【正文】 字節(jié)存儲(chǔ)器 。成本較低。 RW是讀寫 控制 端，高電平 選擇讀 命令， 低電 平選擇 寫命令 。缺點(diǎn) 是顯示 的容量小；顯示需要以動(dòng)態(tài)掃描的方式實(shí)現(xiàn)，增加了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。 把 GPRS無線網(wǎng)絡(luò)接收到的控制端數(shù)據(jù)通過 RS232/RS485串口發(fā)出。 組網(wǎng)簡(jiǎn)單、迅速、靈活：不依賴于運(yùn)營(yíng) 商交換中心的數(shù)據(jù)接口設(shè)備，通過 Inter網(wǎng)絡(luò) 隨時(shí) 隨地的 構(gòu)建 覆蓋全 中國(guó) 的虛 擬移動(dòng) 數(shù)據(jù) 通信專 用網(wǎng)絡(luò)。 LQ8200采用了目前先進(jìn)的 GPRS模塊 ，結(jié)合遠(yuǎn)程（野外 ）數(shù)據(jù)（監(jiān)控）傳輸?shù)?特點(diǎn)， 在產(chǎn)品 的穩(wěn) 定性、 可靠性 、安 全性、 以及 供電系 統(tǒng)等方 面經(jīng)過精心考慮設(shè)計(jì)而成，標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)接口，支持雙頻網(wǎng)絡(luò)并且集成了 SIM卡使它成為一個(gè)能應(yīng)用與移動(dòng)計(jì)算和多媒體領(lǐng)域的理想 GPRS數(shù)傳終端。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 C8051F020的復(fù)位 功能 設(shè)計(jì) 的比較 完善 ，實(shí) 現(xiàn)復(fù)位 或者說引 起復(fù)位 的條件 和原 因有： 上電復(fù) 位、 掉電復(fù) 位、 外部復(fù) 位、軟 件強(qiáng)制復(fù)位、時(shí)鐘丟失檢測(cè)器復(fù)位、比較器 0復(fù) 位、外部 CNVSTR引腳復(fù)位 、看門狗 定時(shí)器 復(fù)位。 AVR系列 單片機(jī) 是比 較新的 8位系列 單片機(jī) ，它在 51的 基礎(chǔ)上 采用了 更加 先進(jìn)的 處理 技術(shù)， 使單片 機(jī)資源更 加豐 富，速 度更 加快， 而且 具有較 大的 RAM， FLASH ROM，內(nèi)部 自帶 EEPROM，并且內(nèi)部集成 ADC及看門狗電路 ，可以節(jié)省外圍電路，同時(shí) 降低整體 電路功 耗和電 路成 本，性 價(jià)比也 比較 高，并 且該 系列的 單片機(jī) 支持在系統(tǒng)編程功能，使程序的調(diào)試和升級(jí)更加方便。 64K 字節(jié)可在系統(tǒng)編程的 FLASH 存儲(chǔ)器 。使 選擇 的余地 非常 的 大且 大多數(shù) 單片 機(jī)都能 滿足本 系統(tǒng)的要求。 （ 4） 采用特 殊的德 國(guó)膠 體配方 和板 柵合金 /極 板配方 ，電 池的循環(huán)性能和深放電恢復(fù)能力優(yōu)越。膠 體鉛 酸蓄電 池是對(duì) 液態(tài) 電解質(zhì) 的普 通鉛酸 蓄電池 的改進(jìn)， 用膠體 電解液 代換 了硫酸 電解液 ，在 安全性 、蓄 電量、 放電性 能和使用 壽命等 方面較 普通 電池有 所改善 。太陽(yáng)能電池和電池板有許多相同的參數(shù)，如 Voc , Isc , Pmax 和 I V 曲線。 （ 2）短路電流 (Isc ) 負(fù)載電阻為零時(shí)從電池流出的電流 。 主要有 硫化 鎘太陽(yáng) 能電池 、砷 化鎵太 陽(yáng)能 電池、 銅銦硒 太陽(yáng)能電 池幾種 。非晶硅 太陽(yáng)能電 池的結(jié) 構(gòu)各 有不同 ，其 中有一 種較好 的結(jié) 構(gòu)叫 PiN電池 ，它是 在襯底上先 沉積 一層摻 磷的 N型非 晶硅， 再沉積 一層 未摻雜 的 i層 ，然后 再沉積一 層摻硼 的型非 晶硅 ，最后 用電子 束蒸 發(fā)一層 減反 射膜， 并蒸鍍 銀電極。這 種太 陽(yáng)能電 池以高 純的單晶硅為原料，純度要求 %。當(dāng) 入發(fā) 射光照 在電池 表面 時(shí)，光 子穿 過減反 射膜進(jìn) 入硅中，能量大于硅禁帶寬度的光子在 N+區(qū)， PN＋結(jié)空間電荷區(qū)和 P區(qū)中 激發(fā)出光生電子 ——空穴對(duì)。 1973 年世界爆 發(fā)石油 危機(jī)， 從此 之后， 人們普 遍對(duì) 于太陽(yáng) 能電 池關(guān)注 ，近十 幾年來， 隨著世 界能源 短缺 和環(huán)境 污染等 問題 日趨嚴(yán) 重， 太陽(yáng)能 電池的 清潔性、 安全性 、長(zhǎng)壽 命， 免維護(hù) 以及資 源可 再生性 等優(yōu) 點(diǎn)更加 顯現(xiàn)。輸 入設(shè)定 模塊 可以設(shè) 置相 關(guān)照明 參數(shù)， 也可以通過修改參數(shù)調(diào)節(jié) LED 燈的功率。另外 ，控 制照明 模塊選 擇開燈照度為 10LUX,光控模式還是 光控與時(shí)控相結(jié)合的模式。 （ 2） 欠壓保護(hù)功能：蓄電池電壓低于欠壓保護(hù)值時(shí)，控制器關(guān)閉負(fù)載，停止供電。 隨著城 市建設(shè) 的發(fā) 展，城 市照 明建設(shè) 越來 越注重 于城 市的 形象，道路照明 和景觀 照明的 要求 和數(shù)量 不斷增 加， 因此國(guó) 家各 級(jí)政府 和廣大 市民對(duì)城 市的建 設(shè)、道 路照 明和景 觀照明 提出 更高的 要求 ，希望 實(shí)現(xiàn)城 市照明管理的現(xiàn)代化，使城市管理水平更上一層樓。 GPRS業(yè)務(wù)采用按流量計(jì)費(fèi)的方法，大大的降低了數(shù)據(jù)的傳輸費(fèi)用，系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用十分經(jīng)濟(jì) 。 經(jīng)過 二次光 學(xué)設(shè)計(jì) ，照明燈具達(dá)到理想的光強(qiáng)分布。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 圖 11 能源對(duì)比圖 太陽(yáng)能 是太陽(yáng) 內(nèi)部 連續(xù)不 斷的 核聚變 反應(yīng) 過程產(chǎn) 生的 能量 ，太陽(yáng)能資源從 根本上 講就是 太陽(yáng) 的輻射 能。 本 設(shè)計(jì)主 要通過 單片 機(jī)控制 太陽(yáng)能 電池 板對(duì)蓄 電池 的充電 管理， 控制 LED路燈定時(shí)、低 照度照明。通過 GPRS通 訊實(shí)時(shí) 采樣 當(dāng)前電 池電壓 ，放電電 流，可 以實(shí)現(xiàn) 遠(yuǎn)程 控制路 燈開關(guān) 。 本課題 主要實(shí) 現(xiàn)用 單片機(jī) 控制 太陽(yáng)能 電池 對(duì)蓄電 池的 充電 管理，控制路燈 定時(shí)、 低照 度模式 照明 。 系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池、蓄電池、 充 電控制電路 、 照明控 制、GPRS通訊模塊、 LED燈源及其恒流驅(qū)動(dòng)電路等部分組成，通過太陽(yáng)能硅光電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)到蓄電池中 ,由蓄電 池為整個(gè)系統(tǒng)提供 電能。如圖 11所示。 LED 壽命 長(zhǎng)達(dá)約 10 萬小時(shí) ，意味著每天工作十小時(shí)，可以有 27 年免維護(hù)的理論保障，低壓運(yùn)行，幾乎可達(dá)到 100％的光輸出，調(diào)光時(shí)低 到零輸出，可以組合出成千上 萬種 光色，而 發(fā)光面 積可以 很小 ，能制 作成１ 平方 毫米。采用中國(guó)移動(dòng) GPRS網(wǎng)絡(luò) 這一公共 無線網(wǎng) 絡(luò)作為 其數(shù) 據(jù)傳輸 網(wǎng)絡(luò)， 極大 地節(jié)省 了系 統(tǒng)的建 設(shè)費(fèi)用 和運(yùn)維費(fèi)用。太陽(yáng)能 LED路燈由太陽(yáng)能電池、蓄電池、控制器、 L ED燈及其恒流 驅(qū)動(dòng)電路等部分組成 ，與常 規(guī)高 壓鈉 燈路 燈不 同的 是， 太陽(yáng) 能 LED路 燈的 光源 采用 低壓 直流 供電、由 GaN基功率型藍(lán) 光 LED與黃色熒光粉合成的高效白光二極管，具有高效、 安全、 節(jié)能、 環(huán)保 、壽命 長(zhǎng)、響 應(yīng)速 度快、 顯色 指數(shù)高 、不需 要常規(guī)能 源，適 應(yīng)了能 源開 發(fā)和環(huán) 境保 護(hù) 的需 求，不 用連 接公共 電網(wǎng)， 在安裝時(shí)不必挖掘路面或草地，無須開溝埋設(shè)電纜，需要時(shí)可以移動(dòng)位置，重新安 裝到另 外的地 點(diǎn)， 靈活方 便等獨(dú) 特優(yōu) 點(diǎn)，可 廣泛 應(yīng)用于 城市道 路蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 照明。 設(shè)計(jì)任務(wù)包括： （ 1）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)； （ 2）硬件電路總體設(shè)計(jì)； （ 3）各結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)； （ 4）電氣元器件參數(shù)的選擇； （ 5）軟件設(shè)計(jì)； （ 6）軟件調(diào)試； （ 7）軟硬聯(lián)調(diào) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能 （ 1） 光控（時(shí)控 ）模式 ：開燈照度 10L UX，也可以在光控基礎(chǔ)上選擇時(shí)控。 怎樣使 系統(tǒng)總 體低功耗 ，達(dá)到 節(jié)能的 目的 也是技 術(shù)關(guān)鍵 之一 。 充電控制模 塊中還 包括 電 壓采 樣和電 流采樣 ， 對(duì) 電池電 壓和 充電電 流實(shí)時(shí) 采樣，通過單片機(jī)串口送給 GPRS 模塊，并 且用 液晶顯示器 顯示出來，當(dāng) 電壓過低 或者出 現(xiàn)故障 時(shí)報(bào) 警。當(dāng)時(shí)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效 率為 8%。 上下 電極分 別與 N＋區(qū) 和 P區(qū) 形成歐 姆接觸 ，整 個(gè)上表 面還均 勻覆蓋著 減反射 膜。 太 陽(yáng) 能 電 池 的分類 1） 單晶硅太陽(yáng)能電池 單晶硅 太陽(yáng)能 電池 是當(dāng)前 開發(fā) 最快的 一種 太陽(yáng)能 電池 ，它 的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工 藝已基 本定型 ，產(chǎn) 品已廣 泛用于 實(shí)際 中。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 3） 非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池 非晶硅 新型薄 膜式 太陽(yáng)能 電池 ，它與 單晶 硅和多 晶硅 太陽(yáng) 能電池的制作方 法完全 不同， 硅材 料消耗 很少， 電耗 更低， 工藝 過程大 大簡(jiǎn)化 ，成本低重量輕 ,轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模 生產(chǎn)，非常吸引人。 現(xiàn)在各 國(guó)研 究的品 種繁 多，大 多數(shù)尚 未工業(yè)化 生產(chǎn)。對(duì) 于不同的行業(yè)來 說測(cè)量 精度和 參數(shù) 的重要 性會(huì)有 不同 ，以下 是太 陽(yáng)能電 池一些 在任何測(cè)試環(huán)境都必須測(cè)量的重要參數(shù)： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 （ 1）開 路電壓 (Voc ) 沒有電流時(shí)的電池電壓 。太陽(yáng) 能 電 池 板 有 不 同 的 電 壓 和 電 流 范 圍 ， 但 功 率 產(chǎn) 生 能 力 一 般 為 50W至300W。 為了更 進(jìn)一 步提高 太陽(yáng) 能 LED 照 明系 統(tǒng)的 穩(wěn)定性 ，在 本課題 中選用膠體鉛 酸蓄電 池。 （ 3） 浮充壽命長(zhǎng)， 12V系列電池設(shè)計(jì)壽命可達(dá) 810年。要 求并不 是非 常的高 ，單片 機(jī)所 具有的 運(yùn)算 能力， 能夠滿 足用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制的要求，另外它的功耗低，體積小，成本非常低廉，在市場(chǎng)上有各種不同系列的單片機(jī)，技術(shù)已經(jīng)十分成 熟，在各方 面的運(yùn) 用都十 分廣 泛，特 別是在 控制 系統(tǒng)的 核心 處理過 程中， 有它的特 別的優(yōu) 勢(shì)。 兩個(gè) 12 位 DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式 。 C8051F020的引腳圖如圖 41所示： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 TMS1TCK2TD13TD04RST5CP16CP1+7CP08CP0+9AGND10AV+11VREF12AGND13AV+14VREFD15VREF016VREF11718XTAL126XTAL227MONEN282930313233343536VDD37DGND38A15m/A7/39A14m/A6/40A13m/A5/41A12m/A4/42A11m/A3/43A10m/A2/44A9m/A1/45A8m/A0/46AD7/D7/47AD6/D6/48AD5/D5/49AD4/D4/50AD3/D3/51AD2/D2/52AD1/D1/53AD0/D0/54WR/55RD/56ALE/575859606162DGND63VDD64AD7/D7/65AD6/D6/66AD5/D5/67AD4/D4/68AD3/D3/69AD2/D2/70AD1/D1/71AD0/D0/72A15m/A7/73A14m/A6/74A13m/A5/7519202122232425A12m/A4/76A11m/A3/77A10m/A2/78A9m/A1/79A8m/A0/80A15/81A14/82A13/83A12/84A11/85A10/86A9/87A8/88DGND89VDD90WR/91RD/92ALE/939495969798DAC199DAC0100 圖 41 C8051F020的引腳圖 方案二 ： 采用 AVR系 列的 8位的 單片機(jī) 。其接口電路圖如圖 42所示： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 30pFC2230pFC23GND12Y3XTALXTAL1XTAL2 圖 42 時(shí)鐘電路 2）復(fù)位電路：所謂復(fù)位 ，就是讓微處理器進(jìn)入一 個(gè)初始化程序，使CPU恢復(fù) 初始 狀態(tài)。 GPRS允許用戶 在端 到 端分組 轉(zhuǎn)移 模式下 發(fā)送和 接收 數(shù)據(jù)， 而不 需要利 用電路 交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。 LQ8200 無線數(shù)傳模塊是基于 GSM/GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的 數(shù)據(jù)傳 輸和遠(yuǎn) 程監(jiān) 控終端 設(shè)備， 采用 國(guó)外技 術(shù)的 先進(jìn)內(nèi) 核 ， 是一款工業(yè) 級(jí)的 無線數(shù) 傳和 監(jiān)控終 端產(chǎn) 品，適 用于 GSM/GPRS網(wǎng) 絡(luò)覆 蓋范圍 內(nèi)的各種室內(nèi)或野外惡劣環(huán)境的使用場(chǎng)合。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 應(yīng)用 靈活 、方 便： LQ8200有 TTL、 RS232和 RS485三種 接口 ，用戶可根據(jù) 自己 的需要 選擇 ， LQ8200只要跟 用戶 設(shè)備 連上， 插入 SIM卡、 接上電源即可。 主要功能 ： 把 RS232/RS485串口接收到的數(shù)據(jù)通過 GPRS無 線網(wǎng)絡(luò)發(fā)到中心平臺(tái)。 LED所 需的 電流較 大， 但是由 于所選單片機(jī) 具有足 夠的驅(qū) 動(dòng)能 力，不 需任何 其他 的驅(qū)動(dòng) 模塊 。 RS是數(shù)據(jù) /命令選擇端，高電平選擇數(shù)據(jù)端，低電平 選擇命令端。編程簡(jiǎn)單。 DS1302 是由 DS1202 改進(jìn)而來 ,增加 了 以 下 的特 性 。如果在傳送過程中置 RST 為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳 送，并且 I/O 引腳變?yōu)?高阻態(tài) 。 HZDV系列直 流 電壓隔離變送器的初、次級(jí)之間是絕緣的，可用于測(cè)量直流電壓。我選 用的 是 南京 托肯 電子 科技有限公司的 TBCDS系 列霍爾 電流 傳感器 。 ，電流與電壓曲線圖如圖 49所示 。 溫升每 W升 8℃；最高結(jié) 溫 145℃。 如果 將所 有 LED 并 聯(lián)， 則需 要 LED 驅(qū)動(dòng)器輸出較大