【正文】 ............................................ 20 紅外檢測(cè)電路 ............................................... 20 硬時(shí)鐘電路 ...................................................... 22 充放電驅(qū)動(dòng)電路 .................................................. 22 技術(shù)的硬件電路支持 .......................................... 23 驅(qū)動(dòng)電路 ..................................................... 24 系統(tǒng)供電電路 .................................................... 25 5軟件設(shè)計(jì) .............................................................. 26 控制器選擇 ...................................................... 26 開發(fā)工具 ........................................................ 26 總體程序流程圖 .................................................. 27 充電處理程序 .................................................... 28 定時(shí)處理程序 .................................................... 29 蓄電池剩余容量檢測(cè)處理 .......................................... 30 6抗干擾設(shè)計(jì) ............................................................ 30 太陽能路燈抗風(fēng)設(shè)計(jì) .............................................. 31 防雷和接地 ...................................................... 32 信號(hào)采集的數(shù)字濾波 .............................................. 33 看門狗技術(shù) ...................................................... 33 7調(diào)試和結(jié)果 ............................................................ 33 路燈系統(tǒng)的硬件調(diào)試 .............................................. 34 路燈系統(tǒng)的軟件調(diào)試 .............................................. 34 太陽 能路燈的系統(tǒng)調(diào)試 ............................................ 34 8結(jié)論 .................................................................. 35 參考文獻(xiàn) ............................................................... 37 致謝 ................................................................... 38 附錄 ................................................................... 39 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 1 基于單片機(jī)控制的節(jié)能型太陽能 LED 路燈的設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 摘 要 ： 針對(duì)太陽能 LED 路燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，介紹了研究太陽能 LED 路燈的意義、現(xiàn)狀、發(fā)展及技術(shù)要點(diǎn)，對(duì)整個(gè)路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了分析。而能源問題更為突出，不僅表現(xiàn)在常規(guī)能源的匱乏，更嚴(yán)重的是化石能源的開發(fā)利用和不加限制的消耗極大地污染了人類賴以生存的環(huán)境，誘發(fā)溫室效應(yīng)、酸雨 ，引起疾病、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等嚴(yán)重問題。發(fā)展太陽能科技可減少在發(fā)電過程中使用礦物燃料，從而 減輕空氣污染及全球暖化的問題。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12 部單片機(jī)。以 3 年產(chǎn)量增長(zhǎng)45 倍，產(chǎn)能增長(zhǎng) 125 倍而成為全球發(fā)展最快的國家。我國臺(tái)灣地區(qū)也設(shè)立了“次世紀(jì)照明光源開發(fā)計(jì)劃 ，大力發(fā)展半導(dǎo)體發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)，該計(jì)劃投資約 6～ 10 億新臺(tái)幣，有 14 個(gè)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)參加。根據(jù)提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容和目標(biāo)，本文給出整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，并且對(duì)于系統(tǒng)的各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行元件選型。本課題主要研究的也是硅太陽能電池。 ) (h) 西寧 Φ +1 ?？? Φ +12 蘭州 Φ +8 南寧 Φ +5 銀川 Φ +2 成都 Φ +2 西安 Φ +14 貴陽 Φ +8 上海 Φ +3 昆明 Φ 8 南京 Φ +5 拉薩 Φ 8 合肥 Φ +9 太陽能控制器 無論太陽能燈具大小，一個(gè)性能良好的充電放電控制器是必不可少的。理論上講，使用 MPPT 控制器的太陽能發(fā)電系統(tǒng)會(huì)比傳統(tǒng)的效率提高 50%，但是跟據(jù)我們的實(shí)際畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 10 測(cè)試，由于周圍環(huán)境影響與各種能量損失，最終的效率也可以提高 20%~30%。注意蓄電池防盜。 光源和應(yīng)用 太陽能路燈采用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo)，一般太陽能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無極燈、 LED 光源。筆者認(rèn)為 LED 作為太陽能路燈的光源將是一種趨勢(shì)。太陽能路燈設(shè)計(jì)是新生事物，太陽能電池選擇、蓄電池選擇、抗風(fēng)計(jì)算等應(yīng) 盡快制定標(biāo)準(zhǔn)，以利提高太陽能路燈設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)太陽能照明發(fā)展。 （ 5）太陽電池組件的功率為 （ I1+I2） 18=（ +） 18=160Wp。對(duì)于不同波長(zhǎng)的入射太陽光之不同波長(zhǎng)光分量，硅型光伏電池有不同的靈敏度，能夠產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)的太陽輻射波長(zhǎng)范圍一般在 ~ 左右的范圍內(nèi)，不論是波長(zhǎng)小于 太陽光分量輻射，還是 波長(zhǎng)大于 的太陽光分量輻射，都不能使硅型光伏電池產(chǎn)生光生電流，而硅型光伏電池光譜響應(yīng)最大靈敏度在 ~。對(duì)于負(fù)載畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 16 的變化，可通過光伏發(fā)電控制系統(tǒng)來完成。在大多數(shù)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，都是由 CPU 來監(jiān)測(cè)并控制蓄電池的充放電過程，較多采用分階段法來優(yōu)化充電過程。式中： C—— 蓄電池容量， A該方案主要工作方法是由聲控和光控傳感器畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 19 來感應(yīng)周圍環(huán)境的變化，而做出相關(guān)的動(dòng)作，從而控制照明燈的開關(guān)。但是該方案有一 定局限性：當(dāng)同時(shí)通過的人數(shù)不止一個(gè)就可能難以檢測(cè)人數(shù)到底是多少。紅外對(duì)射全名叫“光束遮斷式感應(yīng)器”(Photoelectric Beam Detector)，其基本的構(gòu)造包括瞄準(zhǔn)孔、光束強(qiáng)度指示燈、球面鏡片、LED 指示燈等。 充電控制電路采用單路旁路型充電控制形式，即 MOSFET 管 VT1 串聯(lián)在太陽能電池陣列的輸出端，通過 VT1 進(jìn)行脈寬的調(diào)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的充電管理及 保護(hù)。當(dāng)光伏陣列的輸出電壓低于蓄電池端電壓時(shí)， BUCK 電路的控制失去作用。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 22 圖 紅外接收電路 Figure infrared receiving circuit 硬時(shí)鐘電路 測(cè)控單元時(shí)間若采用軟件計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面又需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣會(huì)耗費(fèi)硬件資源，因而外部擴(kuò)展時(shí)鐘可以很好地解決硬件資源有限的問題。當(dāng)光線照射 PN 結(jié)時(shí)，可以使 PN 結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加?？稍O(shè)置人流量計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)裝置就是以熱釋電紅外傳感器作為檢測(cè)元件，以 5l單片機(jī)作為控制核心。（ 4)夜晚 12 點(diǎn)以前：為了滿足照明 需求，此時(shí)設(shè)計(jì)此時(shí) LED 滿功率工作。 式 中： Cˊ—— 蓄電池容量， kW在水情遙測(cè)光伏系統(tǒng)中，連續(xù)陰雨天的長(zhǎng)短決定蓄電池的容量。隨著溫度的升高，電池的光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)下降。這一算法是建立在天氣等外部條件在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生較大變化的假設(shè)之上的，系統(tǒng)能夠比較準(zhǔn)確的捕捉到 MPPT。式中 為蓄電池放電深度， 為蓄電池安全系數(shù)。提高無鉛污染的蓄電池利用率是一項(xiàng)艱巨任務(wù)。（ 3）無極燈：功率小，光效較高。單體電池的一致性不僅包括電池的開路電壓、初 期容量，而且還包括電池的內(nèi)阻、自放電以及 A蓄電池容量 (Ah)與負(fù)載容量 (Ah)之比宜在 3~6 倍以上：連續(xù)陰雨天數(shù)較少地區(qū)約為 3~4 倍以上，連續(xù)陰雨天數(shù)較多地區(qū)約為 5~6 倍以上。它會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)檔位，始終讓汽車在最合理的效率水平運(yùn)行。 表 我國主要城市年平均日照時(shí)間及最佳安裝轉(zhuǎn)角 State average sunshine time of major cities and the best installation angle 城 市 緯度 最佳傾角 年平均日照時(shí)間 城市 緯度 最佳傾角 年平均日照時(shí)間 Φ (176。 各地應(yīng)根據(jù)本地照明要求和氣候條件進(jìn)行太陽能路燈設(shè)計(jì) 。在道路監(jiān)控單元，結(jié) 合傳感器監(jiān)控道路行人的數(shù)量，并從而控制路燈點(diǎn)亮的數(shù)量。而有“綠色照明光源’’之稱的 LED，由于其獨(dú)有的節(jié)能、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、易控制、環(huán)保等特點(diǎn)，已成為各國積極發(fā)展的方向。 20xx～ 20xx 年，歐洲太陽能光伏裝機(jī)容量將達(dá) 6000～ 7000MW，每年均高于 1500MW。 MCU 即微控制器（ Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。 課題意義 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求日益擴(kuò)大，能源短缺問題已經(jīng)成為影響中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的一個(gè)重要問題，充分開發(fā)利用太陽能是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。不合理地使用傳統(tǒng) 能源，它們?cè)?21 世紀(jì)內(nèi)就會(huì)瀕臨枯竭，產(chǎn)生能源危機(jī)，在 21 世紀(jì)初進(jìn)行的關(guān)于世界能源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)的調(diào)查顯示：石油可采量為 年，天然氣可采量為 61 年，煤炭可采量為 227 年。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 全日制普通本科生 畢 業(yè)設(shè)計(jì)誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。 作者簽名： 日 期： 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。通過蓄電池充放電控制實(shí)現(xiàn)太陽能到電能的轉(zhuǎn)換及 存儲(chǔ)，非常環(huán)保。這個(gè)時(shí)候，全世界的都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。在電子世界領(lǐng)域，從 20 世紀(jì)中的無線電時(shí)代也進(jìn)入到 21 世紀(jì)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的智能化現(xiàn)代電子系統(tǒng)時(shí)代。太陽能利用便是把太陽畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )網(wǎng) : 4 能收集起來轉(zhuǎn)化為電能為生產(chǎn)、生活所用。在國家各部委立項(xiàng)支 持下目前中國實(shí)驗(yàn)室太陽能電池的效率已達(dá) 21%，可商業(yè)化的光伏組件效率達(dá) 14~15%，一般商業(yè)化電池效率 10~13%。完善的控制功能，方便的安裝方式。蓄電池作為太陽能照明系統(tǒng)的儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，白天將太陽能電池輸出的電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來，到夜間再轉(zhuǎn)換回電能輸出到照明負(fù)載。太陽能電池組輸出功率宜為光源功率的 3~5 倍以上 :光照豐富、開燈時(shí)短地區(qū)為3~4 倍以上，反之為 4~5 倍以上。所以，為了安全起見，太陽能板在制造出廠時(shí)，太陽能板的峰值電壓（ Vpp）大約在 17V 左右，這是以環(huán)境溫度為 25176。其類型一般有鉛酸蓄電池（適于低溫高倍率放電，比能量偏低，目前大部分太陽能路燈采用，密封免