池的充分保護(hù)。 LED 照明燈工作電流是直流，并且在低電壓下工作 [1]。另外，現(xiàn)在使用的熒光燈、汞燈等照明光源中含有汞，對(duì)人體有害。 4) 具有很好的顯色性。另外安裝方便，不需要架設(shè)輸電線路，也不需要鋪設(shè)電纜所需的通道。目前市場上已經(jīng)有多家公司生產(chǎn)太陽能路燈控制器，但是這些控制器一般沒有充分考慮如何提高太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率，蓄電池的能量轉(zhuǎn)換效率和延長使用壽命等問題。因此太陽能的開發(fā)和利用受到了極大的重視，太陽能光伏照明技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用。 第三章：路燈控制系統(tǒng)控制器的硬件電路實(shí)現(xiàn)。 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng) 總體框圖 [4]如圖 21 所示： 根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)題目的了解，該控制器以 MSP430 單片機(jī)為控制中心，外圍電路主要由 LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路、 亮度 檢測 電路 、 熱釋電 紅外檢測電路、蓄電池電壓、充放電控制電路、太陽能電