畢業(yè)設(shè)計(jì)論文_led太陽(yáng)能路燈控制器設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2024-09-07 11:55本頁(yè)面
【正文】 5大問(wèn)題： LED 使用壽命短：正規(guī)廠商生產(chǎn)的 LED的理論使用壽命一般為 80000 個(gè)小時(shí)左右。因此，充電管理和放電管理是系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容，充放電程序流程圖 4所示： 太陽(yáng)能作為取之不盡、用之不竭的清潔能源，必將得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注和利用，高效環(huán)保的太陽(yáng)能 LED 路燈也將成為更多市政改擴(kuò)建工程的選擇。在充電模式中根據(jù)蓄電池兩兩端的電壓選擇不同的充電模式，如當(dāng)充電電壓高于保護(hù)電壓（ 15V）時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷對(duì)蓄電池的充電，此后當(dāng)電壓掉至維護(hù)電壓（ ）時(shí)，蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀诰S護(hù)電壓（ ）后浮充關(guān)閉，進(jìn)入均充狀態(tài)。夜晚蓄電池電量不足情況下由市電供電系統(tǒng)給 LED路燈供電，保證系統(tǒng)的完整和可靠。其中單片機(jī) 口給出控制信號(hào)，即 =1時(shí)，三極管導(dǎo)通，繼電器閉合 ， MOS 管導(dǎo)通，蓄電池向路燈供LED 太陽(yáng)能路燈控制器設(shè)計(jì) 電。設(shè)計(jì)采用了 PWM 功率控制功能對(duì) LED 燈具實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)光。 D7 是一個(gè)保護(hù)二極管，當(dāng)蓄電池反接時(shí)電路斷開，保護(hù)蓄電池，提高系統(tǒng)的可靠性。具體的控制電路 2所示，其中中 J J3 分別為蓄電池和太陽(yáng)能電池的正極，單片機(jī)的口通過(guò) R R21 及R1 R19 分別對(duì)太陽(yáng)能電池電壓和蓄電池電壓進(jìn)行采樣，經(jīng)過(guò) AD 轉(zhuǎn)換判斷，在滿足充電或停止充電條件下，單片機(jī) 口給出充電控制信號(hào)，使三極管 S 導(dǎo)通或截止，即可實(shí)現(xiàn)蓄電池充電，具體可見(jiàn)程序設(shè)計(jì)部分。 LED 太陽(yáng)能路燈控制器設(shè)計(jì) 蓄電池充電控制電路 由控制器的實(shí)現(xiàn)功能知，白天太陽(yáng)能電池給蓄電池充電，晚上或陰天用于 LED 路 燈照明，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保節(jié)能的目的，所以蓄電池充電控制電路在太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)中具有重要的作用。 單片機(jī)主要完成的功能包括檢測(cè)蓄電池兩端電壓并根據(jù)不同狀態(tài)采用不同的充電模式；判斷白天黑夜并以此來(lái)切換蓄電池充電和放電模式以及切換到市電供電系統(tǒng)。路燈控制器需要實(shí)現(xiàn)的功能有：根據(jù)太陽(yáng)亮度，白天斷開 LED 路燈而給蓄電池充電，晚上通過(guò)蓄電池給路燈供電，并能分時(shí)段進(jìn)行功率調(diào)整，在蓄電池電量不足時(shí)，自動(dòng)切換到市電供電系統(tǒng)；防止蓄電池過(guò)充和過(guò)放，具有短路保護(hù)和反接保護(hù)功能等。蓄電池是整個(gè)太陽(yáng)能系統(tǒng)的儲(chǔ)備能源設(shè)備，白天時(shí)太陽(yáng)電池給蓄電池充電，晚上或陰雨天系統(tǒng)和負(fù)載用電由蓄電池來(lái)提供。 2LED太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu) LED 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng) 1 所示，可以看出其由太陽(yáng)能電池、路燈控制器、蓄電池、市電供電和 LED 路燈五部分組成，其中太陽(yáng)電池用于把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)互電能，即白天時(shí)刻太陽(yáng)能電LED 太陽(yáng)能路燈控制器設(shè)計(jì) 池給蓄電池充電，并且可以根據(jù)太陽(yáng)能電池兩端電壓的大小判斷光亮程度。 LED 具有體積小而堅(jiān)固耐用，耗電量低、使用奉命長(zhǎng)、環(huán)保、光色性能好等特點(diǎn)，有資料顯示，每年用于照明的電力在 3000 億度以上，若采用 LED照明，每年就可以節(jié)約 1/3 的照 明用電，基本上相當(dāng)于總投資規(guī)模超過(guò) 2020 億元的三峽工程的全年發(fā)電量。控制器功能易于實(shí)現(xiàn)，滿足控制和環(huán)保節(jié)能的要求。LED 太陽(yáng)能路燈控制器設(shè)計(jì) LED太陽(yáng)能路燈控制器設(shè)計(jì) 根據(jù) LED 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能路燈控制器。詳細(xì)說(shuō)明了蓄電池充電控制及負(fù)載輸出控制的硬件設(shè)計(jì)原理，并采用三段式充電理論實(shí)現(xiàn)了控制器的軟件設(shè)計(jì)。 太陽(yáng)能作為一種新興的綠色能源，以其永不枯竭、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，正得到迅速的推廣應(yīng)用。由于太陽(yáng)能電池板輸出的是直流電能，而 LED 也是直流驅(qū)動(dòng)光源，兩者的結(jié)合更能提高整個(gè)系統(tǒng)的效率，降低市政成本，所以 LED太陽(yáng)能路燈越來(lái)越受到人們的重視。也就是從太陽(yáng)電池電壓的 大小來(lái)判斷天黑和天亮。 3 路燈控制器硬件設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能路燈控制器是太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中最為重要的部件，其功能設(shè)計(jì)的好壞決定了一個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)運(yùn)行情況的優(yōu)劣。 根據(jù) 需要實(shí)現(xiàn)的控制功能，本文選擇 STM8 單片機(jī)對(duì) LED太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)進(jìn)行控制。 路燈控制器中包括的電路模塊比較多，如電源模塊、復(fù)位模塊、時(shí)鐘模塊等等，而對(duì)整個(gè)控制器至整個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)比較重要的是電壓檢測(cè)模塊及蓄電池充放電模塊及切換模塊。本文采用斬波式 PWM 充電原理，單片機(jī)首先檢測(cè)蓄電池的兩端電壓，并與軟件中設(shè)定電壓相比較，進(jìn)而選擇不同的充電方式。其中圖中 D6 為防反充肖特基二極管，避免當(dāng)蓄電池電壓高于太陽(yáng)能電池電壓時(shí)，蓄電池向太陽(yáng)能電池反充電。 負(fù)載輸出控制電路
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