【正文】 , 牛萍娟, 毛博年．LED 路燈設(shè)計和實現(xiàn)[J]天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，25致謝本文是在導(dǎo)師xxx老師的悉心指導(dǎo)下完成的。xxx老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、悉心教導(dǎo)的敬業(yè)精神和正直坦蕩的為人師表風(fēng)范使我受益匪淺。謹(jǐn)此向王老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！在本次畢業(yè)設(shè)計中，我通過圖書館查閱資料，向同學(xué)和老師請教，使我對太陽能發(fā)電原理和太陽能發(fā)電系統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解。對太陽能路燈和路燈的控制電路有了深刻的認(rèn)識，為我以后的工作學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)，經(jīng)過了三個多月的學(xué)習(xí)和實踐，我在自學(xué)能力方面有了很大的提高，我相信以后我再遇到需要自學(xué)的地方我一定能夠從容面對。再次感謝王老師對我的教導(dǎo)，您對我的指導(dǎo)讓我終生受用。限于本人所學(xué)習(xí)的知識有限，又是初次研究這樣復(fù)雜的電路，疏漏和錯誤在所難免，懇請各位老師批評和指正。 穩(wěn)壓芯片接線圖 TC35i的SIM卡 單片機HT46R232HT46R232是一種內(nèi)部本身自帶10位數(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器的8位單片機。它由臺灣合泰公司設(shè)計生產(chǎn)出。HT46R23目前的封裝形式有兩種：一是24引腳的封裝；另一個是28 引腳的封裝。本文中采用28引腳的單片機。~，并且有一個外部輸入，219為8位雙向的I/O口線，內(nèi)部的時鐘頻率是8MHz，；定時計數(shù)器是16位的帶七級預(yù)分頻，1個內(nèi)置的晶體和RC振蕩器，4k15bit的程序存儲器嗎，WDT,1928的內(nèi)部RAM，支持發(fā)聲的PFD，15位的查表指令，八級堆棧，兩路PWM輸出通道，IC總線，具有低壓復(fù)位功能，動作指令為12個指令周期。HT46R232的工作原理：　HT46R232是一個自帶A /D轉(zhuǎn)換器的單片機，其中有8個I/O通道,他們的名稱是PB0 (AN0) 到 PB7 (AN7) ,提供的參考電壓是VDD。內(nèi)部寄存器有4個帶A /D轉(zhuǎn)換器,名稱分別是: ADRL、ADCR、ADRH和ACSR。ADRL 、ADRH數(shù)據(jù)寄存器存儲的的A /D的結(jié)果,它是只讀存儲器。ADCR是控制寄存器自帶A /D 轉(zhuǎn)換功能,主要功能是對A /D轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)進(jìn)行定義,內(nèi)部含有選擇模擬輸入端、A /D轉(zhuǎn)換的通道、A /D轉(zhuǎn)換開始和結(jié)果標(biāo)志等。A /D轉(zhuǎn)換前先設(shè)置PB端口,在對轉(zhuǎn)換的模擬通道進(jìn)行選擇,再給START發(fā)出信號，進(jìn)行A /D轉(zhuǎn)換。得到A /D結(jié)果后, EOC為需要清零,然后A /D轉(zhuǎn)換會中斷。ADSR也是一個A /D時鐘的控制寄存器,主要功能是選擇A /D時鐘源。HT46R232 內(nèi)部有8 個通道供任意選擇。ADCR的5位是用于來對PB口的工作模式進(jìn)行設(shè)置的,PB端口可以被用于普通I/O輸入輸出,也當(dāng)做模擬信號的輸入通道。ADCR的第6位EOC，這是A /D轉(zhuǎn)換狀態(tài)結(jié)束的標(biāo)志位,對該標(biāo)志位的檢查能夠知道A /D轉(zhuǎn)換的過程是否完成。在ADCR中START位也是用以使A /D轉(zhuǎn)換開始,提供START位一個上升沿和一個下降沿信號, A /D 轉(zhuǎn)換就會啟動。他們的工作步驟是: 選擇PB端口需要用到的A /D輸入引腳,再使用ADCR中的PCR2 至PCR0 位,將它們設(shè)定成為A /D 輸入引腳。使用ADCR里的ACS2至ACS0位,對內(nèi)部A /D 轉(zhuǎn)換器的通道進(jìn)行選擇。使用ACSR 里的ADCSADCS0,設(shè)定用到的A /D 轉(zhuǎn)換時鐘。使用已經(jīng)設(shè)定的寄存器中的START位從0 到1 ，再回到0這就是模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部過程。5不連續(xù)的查調(diào)用ADCR寄存器中的EOCB 位,檢測模數(shù)轉(zhuǎn)化的進(jìn)度,在轉(zhuǎn)化完成后,賦予可讀取A /D數(shù)據(jù)寄存器：ADRL、ADRH數(shù)值。[4] HT46R232的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 單片機電源電路 單片機復(fù)位電路第五章 太陽能路燈聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計1 系統(tǒng)軟件設(shè)計在系統(tǒng)設(shè)計中，單片機采用HT46R23進(jìn)行控制。單片機通過電壓采樣電路對太陽能電池板和蓄電池進(jìn)行電壓采樣，通過與設(shè)定值的對比控制電路的輸出。如果太陽能電池板的電壓大于設(shè)定值，那么說明光照充足，單片機關(guān)閉路燈，同時對蓄電池充電。如果電池板的電壓低于設(shè)定電壓，那么單片機控制蓄電池放電，給路燈供電。同時，蓄電池采樣電路會在供電時對蓄電池電壓進(jìn)行采樣，如果采樣結(jié)果高于設(shè)定值，正常供電，如果低于就停止供電，并由GSM模塊發(fā)短信：“蓄電池低電壓”。如果在充電時電池的電壓高于設(shè)定的上限值，則啟動卸載電路，防止蓄電池過充電。系統(tǒng)圖如下： 系統(tǒng)流程圖 MPPT的控制流程圖單片機通過對蓄電池電壓采集數(shù)據(jù)的處理來調(diào)節(jié)占空比，從而控制充電電路進(jìn)行充電控制，使充電效率最高效果更好。 GSM模塊和卸荷電路的控制流程圖圖為GSM模塊和卸荷電路的控制方式，單片機通過蓄電池的采樣電路獲得蓄電池電壓，經(jīng)過比較，如果數(shù)值低于蓄電池設(shè)置的最低電壓，則GSM模塊給監(jiān)控中心發(fā)信息“太陽能板電壓”，如果采樣數(shù)值高于設(shè)定的最高值，則表示蓄電池已經(jīng)充滿電，啟動卸荷電路，對蓄電池進(jìn)行卸荷。2 GSM模塊的軟件設(shè)計GSM模塊是通過AT指令對TC35i進(jìn)行控制的，單片機用AT指令使TC35i進(jìn)行初始化和收發(fā)短信。TC35i對短信的控制可分為PDU和Text模式兩種。本設(shè)計中采用PDU模式，因為Text模式不支持正文發(fā)送。單片機使用異步串口發(fā)出“AT+CMGF=0 CRLF”給TC35i模塊，如果TC35i模塊回復(fù)的是“CRLFOKCRLF”，表示連接成功，然后設(shè)置短信的字節(jié)長度，長度設(shè)為30。，如果收到的回復(fù)是“CRLF30”表示本次設(shè)置成功。此時單片機可以為TC35i模塊設(shè)置具體信息，用以TC35i模塊在需要時直接發(fā)送。如果是給電話號碼為13622065941的手機發(fā)送“太陽能電池板低電壓”監(jiān)控中心的號碼是15822760610，那么對應(yīng)的PDU數(shù)據(jù)是：，08表示短信地址長度；短信的中心號碼類型用91表示；86表示中國代碼；15822760610是短信中心號碼；11是文件頭字節(jié)的默認(rèn)格式；00是信息類型的默認(rèn)格式；0B是被叫的號碼的長度；81是被叫號碼的類型；13622065941是被叫的手機號；00是標(biāo)志協(xié)議，08是Unicode編碼；A7是有效天數(shù)；12是短信長度。在Unicode編碼中太的編碼是592A,陽是9633，能是80FD，板是677F,低是4F4E,電是7535，壓是538C,1A表示結(jié)束。在AT指令中手機號碼是單位的需要加F變成雙位的。然后進(jìn)行單雙為的互換。第六章 太陽能路燈的展望和前景現(xiàn)行的設(shè)計城市路燈的光伏發(fā)電照明系統(tǒng)最主要的是根據(jù)：光伏電池的羅排方陣—保護—儲能一控制一負(fù)載等技術(shù)，即使用光伏轉(zhuǎn)換器件，在白天發(fā)電并把電能將其貯存到蓄電池中，晚上蓄電池為路燈照明提供電的太陽能供電系統(tǒng)。一般把太陽能供電系統(tǒng)設(shè)計成是一個獨立的提供電力電源系統(tǒng)。根據(jù)實際要求進(jìn)行設(shè)計不同規(guī)格的光伏產(chǎn)品。它具有安裝簡便、應(yīng)用容易、可靠性高，維護容易、自動化運行等優(yōu)點。在戶外光伏發(fā)電的實際容量一般在千瓦至十萬瓦的等級，實際應(yīng)用可根據(jù)用電等級、負(fù)載功率；來選擇需要的電壓。給城市路燈光伏提供電力，需要當(dāng)前使用的單個路燈的燈容量或這一條線路上的所有路燈的總體容量情況，然后對選擇不同等級的獨立供電系統(tǒng)。一般說來LED燈的電壓等級很低，在使用中的電壓等級也不會太高。在陰雨天氣和陽光不是很足的時候，光伏電源是不能夠發(fā)電的，因次在一些城市路燈的設(shè)計中還需用交流的市電作為補充電源以供備用，用以滿足道路照明的安全需要。不過，使用太陽能路燈的照明線路，在光伏電源與市電連接的位置，必須設(shè)置一個具有閉鎖作用的裝置，以放置光伏電源系統(tǒng)中在一些部件失靈后可能造成的對整個系統(tǒng)的可避免損壞，或者導(dǎo)致的光伏電源錯誤的向市內(nèi)電網(wǎng)反送電，造成不必要的經(jīng)濟損失。我國的太陽能可利用的資源普遍認(rèn)為的非常豐富的，我國大多數(shù)地域，每年的平均日照射量大約為每平方米4千瓦時左右，對太陽能資源的開發(fā)利用在我國的能源市場是很有前途的。從全國的分布來看太陽年輻射總量很大的地方有：青藏高原和華北平原、西北地區(qū)和東北大部，還有云南、海南、廣東等地域由于低緯度所以的照射比其他地域要豐富一些。因此，在很多地區(qū)發(fā)展太陽能路燈的具有很有利的條件。同時隨著現(xiàn)在政府對太陽能技術(shù)的大力支持和多年來我國在太陽能發(fā)電領(lǐng)域的研究。如今我國的光伏發(fā)電技術(shù)、光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)有了很好的基礎(chǔ)。所以在我國大部分地區(qū)推廣太陽能路燈具有很高的可行性。據(jù)有關(guān)方面的估計，我國現(xiàn)有路燈總量大約在一億盞左右，更有人估計在兩億盞左右，并且增長速度約為每年20%，如果這一億盞路燈都是250瓦的路燈，隨著科技的發(fā)展我們都把這些高壓鈉燈全部改成太陽能路燈，那么這樣的改變完成，我們總共可以節(jié)約下來1500萬千瓦的用電功率。假設(shè)每盞路燈每天的工作時間是12個小時，在1年的時間里總共將節(jié)約657億度電。太陽能LED路燈和現(xiàn)在使用的高壓鈉燈路燈在各方面的比較：1．在傳統(tǒng)的交流電供電路燈施工過程中鋪設(shè)輸配電電纜是最大的問題，不僅增加了對銅資源的消耗，還需要挖敷設(shè)溝，破壞了路面，造成了不必要的浪費。2．交流電供電的效率比太陽能供電效率要低15％，也就是說想要獲得相同的輸出功率，使用交流電源就要多輸入15％的電功率。而且還要考慮功率因素的問題，如果不做無功補償，就會引起整個供電網(wǎng)絡(luò)的無功功率上升。3．沒有電費是太陽能LED路燈的最明顯優(yōu)勢。初步計算一盞200瓦的高壓鈉燈每年在電上的花費大約在700元左右。2000萬盞路燈在電費一項上的支出就有140億元人民幣。4．壽命較短是高壓鈉燈的明顯缺陷，時間大約只有3千－5千個小時，相比的LED的燈的壽命是非常長，現(xiàn)在已知壽命可達(dá)3萬－5萬小時。而且隨著進(jìn)一步的研究，可能使LED的壽命高達(dá)10萬小時以上。因此，在使用壽命上LED路燈就遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)與普通路燈。根據(jù)江蘇省某市的一份預(yù)算顯示，（含敷設(shè)電纜的費用）。如果改為安裝太陽能LED路燈的話，如果隨著技術(shù)的發(fā)展，成本會進(jìn)一步降低。所以從安裝路燈的費用上來說，太陽能LED路燈就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的高壓鈉燈路燈。更重要的是在電費上太陽能路燈完全沒有，相比較每盞200瓦的路燈每年電費約要節(jié)省700元電費，如果在1公里安裝66盞燈，每年在1公里內(nèi)就能夠節(jié)約5萬元人民幣。所以無論在安裝成本、平時維護以及使用費等各個方面，太陽能LED路燈的好處都是使用交流電的高壓鈉燈路燈所不能相比的。綜上可知，采用太陽能LED路燈絕對是一件利國利民的大事，這是關(guān)系到我國能源戰(zhàn)略的大事件，這涉及到我國能否在很短的時間里降低能源消耗解決能源不足的問題。在我國發(fā)展太陽能LED路燈可以在一年是時間里產(chǎn)生800萬千瓦的綠色清潔的可再生能源。如果能夠?qū)崿F(xiàn)就可以使我國的可再生能源在能源中的比例增加到4%以上。這樣我國就就能很快的完成能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。參考文獻(xiàn)：寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。能干的人，不在情緒上計較，只在做事上認(rèn)真；無能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計較。拼一個春夏秋冬！贏一個無悔人生！早安！—————獻(xiàn)給所有努力的人.