【正文】 池提供最佳的充電電流和充電電壓，實現(xiàn)快捷、平穩(wěn)、高效充電，并在充電過程中減少損耗，盡量延長蓄電池的使用壽命，同時防止蓄電池過充電和過放電。LED驅(qū)動為LED燈具提供穩(wěn)定的供電條件，使得LED路燈能夠達到太陽能路燈系統(tǒng)的照明要求，理想的燈具既要高效照明，又要盡可能的降低功率損耗。圖41 系統(tǒng)電路框圖第四章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 硬件設(shè)計的原理流程圖系統(tǒng)得以正常運行，基于一個合理有序的流程，本設(shè)計的流程思想如圖42所示：圖42 硬件設(shè)計流程吉林工程技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文電源穩(wěn)壓電路如圖43所示。電容CC7作為高頻旁路、去耦電容，將高頻信號旁路到地，消除高速跳變的電流產(chǎn)生的阻抗噪聲。圖43 電源電路 LED指示電路發(fā)光二極管顯示電路設(shè)計設(shè)計中采用了5個發(fā)光二極管，其中三個發(fā)光二極管作為調(diào)節(jié)時間顯示燈，采用下拉電阻是為了保護發(fā)光二極管，如圖44所示。圖44 調(diào)節(jié)時間指示燈第四章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計圖45 停充停放指示燈 光控電路與光敏電阻器相比，光敏二極管具有靈敏度高，高頻性能好，可靠性好、體積小、使用方便等優(yōu)點。根據(jù)PN結(jié)反向特性可知，在一定反向電壓范圍內(nèi)，反向電流很小且處于飽和狀態(tài)。當(dāng)有光照射PN結(jié)時，結(jié)內(nèi)將產(chǎn)生附加的大量電子空穴對（稱之為光生載流子），使流過PN結(jié)的電流隨著光照強度的增加而劇增，此時的反向電流稱為光電流。光敏二極管上不加電壓，利用PN結(jié)在受光照時產(chǎn)生正向電壓的原理，把它用作微型光電池。本文采用圖46所示電路實現(xiàn)光控功能。夜晚，光敏二極管截止，Q1也截止，引腳高電平有效。LED的鏈接方式一般有串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等。簡單串聯(lián)的優(yōu)點是電路簡單，連接方便。帶旁路串聯(lián)的優(yōu)點是電路腳簡單，可靠性較高，保證LED的電流相同，發(fā)光亮度一致；缺點是元器件數(shù)量增加，體積加大，驅(qū)動器輸出電壓高，設(shè)計和制造困難。前者的優(yōu)點是電路簡單，連接方便，驅(qū)動電壓低，可靠性較高；缺點是需要考慮LED的均流問題。混聯(lián)形式包括先并聯(lián)后串聯(lián)，先串聯(lián)后并聯(lián)，交叉陣列。交叉陣列的優(yōu)點是可靠性高，總體的效率較高，應(yīng)用范圍較廣；缺點是驅(qū)動設(shè)計制造較復(fù)雜，每組并聯(lián)LED需要均流。每個LED都并聯(lián)一個齊納二極管的改進型串聯(lián)連接形式，如圖47所示。在LED正常工作時，由于齊納二極管ZD1～ZDｎ，不導(dǎo)通，電流主要流過LED1～LEDｎ，當(dāng)LED 串中有損壞的 LED 所造成燈串開路時，由于ZD1～ZDｎ導(dǎo)通，除了有故障的LED外，其他LED仍有電流通過而發(fā)光。直接從單片機管腳輸出的電平難以驅(qū)動高輝度的LED路燈，因此本文采用如圖47所示的驅(qū)動電路。ZD1為齊納二極管，作為恒壓源加在Q6的基極上，由于基極偏壓穩(wěn)定，集電極電流IC也隨著穩(wěn)定，根據(jù) =（ ）/ (41)即使電壓源變化IC也不會變化，可以保證電流和亮度穩(wěn)定。當(dāng)電池為11V時，Q2導(dǎo)通，蓄電池開始充電。隨著充電進行電池電壓逐漸上升，當(dāng)U1輸出電壓達到17V時，使充電管維持弱導(dǎo)通。圖48 涓流充電電流 過充、過放控制電路過充控制，就是在蓄電池處于過充電狀態(tài)時斷開充電電路，過放控制電路就是在蓄電池處于過放狀態(tài)時斷開放電電路。過充、過放控制電路如圖49所示。過放控制電路中將繼電器J2的開關(guān)串聯(lián)在放電電路中，當(dāng)處于正常放電狀態(tài)時，放電電路正常工作。 單片機外圍電路設(shè)計單片機外圍電路主要由復(fù)位電路、晶振電路以及撥碼開關(guān)相連接具有時控可調(diào)和純手控功能的電路。在時鐘電路工作后 ,只要在單片機的復(fù)位 (RST)腳上出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖 (也就是2個機器周期)以上的高電平單片機便實現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。在設(shè)計中采用RC高電平。圖410 復(fù)位電路 晶振電路2個時鐘引腳XTALXTAL2外接晶體與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成了1個振蕩器，它為單片機提供了時鐘控制信號。晶振電路如圖411所示。圖中第一個按鍵為調(diào)整時間位，可以通過改按鍵調(diào)整時、分、秒的切換；第二個按鍵為增加時間位；第三個按鍵為減少時間位；第四個按鍵為手動開關(guān)路燈位，可以關(guān)一路或兩路一起關(guān)。通過單片機的P0、P2口同時控制數(shù)碼管的工作，并在P0口與數(shù)碼管間接上拉電阻對數(shù)碼管進行保護，同時也增加了數(shù)碼管的亮度。電路如圖413所示。下面我簡述一下定時器的一些基礎(chǔ)知識。它們既可用作定時器方式，又可用作計數(shù)器方式。在作定時器使用時，輸入的時鐘脈沖是由晶體振蕩器的輸出經(jīng)12分頻后得到的，所以定時器也可看作是對計算機機器周期的計數(shù)器（因為每個機器周期包含12個振蕩周期，故每一個機器周期定時器加1，可以把輸入的時鐘脈沖看成機器周期信號）。如果晶振頻率為12MHZ，則定時器每接收一個輸入脈沖的時間為1us。用指令改變TMOD或TCON的內(nèi)容后，則在下一條指令的第一個機器周期的S1P1時起作用。當(dāng)為定時工作方式時，定時時間計算公式為：（28計數(shù)初值）x晶振周期x12或 （28計數(shù)初值）x機器周期。在中斷子程序中放進了顯示程序，中斷時間為2ms，可以實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)掃描且無閃爍感。第五章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計圖52 定時器程序流程圖吉林工程技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文 中斷程序設(shè)計所謂中斷,是指在計算機執(zhí)行程序過程中,當(dāng)出現(xiàn)某種情況,如發(fā)生停電或其他情況時,由服務(wù)對象向CPU發(fā)出中斷請求信號,要求CPU暫時中斷當(dāng)前程序的執(zhí)行,而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序,待處理程序執(zhí)行完畢后,再繼續(xù)處理執(zhí)行原來被中斷的程序。中斷程序流程圖如圖53所示圖53 中斷程序流程圖第六章 系統(tǒng)調(diào)試第六章 系統(tǒng)調(diào)試本設(shè)計采用的是C語言的編程方式，根據(jù)設(shè)計要求編寫程序，并在Keil uVision2軟件中進行程序編寫的調(diào)試，確定編寫上沒有錯誤后，利用ISIS 7 Professional配合所設(shè)計的硬件電路進行系統(tǒng)的調(diào)試。源程序詳見附錄2。當(dāng)時間到達相應(yīng)時間時，路燈自動開關(guān)，并在230000路燈會熄滅一半。調(diào)試中，起初數(shù)碼管出現(xiàn)的全是8，而且不受按鍵的控制，這是由于初始值設(shè)定中出現(xiàn)了錯誤，設(shè)置了高電平有效，導(dǎo)致數(shù)碼管一直處于點亮狀態(tài)，通過把初始值設(shè)置為低電平，數(shù)碼管顯示正常；其次出現(xiàn)了按鍵的不靈敏，這是由于按鍵的延時消抖沒有處理好，修改了延時時間的長短，吉林工程技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文按鍵正常。繼電器有“常開、常閉”觸點，繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。當(dāng)正常通電情況下，繼電器斷開，使備用電池斷開，系統(tǒng)由電源供電，當(dāng)電源斷電，繼電器閉合，系統(tǒng)由備用電池供電，這樣系統(tǒng)就可以在電源斷電的情況下也能正常工作。該模塊由光敏二極管為核心元件，通過光敏二極管對光線的采集，反饋給單片機，再由單片機來控制路燈的開關(guān)。在點亮或熄滅狀態(tài)下仍受原來系統(tǒng)的控制。第七章 總結(jié)與展望第七章 總結(jié)與展望目前，太陽能LED照明的初步投資仍然是困擾我們的一個主要問題。同樣的，市場上LED的發(fā)光效率在快速地提高，而價格卻在降低。所以，太陽能LED照明作為一種方興未艾的戶外照明，展現(xiàn)給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。本設(shè)計依照光伏發(fā)電的工作特點和運行規(guī)律進行試驗，其高效節(jié)能的照明，準(zhǔn)確對太陽能半導(dǎo)體系統(tǒng)進行充、放電控制，從而能有效維持蓄電池的壽命；并且蓄電池在經(jīng)過四天的連續(xù)陰雨天后，仍可以正常工作，基本符合本設(shè)計的要求，對能源的開發(fā)利用有很重大的意義。例如，采用蓄電池仍存在諸多弊端，首先因充電次數(shù)限制其壽命的長短；其次，化學(xué)結(jié)構(gòu)影響充電電流的限制，繼而限制了充電時間，使得充電效率受限；最后，不屬于環(huán)保能源。在電路的結(jié)構(gòu)上仍需要進一步的簡化明了，模塊之間的銜接不夠融洽。通過這次畢業(yè)設(shè)計，體會到學(xué)以致用的道理以及事必躬親的做事態(tài)度，在這次設(shè)計當(dāng)中能將以前所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識進一步消化，并且努力吸取新知識，擴增了知識面。附錄1附錄 1總體電路圖：附錄2附錄 2源程序：include Unsigned char code changled[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x6f}//共地接的LEDunsigned char led[6]。//關(guān)開燈的時間unsigned char kaideng[3]。//燈開燈的時間unsigned char xiao[3]。//片選掃描多少時間換一個位顯示unsigned char timemeasure=0。//片選哪個位sbit dadeng=P1^4。////燈大的控制aunsigned char tiaozheng=0。unsigned int enabletime=0。sbit P1_1 =P1^1。sbit P1_3 =P1^3。 if(i==1) { x=present_time[0]。 x=present_time[0]。 x=present_time[0]。 x=present_time[1]。 x=present_time[1]。 x=present_time[1]。 x=present_time[2]。 x=present_time[2]。 x=present_time[2]。 } if(i==2) { x=kaideng[0]。 x=kaideng[0]。 x=kaideng[0]。 x=kaideng[1]。 x=kaideng[1]。 x=kaideng[1]。 x=kaideng[2]。 x=kaideng[2]。 x=kaideng[2]。 }if(i==3) { x=guandeng[0]。 x=guandeng[0]。 x=guandeng[0]。 x=guandeng[1]。 x=guandeng[1]。 x=guandeng[1]。 x=guandeng[2]。 x=guandeng[2]。 x=guandeng[2]。 } }/***********改變燈的狀態(tài)*****************************/void change_deng(unsigned i){ if(i==0) { dadeng=1。 } if(i==1) { dadeng=0。 } if(i==2) { dadeng=0。 }}/***********秒分時進初始化*****************************/void init(void){ guandeng[0]=6。 guandeng[2]=0。 kaideng[1]=0。 present_time[0]=12。 present_time[2]=00。 xiao[1]=00。}/*********************定時器0************************/T0_in() interrupt 1 using 3{ unsigned char bb。 enabletime++。 if(flash_cs==0) P2=254。 if(flash_cs==2) P2= if(flash_cs==4) P2=239。 bb=led[flash_cs]。 if(flash_cs!=5) flash_cs++。 } if(enabletime==555) { enabletime=0。 }}/***********************定時器1**************************/T1_in() interrupt 3 using 3{TH1=(6553540000)/256。TR1=1。/***********秒分時進判斷鐘*****************************/if(timemeasure==25)//40*50=1s{ timemeasure=0。 } else { present_time[2]=0。 else { present_time[1]=0。 else present_time[0]=0。 } if(present_time[0]==guandeng[0]) if(present_time[1]==guandeng[1]) if(present_time[2]==guandeng[2]) { xiaodeng=0。 } if(present_time[0]==kaideng[0]) if(present_time[1]==kaideng[1]) if(present_time[2]==kaideng[2]) { xiaodeng=1。 } if(present_time[0]==xiao[0]) if(present_time[1]==xiao[1]) if(present_time[2]==xiao[2]) { xiaodeng=1。 } }}main(){unsigned char dengstate=0。P1=0x00。ET1=1。TH0=0。TR0=1。//20MS中斷一次TL1=(6553640000)%256。EA=1。change_data(1)。// initt()。){/*大小燈轉(zhuǎn)換*/ if(P1_3==1)