【正文】 保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作必不可少的一部分，在復(fù)位電路中，單片機(jī)的復(fù)位引腳分別與一個(gè)復(fù)位按鍵、電阻、電容相連，復(fù)位電路的第一功能就是上電復(fù)位。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。在晚上電壓經(jīng)過(guò)采樣比較后低于設(shè)定值，單片機(jī)則輸出高電平，路燈即可通路開(kāi)始工作。芯片PT4115的DIM端可外接PWM脈沖或直流電壓調(diào)光，也可以接熱敏電阻作輔助溫度控制和自動(dòng)亮度控制。D5是續(xù)流二極管，在晶片內(nèi)部MOS管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)為儲(chǔ)存在電感中的電流提供放電回路。另外電感量太小還會(huì)導(dǎo)致PT4115的SW端燒壞，而無(wú)輸出。因?yàn)镻T4115 的設(shè)計(jì)最佳工作頻率在1MHz以下，電感量大了小會(huì)影響其工作頻率，本方案的電感設(shè)計(jì)在68UH以上，這樣系統(tǒng)工作頻率可以控制到1MHz以下。PT4115的工作效率高達(dá)97%,是真正的綠色驅(qū)動(dòng)IC，PT4115被廣泛應(yīng)用于使用LED燈的MR1MR1水燈、路燈等各類(lèi)LED燈具[5]。PT4115可利用模擬調(diào)光的原理以及溫度對(duì)LED電流的負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)LED燈具動(dòng)態(tài)溫度控制,只要在調(diào)光端(DIM端)加一熱敏電阻或PN結(jié)即可。PT4115采用頻率抖動(dòng)技術(shù)有效地改善電磁干擾；采用從滿量程向下到零的PWM調(diào)光；安全可靠，調(diào)光比可達(dá)5000:1；采用SOT895的封裝，芯片的管芯可通過(guò)直接連通到封裝外的金屬板散熱；導(dǎo)熱十分有效；PT4115內(nèi)部設(shè)置了過(guò)溫保護(hù)功能，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。驅(qū)動(dòng)芯片可以選擇PT4115恒流驅(qū)動(dòng)芯片，PT4115是一款連續(xù)電感電流導(dǎo)通模式的降壓恒流源，適合綠色照明LED燈的驅(qū)動(dòng)電路。電流的變化較大，使LED路燈的亮度不能恒定。如果采用恒壓方式驅(qū)動(dòng)，LED路燈正向電壓的任何變化都會(huì)導(dǎo)致LED電流的變化。由于大功率LED路燈是低電壓、大電流的驅(qū)動(dòng)器件，當(dāng)LED路燈電壓變化很少時(shí)，電流變化很大。圖36 按鍵可調(diào)電路 LED路燈驅(qū)動(dòng)電路LED路燈驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單的來(lái)講就是給LED路燈提供正常工作條件(包括電壓,電流等條件)的一種電路,也是LED路燈能工作的必不可少條件,好的驅(qū)動(dòng)電路還能隨時(shí)保護(hù)LED路燈，避免LED路燈被損壞。因此，通過(guò)檢測(cè)I/O口線的電平狀態(tài)，即可判斷鍵盤(pán)上哪個(gè)鍵被按下。圖35 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘電路 按鍵可調(diào)電路由圖36所示，由于本系統(tǒng)設(shè)置功能部分要求比較簡(jiǎn)單，所以采用獨(dú)立式按鈕調(diào)節(jié)。由于石英晶體的損耗非常小，即Q值非常高，做振蕩器用時(shí)，可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用,可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。他們的機(jī)電效應(yīng)是機(jī)電機(jī)電的不斷轉(zhuǎn)換，由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)磁場(chǎng)的不斷轉(zhuǎn)換。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準(zhǔn)確。這種晶體有一個(gè)很重要的特性，如果給它通電，它就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振蕩，反之，如果給它機(jī)械力，它又會(huì)產(chǎn)生電，這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。晶振全稱為晶體振蕩器，其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率，這個(gè)頻率經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率?？勺冸娮鑂P的阻值可調(diào)整照度的控制閾值，送入ADC0808經(jīng)過(guò)IN1腳輸出進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，讓AT89C52進(jìn)行控制。中斷服務(wù)程序中，產(chǎn)生信號(hào)，使OE端有效，打開(kāi)輸出鎖存器三態(tài)門(mén)，8位數(shù)據(jù)便讀入到單片機(jī)中。ADC0808芯片的工作過(guò)程是先送通道號(hào)地址到ADDA、ADDB、ADDC，由ALE信號(hào)鎖存通道號(hào)地址，后讓START有效，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生信號(hào)，使ALE、START有效，鎖存通道號(hào)并啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻的阻值迅速下降。圖33 UC3906充電電路 光敏電阻接收電路光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。當(dāng)充電電流降到過(guò)充電終止電流時(shí)，UC3906充電芯片的10腳輸出高電平，比較器LM339輸出低電平，蓄電池自動(dòng)轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)。由圖33所示，當(dāng)20V輸入電壓加入后，Q1導(dǎo)通，開(kāi)始恒流充電，充電電流為500mA，電池電壓逐漸升高。圖32 電源穩(wěn)壓電路 UC3906充電電路UC3906作為密封鉛酸蓄電池充電專(zhuān)用芯片，它具有實(shí)現(xiàn)密封鉛酸蓄電池最佳充電所需的全部控制和檢測(cè)功能。該電源采用三端集成穩(wěn)壓器LM7805。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用[1]。(10)XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。需注意的是:加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。(8)EA/VPP:外部訪問(wèn)允許。(7)PSEN:程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖，對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。(6)ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。(5)RST:復(fù)位輸入。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。(3)P2口：P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。 (2)P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。圖31 AT89C52芯片管腳圖(1)P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，即地址/數(shù)據(jù)總線是復(fù)用口。P0P3為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0端口（3239腳）被定義為N1功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13腳定義為IR輸入端，10腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12腳、27腳及28腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板CPU的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。RST/Vpd（9腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。功能包括對(duì)會(huì)聚主IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。連接緊固輔件用于固定各器件連線的輸入、輸出端子，固定燈桿及燈具。 線纜和連接緊固輔件線纜用于連接太陽(yáng)能電池板、蓄電池、充放電控制器、光源等器件。如果采用在燈桿上直接安裝太陽(yáng)能電池組件的方案，需根據(jù)太陽(yáng)能電池組件面積加工制作太陽(yáng)能電池組件的支架，同時(shí)考慮燈桿的抗風(fēng)強(qiáng)度問(wèn)題。燈具一般是指用于安裝照明光源的部分，也就是通常所說(shuō)的燈頭；燈桿分為變徑桿、錐形桿、組合桿等多種形式，并通過(guò)挑臂與燈具連接。從而保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，同時(shí)使太陽(yáng)能電池板可以在不同溫度和輻照情況下智能輸出最大功率，使照明系統(tǒng)具有很高的效率。由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入的能力極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通發(fā)電系統(tǒng)對(duì)蓄電池充電的控制復(fù)雜。同時(shí)太陽(yáng)能控制器成兼有路燈控制功能，具有光控、時(shí)控功能，并應(yīng)具有夜間自動(dòng)切控制負(fù)載功能，便于陰雨天延長(zhǎng)路燈工作時(shí)間。為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過(guò)充電及深度充電。本設(shè)計(jì)選用功率為10W，工作電流為1A的LED路燈，它相當(dāng)于100W的白熾燈。隨著技術(shù)的進(jìn)步，LED燈的性能將進(jìn)一步提高。本設(shè)計(jì)要滿足連續(xù)7個(gè)陰雨天供電，每日放電10小時(shí)，蓄電池容量＝1A10h7=70AH，蓄電池充放電預(yù)留10%容量，所以實(shí)際蓄電池為12V/80AH。4h,WP=60W,由于電池板損耗在10%左右，我選擇實(shí)際功率為70W，工作電壓為20V的單晶硅太陽(yáng)能電池板，電池板采用可折疊的柔性板。本設(shè)計(jì)采用的太陽(yáng)能電池板需要為蓄電池提供12V的直流電，當(dāng)?shù)毓庹諘r(shí)間日均為4小時(shí)，我選擇可提供20V電壓的太陽(yáng)能電池板，電池板預(yù)留容量20%，所以，WP247。在陰雨天比較多、陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽(yáng)能電池為好，因?yàn)閱尉Ч杼?yáng)能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。在眾多太陽(yáng)能光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池及非晶硅太陽(yáng)能電池三種。 太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分，也是太陽(yáng)能路燈中價(jià)值最高的部分。當(dāng)自然光照升高到不再需要照明時(shí)，控制器則關(guān)斷蓄電池的放電通路，使LED熄滅，不再耗電。在太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)中，控制器的作用是利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的電能轉(zhuǎn)存在蓄電池中。第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 電路的總體結(jié)構(gòu)LED是一種低壓直流負(fù)載，采用太陽(yáng)能光伏供電的LED適合采用直流負(fù)載太陽(yáng)能獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)。經(jīng)比較，我選擇采用方案二。LED路燈是用高亮度白色發(fā)光二極管發(fā)光源，光效高、耗電少、壽命長(zhǎng)、易控制、免維護(hù)、安全環(huán)保；是新一代固體冷光源，光色柔和、艷麗、豐富多彩、低損耗、低能耗，綠色環(huán)保，適用家庭，商場(chǎng)，銀行，醫(yī)院，賓館，飯店他各種公共場(chǎng)所長(zhǎng)時(shí)間照明。白熾燈的光效雖低，但光色和集光性能好，是產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的電光源。白熾燈的發(fā)展趨勢(shì)主要是研制節(jié)能型燈泡。自1879年，美國(guó)的愛(ài)迪生制成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈以來(lái)，經(jīng)人們對(duì)燈絲材料、燈絲結(jié)構(gòu)、充填氣體的不斷改進(jìn)，白熾燈的發(fā)光效率也相應(yīng)提高。 路燈的選擇方案一:路燈選用白熾燈。DS1302芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒年、月、日、時(shí)、分、秒、星期計(jì)數(shù)，還有閏年補(bǔ)償功能，而且精度高。但產(chǎn)生的時(shí)間誤差較大。 時(shí)鐘芯片的選擇方案一：使用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘信號(hào)，用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒、星期計(jì)數(shù)。當(dāng)共陰極數(shù)碼管的某一陽(yáng)極接高電平時(shí)，相應(yīng)的二極管發(fā)光，根據(jù)字形使某幾段二極管發(fā)光，所以共陰極數(shù)碼管需要輸出高電平有效的譯碼器來(lái)驅(qū)動(dòng)。用發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱LED）組成的字形來(lái)顯示數(shù)字，七個(gè)條形發(fā)光二極管排列成七段組合字型，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù)碼管。在使用時(shí)，不能有靜電干擾，否則易燒壞液晶的顯示芯片，不易維護(hù)。液晶顯示屏具有低功耗、短小輕薄、無(wú)輻射危險(xiǎn)，影像穩(wěn)定不閃爍及平面直角顯示等優(yōu)勢(shì)，可視面積大，畫(huà)面效果好，抗干擾能力強(qiáng)，分辨率高等特點(diǎn)。結(jié)合設(shè)計(jì)要求，我選擇方案二。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。方案二：采用AT89C52芯片，具有AT89C2051的所有功能，管腳充足，AT89C52設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 主控模塊方案一：采用AT89C2051芯片，它體積小，管腳少，沒(méi)有提供外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器與I/O設(shè)備所需的地址、數(shù)據(jù)、控制信號(hào),因此利用AT89C2051構(gòu)成的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不能在AT89C2051之外擴(kuò)展存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是輕便、抗震、壽命長(zhǎng)，常用于小型電子設(shè)備。方案二：鎳鎘蓄電池正極活性物質(zhì)主要由鎳制成，負(fù)極活性物質(zhì)主要由鎘制成的一種堿性蓄電池。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)，使用壽命一般為普通蓄電池的