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太阳能路灯控制器的电路设计有哪几种方法

无辜的菠萝
柔弱的口红
2023-01-26 04:27:17

太阳能路灯控制器的电路设计有哪几种方法

最佳答案
传统的柚子
活力的月亮
2026-04-30 02:08:18

太阳能路灯控制器的核心是太阳能路灯的开灯和关灯控制。太阳能路灯控制器根据电路设计的方式不同,可以分为模拟电路方式和单片机电路方式。

1、单片机电路的太阳能路灯控制器

因为太阳能路灯的工作方式比较复杂,许多太阳能路灯控制器采用了单片机电路。单片机控制器采用预先设置程序的方式控制开灯和关灯。预置程序有两种方式,一种是把每一天的开关灯时间排成表格存储在单片机的ROM中,单片机根据查表获得开关灯时间。第二种方法是把式(1)存储在ROM中,每一次都调用式(1)对开关灯时间进行计算。

两种方法都需要在单片机内设置一个时钟作为参照,同时还要根据当地太阳时的改变进行调整。当然,也可以在单片机电路的太阳能路灯控制器中用光敏(或光敏+定时)的方式对开关灯进行控制。但是,在模拟电路的太阳能路灯控制器中使用光敏(或光敏+定时)的方式似乎更合理有效。

2、模拟电路的太阳能路灯控制器

用光敏(或光敏+定时)的方式对开关灯进行控制,可以使用附加光敏器件的方法。附加光敏器件,就需要给附加的光敏器件设置安装位置并设计附加电路。一些模拟电路的太阳能路灯控制器中采用的是这一种方法,实际是不合理的。太阳电池组件在弱光时开路电压随光强的变化很敏感。

与单片机电路的太阳能路灯控制器比较,模拟电路的太阳能路灯控制器的电路结构更简单可靠。图3是并联型控制器中使用太阳电池组件作为光敏信号源的方法。当a点的电压下降到预定值时,使得b点电压小于c点电压,从而引起放大器A翻转给出开灯信号。在并联型控制器中,应该采取措施避免防过充控制对开关灯控制产生影响。在串联型控制器中实现太阳电池组件作为光敏信号源的方法是更有效并且更简捷的开关灯控制方法。

光敏控制存在一个防杂散光干扰的问题,例如过路的汽车灯的照射或者闪电,因此需要在光敏控制电路中增加延时缓冲电路。在定时关灯控制器中都存在一个定时电路,也可以用于抗杂散光干扰。

最新回答
雪白的小蘑菇
精明的鲜花
2026-04-30 02:08:18

太阳能路灯是以太阳的光为主要能源,白天可以自主充电、晚上使用。无需铺设任何复杂、昂贵的电路管线等,同时还可以任意调整灯具的布局,安全高效节能并且无其它污染,充电和使用开关的过程采用光控自动控制,无需人工操作,工作稳定可靠,节省电费和电力资源,免维护,太阳能路灯的实用性已充分得到了人们的认可,本文介绍的是基于单片机的太阳能路灯控制器的设计,对12V和24V蓄电池可以实现自动识别,能实现对蓄电池的科学管理,能指示蓄电池过压、欠压等运行状态,而且具有两路负载输出,每路负载额定电流可以达到5A,两路负载可以随意设置为同时点亮、分时点亮,单独定时等多种工作模式,同时对负载的过流、短路具有保护等功能且有较高的自动化和智能化程度。

硬件电路组成及工作原理是由统硬件结构框图太阳能路灯智能控制器以STC12C5410AD单片机为核心的。其中外围电路主要由电压采集电路、主要负责输出控制与检测电路、LED显示电路及键盘电路等几部分组成的,电压采集电路包括:太阳能电池板和蓄电池电压采集,用于太阳光线强弱的识别以及蓄电池电压的获取。单片机的P3口的两位作为键盘输入口,用于工作模式等参数的设置。

在系统中STC12C5410AD、电压采集与电池管理、负载输出控制与检测电路的设计与实现。STC12C5410AD单片机STC12C5410AD是STC12系列的单片机,采用RISC型CPU内核,兼容普通8051指令集,而且还有新的特点:片内含有Flash程序存储器10k,Data Flash数据存储器2k,RAM数据存储器512字节,同时内部还有看门狗(WDT)片内集成MAX810专用复位电路,集成了8通道10位分辨率的ADC以及4通道的PWM具有可编程的8级中断源4种优先级,具有系统可编程(ISP)和应用可编程(IAP)等特点,片内资源丰富、集成度高、使用方便。STC12C5410AD对系统的工作进行实施调度,实现外部输入参数的设置、对蓄电池及负载进行管理,工作状态的指示等。为充分使用片内资源,本文所设置的参数写入Data Flash数据存储器内。键盘电路P3.4(T0)接F1键,该键用

于设置状态的识别及参数设置P3.5(T1)接F2键,该键用于自检及“加1”功能,根据程序流程,分别实现不同功能。电压采集与电池管理太阳能电池板电压采集,用于太阳光线强弱的判断,因而可以作为白天、黄昏的识别信号。同时本系统支持太阳能板反接、反充保护。

蓄电池电压采集,用于蓄电池工作电压的识别。利用微控制器的PWM功能,对蓄电池进行充电管理。蓄电池开路保护:万一蓄电池开路,若在太阳能电池正常充电时,控制器将关断负载,以保证负载不被损伤,若在夜间或太阳能电池不充电时,控制器由于自身得不到电力,不会有任何动作。

过充保护:充电电压高于保护电压(15V)时,自动关断对蓄电池的充电此后当电压掉至维护电压(13.2V)时,蓄电池进入浮充状态,当低于维护电压(13.2V)后浮充关闭,进入均充状态。当蓄电池电压低于保护电压(11V)时,控制器自动关闭负载开关以保护蓄电池不受损坏。通过PWM充电电路(智能三阶段充电),可使太阳能电池板发挥最大功效,提高系统充电效率。本系统支持蓄电池的反接、过充、过放。

负载输出控制与检测电路本系统设计了两路负载输出,每路的输出均有独立的控制和检测,具有完善的过流、短路保护措施。

连接方法

一般的太阳能路灯控制器应先连接灯线,其次是蓄电池线,最后再连接太阳能电池板线。

高兴的蜻蜓
听话的冷风
2026-04-30 02:08:18

太阳能路灯控制器电路图

1 .工作原理

电路原理见图 1 所示。该电路由以 U5 为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以 U 4A ~U4D为核心组成的蓄电池电压指示电路及显示电压按钮开关 KS1 电路、以 U1B 组成的蓄电池过放电控制电路、以 U1A组成的开灯检测控制电路、以 U2 组成的开灯及延时熄灯及二次开灯定时控制电路,以及以控制三极管Q2驱动继电器组成的输出控制电路等组成。现分别介绍如下。

(1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口 CZ1 的①脚输入,加至防反充电二极管 D2 的正极.D2的负极接 12V 蓄电池的正极,即 CZ1 的③脚。控制器在初始上电时,由于 C4 的作用使 U5②脚为低电平,③脚输出高电平,Q7 导通; Q8 截止,允许太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池所充的电压小于 14 . 4V 时,由R13 、 (R38 十R39) 组成的串联分压电路送至 U5 ②、⑥电压低于 2 / 3 U5 的供电电压时,即小于6V,电路维持充电状态;随着充电时间的延长,蓄电池电压逐渐升高,当 U5 ②、⑥的电压高于 2 / 3 U5 供电电压时,U5③脚输出低电平, Q7 截止、 Q8 导通,给太阳能电池板泄放电流,停止对蓄电池充电。在U5③脚输出低电平的状态下,其⑦脚导通,相当于将 1140 并入电路中。此时电路的分压比为: R38+ R39 // R40/IRl3+(R38+R39) // R40 ,不难算出,当蓄电池电压低于设定值 13V 时.电路状态再次翻转,U5③脚输出高电平,允许蓄电池充电。

(2) 开灯检测方法与控制

太阳能电池板是一个很好的光敏元件,其输出电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化,本控制器就是利用这一原理实现开、关灯控制的。太阳能电池板PVin 输入电压经 R5 、 R6 串联分压后;加至运放 U 1A ②脚,其③脚接于 R9 、R8+VR1的分压点上。在白天,太阳能电池板在阳光的照射下输出电压很高,其经 R5 、 R6 分压后使运放 U 1A②脚电压高于③脚, U 1A①脚输出低电平, Q1 截止, U2 无供电电压不工作,Q2截止,继电器不吸合,系统无输出电压,路灯不工作。随着天色渐黑,太阳能电池板输出电压降低。 UlA ②脚的电压也同步降低,当 U1A②脚电压低于③脚时,比较器翻转, U 1A ①脚输出高电平, Q1 导通,定时电路 U2 得电工作, Q2 导通、JDQ1吸合点亮路灯。图中 VR1 为路灯开灯时刻设置调节电位器,调节 VRl 可设置不同时刻点亮路灯。DW1是钳位二极管,作用是避免白天太阳能电池板接受的电压过高导致 U 1A ②脚输入电压过高而损坏。 C1 为储能电容,作用是防止 U1A②脚电压瞬时突变误点亮路灯。 R14 为反馈电阻.其作用是使 U 1A 成为一个迟滞比较器.防止和避免 U1A在开灯点附近振荡而反复开、关路灯。

(3) 路灯延时电路点亮、熄灭控制电路

延时控制电路选用 CD4541BE 可编程定时控制芯片,它功耗低、内置可编程分频器电路,最大分频级数为 65536 级。

本控制器设计定时开灯和定时关灯时间调节范围是: 2 . 093 小时 -11 . 93 小时.分别由 V : R2 和VR3控制调节。

(4) 蓄电池停止放电优先控制电路

若在路灯欲点亮或已点亮时,蓄电池电压已经低于其允许终止放电值时, Q4 导通.此时无论 U 1A 输出高电平与否,均会使Q1截止,从而保护蓄电池避免过放电损坏。

(5) 电池电压指示电路

为了让现场看管、维护人员及时了解、掌握蓄电池的状态,本控制器设有 LED 电池电压指示装置,通过LLED点亮的数量指示蓄电池电压的高低。

2 .电路调试

制作中发现。 NE555 时基电路的实际状态转换点,即 1 / 3V( : C 与 2 /3VCC状态的翻转跳变点并不是严格遵循理论值。通过调节电阻 R13 可实现 14 . 4V 的过充电控制。将 R13 由设计的100kΩ换为 120k Ω即可达到实际要求。同理,通过调节 VR4 可校准蓄电池指示电压。

二、用 PIC 12F 675 单片机制作的太阳能路灯控制器

图 2 是用:<a href="#">PIC12F675</a>单片机制作的太阳能路灯控制器电路。 PIC 12F 675 是 8 引脚单片机,具有 6个I / 0 口,自带内部 RC 振荡器 ( 振荡频率为 4MHz) 、 4 路 10 位 A /D转换器、一路比较器,该控制器性能稳定、可靠,耗电低。

 1 .工作原理

PIC 12F675控制蓄电池的过充电、过放电,开、关路灯功能,定时点亮、天黑自动点亮、延时点亮、自动跟踪点亮等功能,路灯点亮测试控制功能,LED指示功能等。

由蓄电池 BTl 、蓄电池过充电控制执行场效应管 01 、三端稳压器 U1 组成电源供电系统; Q2 、 Q4.组成放电控制;K1 手动, R_GM1 光控自动开灯系统,蓄电池分压电阻,发光指示二极管等部分组成。太阳能电池板电压由接口J3输入.经防反充二极管 D1 后分成两路,一路经 U1 LM 78L 05 稳压后,为 PIC 12F675单片机提供工作电源,另一路经 FB 保险丝给蓄电池充电。单片机上电后,首先由 Rf 、 Cf组成的硬件电路进行复位.然后由软件控制U2 ③脚 GP4 输出高电平,让 Q4 导通、 Q2 截止,控制系统停止放电,再检测 U2⑦脚 GP0 上的分压值,通过内部 A/ D 转换及软件运算间接检测、判断蓄电池是否欠压、过压.若蓄电池发生过充电,则通过软件控制U2 ②脚 GP5 输出高电平,使 Q1导通.短路太阳能电池板、停止向蓄电池充电,同时点亮“过充电”指示灯 LED2;若未发生过充电,则 U2 ②脚 GP5输出低电平,允许蓄电池充电。通过检测 U2 ⑥脚 GP1 所接的光敏电阻R_GM1上的分压值,判断是否已经“天黑,到了开路灯时间”,若到了预设的开灯点,则由软件控制 u2 ③脚 GP4 输出低电平,使 Q4截止、02 导通,点亮路灯。若不到开灯点,则程序返回,循环检测上述诸参数。

K1 是手动开灯按钮。按下 K1 ,路灯点亮。单片机通过检测光敏电阻R_GM1上的分压值,判断是否“天黑”,若是天黑.则按设计要求点亮路灯,若否,单片机进入路灯控制器“测试”功能:2分钟后路灯自动熄灭。

2 .说明

由于单片机程序设计十分灵活,故这里用“开灯点”作为开灯标记符,这个点可以是时间。也可以是天黑的“程度”。若定义的是时间,可以让路灯从此时开始计时,点亮若干小时后熄灭;若是天黑的程度,可以让路灯到了此天黑程度后开始点亮。此后既可计时熄灭,也可判别天亮后熄灭。一切由软件设计人员抉择。

怡然的蜜蜂
正直的抽屉
2026-04-30 02:08:18
到百度文科 搜索下关键字 或者在论文网看看 以及工控网

完全吻合的文章应该不会有,自己多看看相关材料

概括总结一下,应该问题不大,这个设计挺简单的,建议自己好好做做

很有好处。

娇气的黑夜
专一的学姐
2026-04-30 02:08:18
因为下岗失业,就不详细回答啦。

简单答复如下:

优先控制权限是环境照度,他决定了照明灯的电源。

环境噪音经过放大整流后触发单稳,

单稳延时点燃照明灯。

搞怪的路人
超帅的犀牛
2026-04-30 02:08:18
控制路灯白天熄、晚上亮有光敏控制和定时控制两种方式,下图是采用2个时间继电器(最大延时近100小时可调)相互自动循环控制。图中K是继电器,KT是时间继电器,KM是接触器,SB1是停止按钮,SB2是启动按钮,SB3是转换方式(启动亮灯或熄灭延时)按钮。。

http://hi.baidu.com/%B3%C2%BC%E1%B5%C0/album/item/fd90cd6fe2650df680cb4a70.html

忧虑的小土豆
和谐的鸵鸟
2026-04-30 02:08:18
给大家介绍一个基于AT89S52单片机的太阳能路灯设计方案

1、太阳能路灯控制器设计

路灯控制系统工作原理:白天光伏电池向蓄电池充电,晚上蓄电池提供电力供路灯照明。所以蓄电池将构成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。设计中采用AT89S52单片机,并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等。图1是太阳能路灯控制器结构设计图。

2、单片机智能控制模块

太阳能路灯控制器选择ATMEL公司的8位单片机AT89S52为核心的智能控制模块,在整体上具有低功耗、性能高的特点。

2.1、单片机振荡电路

单片机振荡电路如图2所示。

2.2、复位电路

复位电路如图3所示,电路结构简单,稳定可靠。

3、电源电路模块设计

系统正常工作电压为5V,系统采用12V/24V的铅酸蓄电池供电,蓄电池电压不稳定,所以需要对电源进行稳压。本系统采用LM7805三端稳压器,其输入电压在5~24V时均可以保证输出为稳定的+5V。LM7805组成稳压电源只需要很少的外围元件,使用起来非常方便,工作稳定可靠J。系统电源电路如图4所示。

4、采样模块设计

太阳能电池采样和蓄电池采样对于系统正常运行起着非常重要的作用。太阳能路灯控制器要对蓄电池充放电进行合理控制,即需对蓄电池、太阳能电池板电压进行采样。为此,AT89S52单片机就要外接A/D转换模块,把电压转换为数字信号,系统选用v/F转换芯片LM331组成数模转换电路。在系统采样设计中,为了防止因为外部因素导致AT89S52程序跑飞或死机,提高系统稳定性,在LM331与单片机之间还需增加单通道的高速光电隔离器6n137J。图5为太阳能电池板采样电路图。系统蓄电池采样和太阳能电池板采样电路相同。

受伤的啤酒
精明的溪流
2026-04-30 02:08:18
输入电压5V是不行的,它工作电压:8-450V,说白了,这个东西不过是个PWM控制器罢了,

如果你搞开关电源得心应手的话,搞这个小意思了。

同时要提醒你一句:

这个东西用来做电源行,恒流源一类的

做控制器恐怕不行吧。

炙热的便当
坦率的唇彩
2026-04-30 02:08:18
1、系统介绍 1.1 系统基本组成简介 系统由太阳能电池组件部分(包括支架)、LED灯头、控制箱 (内有控制器、蓄电池)和灯杆几部分构成;太阳能电池板光效达到127Wp/m2,效率较高,对系统的抗风设计非常有利;灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质,美观耐用;控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池,由于其维护很少,故又被称为“免维护电池”,有利于系统维护费用的降低;充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备(具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等)与成本控制,实现很高的性价比。 1.2 工作原理介绍 系统工作原理简单,利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出,经过充放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右,充放电控制器侦测到这一电压值后动作,蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后,充放电控制器动作,蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 2、系统设计思想 太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比,基本原理相同,但是需要考虑的环节更多。下面将以香港真明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例,分几个方面做分析。 2.1 太阳能电池组件选型 设计要求:广州地区,负载输入电压24V功耗34.5W,每天工作时数8.5h,保证连续阴雨天数7天。 ⑴ 广州地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2,经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h; ⑵ 负载日耗电量 = = 12.2AH ⑶ 所需太阳能组件的总充电电流= 1.05×12.2×÷(3.424×0.85)=5.9A 在这里,两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天,1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数,0.85为蓄电池充电效率。 ⑷ 太阳能组件的最少总功率数 = 17.2×5.9 = 102W 选用峰值输出功率110Wp、单块55Wp的标准电池组件,应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。 2.2 蓄电池选型 蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。 根据上面的计算知道,负载日耗电量12.2AH。在蓄电池充满情况下,可以连续工作7个阴雨天,再加上第一个晚上的工作,蓄电池容量: 12.2×(7+1) = 97.6 (AH),选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。 2.3 太阳能电池组件支架 2.3.1 倾角设计 为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多,我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。 关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨,近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为广州地区,依据本次设计参考相关文献中的资料[1],选定太阳能电池组件支架倾角为16o。 2.3.2 抗风设计 在太阳能路灯系统中,结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块,一为电池组件支架的抗风设计,二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。 ⑴ 太阳能电池组件支架的抗风设计 依据电池组件厂家的技术参数资料,太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风),根据非粘性流体力学,电池组件承受的风压只有365Pa。所以,组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以,设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。 在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。 ⑵ 路灯灯杆的抗风设计 路灯的参数如下: 电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m 设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm 如图3,焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm =1.545m。所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。 根据27m/s的设计最大允许风速,2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数,F = 1.3×730

暴躁的小松鼠
任性的乌冬面
2026-04-30 02:08:18
一、路灯控制系统工作原理:白天光伏电池向蓄电池充电,晚上蓄电池提供电力供路灯照明。所以蓄电池将构成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。

1、设计中采用AT89S52单片机,并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等。

2、图1是太阳能路灯控制器结构设计图。

向左转|向右转

3、太阳能路灯控制器选择ATMEL公司的8位单片机AT89S52为核心的智能控制模块,在整体上具有低功耗、性能高的特点。

二、单片机振荡电路

1、单片机振荡电路如图2所示。

向左转|向右转

2、太阳能路灯控制电路设计方案汇总(两款太阳能路灯控制电路原理图详解)

三、复位电路

1、复位电路如图3所示,电路结构简单,稳定可靠。

向左转|向右转

2、系统正常工作电压为5V,系统采用12V/24V的铅酸蓄电池供电,蓄电池电压不稳定,所以需要对电源进行稳压。本系统采用LM7805三端稳压器,其输入电压在5~24V时均可以保证输出为稳定的+5V。LM7805组成稳压电源只需要很少的外围元件,使用起来非常方便,工作稳定可靠J。系统电源电路如图4所示。

向左转|向右转

3、太阳能电池采样和蓄电池采样对于系统正常运行起着非常重要的作用。

3.1、太阳能路灯控制器要对蓄电池充放电进行合理控制,即需对蓄电池、太阳能电池板电压进行采样。为此,AT89S52单片机就要外接A/D转换模块,把电压转换为数字信号,系统选用v/F转换芯片LM331组成数模转换电路J。

3.2、在系统采样设计中,为了防止因为外部因素导致AT89S52程序跑飞或死机,提高系统稳定性,在LM331与单片机之间还需增加单通道的高速光电隔离器6n137J。图5为太阳能电池板采样电路图。系统蓄电池采样和太阳能电池板采样电路相同。

向左转|向右转

4、照明系统框图如图l所示。

向左转|向右转

5、图1 LED太阳能节能灯照明系统框图

5.1、单片机经由检测电路检测太阳能发电板所发出来的电压,并由1组A/DCl的转换值来判断是否已天黑。

5.2、当光线充足时,将太阳能发电板所发出的电送至定电压电路,此时,单片机也会由其A/DC1转换值来监控充电电池的电量,并以绿色、黄色与红色的LED来表示充电电池的电量。单片机以定电压的方式来对充电电池充电,只要定电压电路的最大输出电压值依充电电池的规格来设定,就不会发生电池过充而损坏的情形。

5.3、当光线不足(天黑)时,单片机经由A/DC1的转换值检测到太阳能发电板发出的电压已接近于零,此时,单片机会依此A/DC1转换后数值来判断是否点亮LED灯,当此A/DC1转换后的值低于某一临界值时,该值越小,则单片机会输出一脉宽越宽的PWM信号,使LED灯的亮度越亮。

5.4、如果仅靠太阳能电池来对充电电池充电,其充电量可能不足以提供LED灯点亮一整晚。所以我们预计入夜后,此太阳能灯约只点亮6h,此时大约已过深夜12点。

5.5、另外,我们再加入光敏电阻与人体红外线检测器,当太阳能灯点亮6h而熄灭后,如果光敏电阻检测到有车辆驶近,或者人体红外线检测器侦测到有人靠近时,则LED灯会再点亮数分钟,以作照明之用。如此,仅靠太阳能电池的充电量应足以供此LED灯使用。

6、定压、稳压电路

定压、稳压电路如图2所示

向左转|向右转

7、设计中,HT7544是1只4.4V的稳压块,把HT7544的GND脚接地,其输入脚(in)输入的电压大于4.4V,其输出脚(out)会固定输出4.4V的电压。因为HT7544的输出脚(out)电压~LGND大于4-4V,所以流过电阻Rl的电流为

向左转|向右转

8、在本设计中,单片机HT46R23需要的5v稳压电源通过集成稳压块HT7551来供给。HT7551的GND脚接地,其输人脚(in)输入大于5V的电压时,输出脚(out)会固定输出5V的电压。两只10k1)的电阻R3与R4作分压电路,其分压后之电压流人单片机HT46R23的A/DC2转换接脚(PB2),以供单片机检测充电电池的电压。

9、LED驱动电路

LED的驱动电路如图3所示

向左转|向右转

10、驱动电路中,PWM信号由单片机HT46R23的PWMO端输出。

10.1、由图3可知,太阳能发电板所发出来的电压通过电阻R5与R6的分压电路取出。因为,使用的太阳能发电板的工作电压为7.5v,而单片机A/DCl转换的类比输入电压最大为5v,使用两只10kQ的电阻R5与R6来作分压电路,使流入单片机A/DC1转换(PB1)的电压为太阳能发电板所输出电压的一半。

10.2、当A/DC1转换后的数字值小于某1个临界值时,单片机会输出一数字信号c,该信号打开电源控制电路,使电池的电能流人驱动电路中。同时,输出PWM的信号以点亮LED灯。A/Dc1转换后的数字值越小,单片机输出PWM的脉波宽度越宽。

11、检测电路

检测电路如图4所示。光敏电阻(Cds)与人体红外线传感器(GDS),分别检测车辆灯光与人体的红外线。

向左转|向右转

12、定压、稳压电路

12.1、图4的最左边是光敏电阻,为检测车灯的电路。光敏电阻受光越强,其电阻值越小。在夜晚时,光敏电阻的电阻值变大,单片机HT46R23的PB0所检测到的电压值较小;当车灯照射到光敏电阻时,光敏电阻的电阻值就会变小,单片机之PB0检测到的电压值就会比较大。

12.2、因此在夜晚,当单片机的PB0所检测到的电压值大于某临界值时,即表示有车辆接近,则单片机将点亮LED灯。

12.3、图中的人体红外线传感器的检测电路是当有人进入检测范围时,人体红外线传感器会发出1个小脉波,因为此小脉波的功率很小,需要经过几次放大器(LM324)的放大,其信号才能有效地被单片机接收,所以平时无人进人人体红外线检测器的检测范围时,此电路的输出为低电位;当单片机的PC0收到高电位时,表示有人进人人体红外线传感器的检测范围,单片机将点亮LED照明灯。

(1)在成品上方的太阳能发电板有受光的情形下,其输出是否有7.5V以上的太阳能发电板之工作电压。

(2)如果上述测试正常的话,在未接充电电池的情形下,定电压电路.HT7544的输出端应该会有约6V的电压输出。流经1个整流二极管后,约为5.4v的电压,以供充电电池充电之用。

(3)将充电电池接至电路中稳压电路,HT7551会输出5V的电压给单片机使用。

(4)以不透光物质遮蔽太阳能发电板,以模拟人夜的情形。当单片机的PB1所检测到的太阳能发电板的输出电压值小于某一临界值时,表示天色已暗。此时,单片机会输出一高电位给控制信号c,以打开电源控制电路,使电池的电能流人LED驱动电路中。同时,单片机会输出FWM信号以点亮LED灯。6h的时间较长,此时让LED灯持续点亮1min,以模拟点亮6h,6h后应已过深夜,人车已少,所以熄灭LED灯。

(5)当已过6h而LED灯熄灭后,如果有人车接近,则装在PB0的光敏电阻或装在PCO的人体红外线检测器应会感应到车灯或人体所发出来的红外线。此时,单片机会再点亮LED灯约30S,以作警示或照明之用。此情形直到单片机的PB1所检测到的太阳能发电板所输出的电压值大于某1个临界值时,表示天色已亮,程式再回到开始的状态。

四、接线说明: 

1、 先接蓄电池的连接线

2、 再接蓄电池到控制器的线 

3、 再接太阳能板到控制器的线

4、 最后接负载到控制器的线 

5、 负载为低压钠灯时,在做灯具的时候应该先把整流器的输出端接光源的两端的线先连接好(低压钠灯光源无正负极可任意连接)。把整流器的输入端连接两根足够长的线(要能区分正负极)。在最后接负载到控制器的接线时注意正负极不能接反。