基于单片机的太阳能路灯设计及仿真毕业论文Word文档下载推荐.docx
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在本文中,我们计划了含有单片机
STC12C2051和时钟芯片DS1302的一个结合时钟控制和光线控制的太阳能路灯控制系统（此句不通）。
使用常见的存储器AT24C02存储路灯开关时间，光敏电阻来实现光开关。
傍晚天黑时光敏电阻控制路灯开启，行人稀少的凌晨按照预先设定的时间熄灭街灯，早上行人增加时按照预先设定的时间点亮街灯，早上根据照明水平日出自动切断电路的。
本文描述了整个系统的的工作原理和大部分电路，描述了单片机的优化设计和研究。
太阳能路灯的部分构成如下：
光能电池、铅酸免维护电池、超亮LED,LED路灯系统等。
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源,是人类最有发展前途的能源。
当今世界能源短缺，环境污染日益严重。
尽可能多地发展太阳能技术已成为世界各国政府在可持续发展的主要方法。
与白炽灯等照明方法相比，超高亮度LED灯体积小，重量轻，可靠性高，方向性好，并在各种恶劣的环境下工作稳定等优点。
而且除了太阳能LED灯超节能外还有安装方便等优点。
关键词：
太阳能电池；
LED ；
时控电路；
光控电路；
控制器；
铅酸蓄电池
IV
Abstract
Inthisarticle,weplantocontainandSTC12C2051MCUclockchipDS1302,acombinationofclockcontrolandlightcontrolofsolarstreetlightcontrolsystem.UsecommonmemoryAT24C02streetlampswitchtime,photosensitiveresistancetorealizeopticalswitch.Intheeveningwhenitgetsdark,photosensitiveresistancecontrolstreetlampopen,pedestriansareaccordingtothepresettimeputoutthestreetlightinthemorning,morningpedestriansincreasesaccordingtothepresettimetolightupthestreetlight,cutoffthecircuitautomaticallyaccordingtotheilluminationlevel,inthemorning.
Solar street lamps parts as follows:
solar batteries, lead-acidmaintenance-freebatteries,superbrightLED,LEDstreetlampsystem,etc.Solarenergyisaninexhaustible,inexhaustibleenergy,isthehumanmostpromisingenergydevelopment.Intoday'
sworldenergyshortage,environmentpollutionisbecomingmoreandmoreserious.AndinadditiontothesolarLEDlightssuperenergysavingandconvenientinstallation.
Keywords:
solarcells;
TheLED;
Thecontrolcircuit;
Electriccircuit;
Thecontroller;
Lead-acidbattery
VII
目录
上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明 I
上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表 II
上海师范大学本科毕业论文（设计）指导记录表 Ⅳ
中文摘要及关键词 Ⅴ
英文摘要及关键词 Ⅵ
第一章绪论
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状和发展趋势 1
1.3本文的主要研究内容 2
第二章方案论证 2
2.1设计要求 2
2.2方案选择 2
第三章系统总体框图 3
第四章系统硬件设计 4
4.1电源电路 4
4.2太阳能电池板组件 4
4.3蓄电池 5
4.4照明负载 6
4.5蓄电池和太阳能板的选用 7
4.6显示电路 8
4.7过充、过放控制电路 9
4.8DS1302的结构及工作原理 10
4.9存储器AT24C02简介 111
第五章系统软件设计及仿真 133
5.1系统软件设计 13
5.2系统的仿真 16
结束语及致谢 21
参考文献 222
附录 错误！
未定义书签。
3
1.1研究背景
太阳能路灯,因为其先进的技术,稳定的控制,成熟的节能效果,突出景观技术,被众人作为一种投资回报周期短,易于维护特征的推广。
随着快速发展规模的太阳能街灯的扩大和大量应用，各种实际项目和施工质量差别很大。
因此，我们应分析原因，不断总结经验，继续规范市场秩序，让LED路灯市场稳步发展。
太阳能作为一种绿色能源是非常有价值的。
每日的地球表面受到的的阳光照射能量约等于250000000 桶石油。
太阳能LED灯具的使用应该引起全世界的注意，太阳能LED灯有重要的现实意义，特别是依靠火力发电或水力发电的其他偏远地区，因火力发电和水力发电无法连入国家大电网而造成自身的浪费，这些地区应加大开发太阳能电力的力度。
这是利国利民可持续发展的好事。
1.2国内外研究现状和发展趋势
如今能源日益紧张，太阳能照明已迅速发展。
在太阳能照明体系的成长中，人们不间断的的对照明系统经常使用的控制方法进行剖析，设计出了许多方便可行的控制方式，蓄电池充电效率不断进步，有效利用方面和充电时间是越来越理想。
协调发展的太阳能组件、太阳能照明技术使其越来越有价值。
太阳能照明的电能，是真正的绿色照明，政府方面，自动省心还不用付电费，百姓方面，太阳能灯可免费提供能源和每晚的照明。
道路照明在城市街道中占大部分。
作为一种新能源和工业技术、一种新的成熟技术，与其他行业相比，有优势但仍有不完善的地方如发展时间短，技术不成熟。
特别是性能、价格、安全、标准、售后、耐用等。
目前，太阳能路灯在城市路灯路灯中仍然没有得到广泛使用，但体积小、可靠性强、维修简便、良好的指向性，相信未来的发展前景将是非常理想的，很值得被推广应用在城市路灯照明系统。
9
1.3本文的主要研究内容
本文主要研究太阳能路灯控制系统的应用。
太阳能控制器即太阳能充电放电控制器。
控制太阳电池阵电源自动控制设备的负载和电池充电。
自动防止蓄电池过充电和过放电。
它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并根据太阳能电池模块的负荷控制电池向负载输出功率的电力需求，是整个系统的核心控制部分
[1]。
太阳能路灯太阳能控制器是它的最重要组成部分。
太阳能控制系统的作用是避免过充电和过放电，使电池充电和放电条件通过设置以便电池不会深度充电和放电。
当存在较大的温差，太阳能控制器将弥补电池温度。
能量控制器完成过充电保护，过放电保护，设计，灯光控制，时间控制，甚至反接保护功能。
如果注重成本控制，可以实现其高性价比。
控制系统在照明系统中有核心充电、过充电和过放电保护、进行系统控制、时间控制和逆变器的功能。
第二章方案论证
2.1设计要求
（1）电池板功率的计算和选用；
（要求功率多大？
）
（2）蓄电池电池容量，充电和放电控制和状态显示；
（3）连续阴雨天三天路灯仍能照明；
（4）光线暗时路灯自动点亮；
（5）晚上24点熄灭；
（6）早上5点路灯点亮；
（7）早上光线强时路灯自动熄灭；
（8）系统断电时后下次使用依然有数据存在。
2.2方案选择（写清楚方案，功率如何满足等，要写出结算过程）
太阳能LED 灯和其他路灯光一样，必须在早上熄灯在晚上亮光。
并且24
小时管理蓄电池电量。
今天的世界上通用的控制器：
时钟类型、经纬类型等，
但因为不同的工程，每个都有优点和缺点。
光敏感探头的时候会在光线微弱的晚上自动打开；
早晨的光线变强时，自动断电。
为节约用电，原来的光控开关，是半导体分立器件，电路复杂，组件多，体积大，失败率高。
随着现代技术的不断发展，出现了以NE555为代表的时基集成电路，光控开关电路开始大幅度地简化高效。
光开关特性的感光部件中探头的安装位置是关键，也是需要技巧避免光的干涉，但在实际使用中，很难判断。
产生误动作是经常发生也是不可避免的。
采用时钟控制器的路灯控制器，可以提前选好开关灯的时间。
路灯将根据设定的时间定时亮灯、熄灯。
也就实现了自动控制的效果。
优点：
因为是提前设定的开关时间控制路灯，这样就不会收到外界较大干扰，只要本身没故障就不会有误动作的现象。
缺点：
因为日出日落的时间每天都不同。
无法根据日期变化和阴雨天气自动更改开关时间，如果找专人定期更改每天开关时间，就无法达到自动控制的效果了。
定时开关有机械钟和电子钟两种，石英钟的机械手表，走时准确，但由于在核心温度高的塑料齿轮会变形，会造成关机现象。
以LR6818、LM8650为代表的电子钟的定时开关的代表也开始广泛地使用。
近年来，现有的电子时钟
LED液晶显示器具有体积小、外围元件少等优点，可以设置6 组开关，许多制造商对于大批量生产的产品，现在主要用于路灯控制系统。
利用计算机技术，在阳光下的仿真技术，经纬控制器自动的夜灯，早上可以自动关灯。
它的优点是时间敏感的开关、光学开关不容易受到干涉，控制时间准确。
能克服计时器无法自动切换开关时间的弱点。
目前，路灯控制系统经常使用这种控制方法，但价格较高，街道照明会增加不必要的成本[2]。
关于这一主题的路灯智能控制一直有研究者，但还不是一个成熟的产品。
本文会结合上面几种方法的优点，减少缺点。
节约能源，从成本和环境保护等方面的设计，使定时控制和光电控制相结合，以实现智能设计的太阳能灯。
第三章系统总体框图
总体电路部分组成如下：
太阳能电池板、防止过充过放电路、51单片机、蓄电池、时间控制电路、光控光敏电路、照明负载LED灯与时间显示电路[3]。
系统总体方框图如图3.1所示。
太阳能电池
充放电控制
路灯控制处
LED路灯负
理器
板
器
载
蓄电屏
图3.1总体电路方框图
太阳能发电的单片机电池电压低时，电
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