【正文】 計數(shù)到 80，之后又從 0 計數(shù)到 80?? ， 這個就是單斜率 ； 一個 PWM 從 0 計數(shù)到 80，之后是從 80 計數(shù)到 0?? ， 這個就是雙斜率。 分辨率 ： 就是占空比最小能達到多少，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 在工作的時候，在 Vcc2 和 Vcc1 兩個管腳中，選擇電壓高的那個管腳的電源作為工作電源。 光電傳感電路如圖 310 所示 。 本設計選用 SDA0254 型號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，芯片處于不可重復觸發(fā)工作方式。在輸出延遲時間 Tx 之外和無 Vs 上跳變時 Vo 為低電平狀態(tài) 3 RR1 輸出延遲時間 Tx 的調(diào)節(jié)端 4 RC1 輸出延遲時間 Tx 的調(diào)節(jié)端 5 RC2 觸發(fā)封鎖時間 Ti 的調(diào)節(jié)端 6 RR2 觸發(fā)封鎖時間 Ti 的調(diào)節(jié)端 7 VSS 工作電源負端 8 VRF 參考電壓及復位輸入端。 兩路 LED 恒流 驅(qū)動電路如圖 37 所示： 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設計 17 圖 37 LED 恒流驅(qū)動電路 傳感檢測電路 本設計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)動電路參數(shù)計算 根據(jù)設計要求， LED 路燈功率為 28W，照度達 20xxlm。具體單片機電路如圖35 所示。 圖 34 單片機 A/D 轉(zhuǎn) 換器外部基準電壓電路 此 電路 輸入 5V 直流電源， 通過 TL431 和外圍電阻向 MSP430F149 單片機提供3V A/D 轉(zhuǎn)換器外部 基準穩(wěn)壓電源，使單片機穩(wěn)定工作。RST/NMI太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設計 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 單片機引腳簡介 表 1 MSP430F149 單片機引腳功能表 引腳號 符號 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)控制器設計 10 (續(xù)表 ) 引腳號 符號 引腳功能 9 XOUT/TCLK 晶體振蕩器 XT1 的輸出端 /測試時鐘輸入端 10 VeREF+ A/D 轉(zhuǎn)換器外部基準電壓 11 VREF?/VeREF? A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部基準電壓或者外部基準電壓負端 12 ， TACLK 時鐘輸入信號 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 時鐘信號 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 /外部時鐘輸入 —— USART0/UART 或 SPI 模式，時鐘輸出 —— 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)控制器設計 11 （續(xù)表） 引腳號 符號 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 /外部時鐘輸入 —— USART1/UART 或 SPI 模式，時鐘輸出 —— 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)控制器設計 12 （續(xù)表） 引腳號 符號 引腳功能 57 TCK 測試時鐘，用于器件編程和測試時的時鐘輸入端 58 RST?????/NMI 復位信號輸入端 /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 外圍 電路 復位電路 在單片機系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)在上電時進行初始化，同時也為了保證對電源的監(jiān)視，需要采用復位芯片。 11) 串口通信模塊： USART0、 USART1。 A/D 轉(zhuǎn)換器具有采樣保持和自動掃描特點。 2) 超低的功耗。 隨著波形占空比不斷變化， LED 燈也會 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)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換 及 LED 照明等許多領域中。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，在實際使用過程中，因驅(qū)動電源設計及選擇不當導致 LED 發(fā)光穩(wěn)定性差，嚴重縮短了使用壽命。 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)控制器設計 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) 可以自動控制其功率。在未來幾年里，若其價格繼續(xù)下降，則白光 LED 必將取代舊有燈具成為 21 世紀照明的新光源。驅(qū)動器和 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，這樣對燈具照明功率、控制器及驅(qū)動器的要求會有所提高。據(jù)保守估計，十城萬盞計劃的總數(shù)將會超過 200萬盞。中國的政府現(xiàn)在并沒有投入大量的財力來為太陽能發(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，隨著我國城市建設的不斷擴大和建設水平的不斷提高，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 ，設計了一種基于 MSP430F149 單片機的太陽能 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 總體方案設計 6 PWM 調(diào)光技術(shù) 8 MSP430F149 單片機引腳簡介 20 實時時鐘電路 47 太陽能 LED 路燈照明節(jié)能控制系統(tǒng)控制器設計 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)電的應用越來越廣泛，在照明領域，太陽能路燈作為光伏發(fā)電系統(tǒng)在國內(nèi)的主要應用模式，被越來越多的人認識并接受。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)達地區(qū)使用。在各種新能源技術(shù)的研究和應用中，太陽能光伏技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)在世界發(fā)達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上設計了合理的充放電控制算法來實現(xiàn)能量的充分利用和蓄電池的充分保護。 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，對人體有害。 4) 具有很好的顯色性。另外安裝方便，不需要架設輸電線路，也不需要鋪設電纜所需的通道。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)品得到了廣泛應用。 第三章：路燈控制系統(tǒng)控制器的硬件電路實現(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)對設計題目的了解，該控制器以 MSP430 單片機為控制中心，外圍電路主要由 LED 恒流驅(qū)動電路、 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