风光互补路灯控制器设计Word文档下载推荐.docx

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路灯；

STC89C52

abstract

Nomatterthedevelopmentofthetimesortheneedsofpeople'

slife,itisinevitabletouseenergy.However,today'

senergyconsumptionisveryhugeandhardtoreduce.Theoldprimaryenergysuchascoal,oilandnaturalgaswilleventuallybeexhausted,soitisnecessarytodevelopandusenewenergyassoonaspossible.Secondly,thedevelopmentofnewcleanenergyismoreimportantbecauseofitslittleharmtotheenvironment.Inthisstudy,solarenergyandwindenergyareusedconveniently.Theyareharmlesstotheenvironmentandhavelargereserves.WithSTC89C52asthemainchipandperipheraldevicesastheauxiliary,theabovetwokindsofenergyareconvertedintoelectricenergytosupplypowerforstreetlampsandgeneratelighting.ThisdesignincludesLEDlights,solarcells,windturbines,solarbatteries,windcomplementarycontrollerandsoon.Therearetwoworkingmodesinthedesignofstreetlamp,whichareautomaticworkingmodeandmanualworkingmode.Undertheautomaticworkingmode,streetlampcanbeturnedonoroffautomaticallyaccordingtothelightintensity,andthemanualworkingmodeisthattheuserswitchesonandofftheelectriclamp.

Keywords:

solarenergyandwindenergycomplementary;

streetlamp;

STC89C52

第一章绪论

1.1课题背景及其意义 

众所周知，能源一直是困扰着人类发展的一个重要问题，尤其是现在我国正在工业发展的一个重要时期，然后慢慢的过渡到服务业为主的国家，所以能源消耗巨大。

能源是人类赖以生存的必需品，然而一次能源并非取之不尽用之不竭，用一点少一点，以后的一次能源不仅仅只是越来越少，还会越来愈贵。

我国的发展也离不开能源，没有能源作为发展的基础，我国经济必然会陷入寸步难行的局面。

罗兰贝格咨询公司大中华区CEO戴德立：

2019美国将会实现石油净出口。

在2018年，美国就领先了俄罗斯和沙特阿拉伯，成为石油出口大国，而且今年也有可能持续下去。

为什么呢？

在2015年的时候美国解除了石油出口禁令，再加上发现页岩油的开采，美国从完全不出口石油的进口大国、世界最大的石油和石油产品消费国家，变成了一个出口大国。

可想而知这个变化产生了极大的影响。

美国再次将“石油武器”握在手中。

二战时禁止对日本出口石油便是这个武器的具体表现，最终使美国以此在地缘政治和外交中占据十分有利的地位。

煤炭、石油和天然气在国内乃至世界上依旧都是使用最多的，它们占能源使用里极大的一块，而新型能源占比极少。

环境的重要性使得人们要快速向低碳未来转型，但是经济保持稳定及更加繁荣又需要利用大量的资源，矛盾而又需要并存的两大挑战亟待解决。

在未来的20年里如何解决两大挑战是各国发展的重要因素。

人们认识到新能源的使用及发展已经是未来能源战争中的重要一环，因此大力发展新能源势在必行。

新能源只要一经发展起来，技术达到成熟后，成本降低且能大量利用的话，必然能让我们的经济、生活等发生翻天覆地的变化。

本课题：

风光互补路灯控制器的研究与设计，正是利用如今逐渐被使用的太阳能光伏发电，再利用自然资源风能来实现互补，解决路灯建设成本高和后期耗电大的难题。

1.2 

国内外的能源状况 

太阳能

太阳能是什么

太阳的辐射是无穷无尽的，它的发出的热辐射能就形成太阳能，是可再生能源之一。

常见的就是照在我们身上的阳光。

现阶段我们可以用阳光照射的热能来发电和制作太阳能热水器。

一个生命自始至终都是离不开太阳能的，第一个生命诞生之时除了海水，还需要太阳。

直到古代时，人们就可以利用太阳生火，晾晒各种东西譬如衣物或者食物。

若是不发展太阳能等新能源并使之成为能源使用的重要组成的话，化石能源便会更快的消耗殆尽，所有世界各国都十分看重太阳能使用这一邻域。

光电转换和光热转换两种方式是人们目前为止发现的太阳能使用的、两种十分安全且可用的方法，太阳能也是近年来新发展出来且逐渐在开始投入应用的能源。

我国太阳能发展现状

我国拥有着全球第三大的土地面积，可见太阳能资源十分丰富，其中又以西部地区为最。

除了四川盆地，我国各地的太阳能资源也十分可观。

虽然如此，但是太阳能资源受技术限制，并没有得到充分的利用。

如今我国常见的太阳能设备也仅仅只是：

太阳能热水器、太阳灶、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统等一些小型设备。

如今国家仍没有一套完善的扶持太阳能发展的政策，许多太阳能发展的行业难以坚持下去。

太阳能发展的好处

改善环境。

传统的化石能源发电产生大量的二氧化碳，废热，烟尘排放，对环境百害而无一利。

而新型的光伏发电则不会产生安全问题，更无废弃和噪音污染。

节省空间。

太阳能发电，设备只需安装在有太阳光照的地方即可，例如各类建筑的屋顶，道路两旁的隔音板都是极佳的安装地点，且不浪费空间，同时还能隔热通风，避免占用大量土地资源。

增加就业。

这个行业一旦发展，可以产生大量的就业机会，提供给许多失业的人，研发时需要各类研究员，开发制作出来之后就需要零售商和批发商来供应给客人、客人买后便需要安装工人提供安装服务，客户使用后就需要售后工程师做售后工作。

前前后后能提供大批就业机会，我国地大人多，增加就业机会对经济发展有着巨大的意义。

风能

风能是什么

空气会从压力高的地方流向压力低的地方，而后产生运动，空气运动形成的动能就是风能。

风能亦可以归入太阳能中。

太阳光照向地球带来大量的热能，受臭氧层、云层、地形影响使得地球各地区受热不均后，大气层中各处形成的压力都会不同，空气会从压力高的地方流向压力低的地方，空气沿水平方向运动便有了我们所知的风。

风能资源的储量极其丰富。

我国现在已经有先进的技术，将风能很好的开发起来，并利用其进行发电等。

风能的利用：

其中一个主要机器就是风力机，能量转换过程是风能--动能--机械能、电能和热能等，因此这项工程技术需要综合许多东西才能顺利运行。

中国风能产业现状

从1980到1989年，中国风能产业就已经开始飞速发展起来了。

不仅有政府对新能源产业的政策支持，追加新疆、西藏、蒙古地区海拔高的地理优势，令我国慢慢成为了世界风电装机容量最大的国家。

十二五规划的那段时间，我国在五年内总共增加9800万千瓦的风电新增装机容量，同一时间占了全国新增装机总量的18%，且每年能源使用占比都有所上升，在全球范围内也是数一数二的。

然而令人惋惜的是，我国对风能的有效利用仍然在停滞不前，即使每年装机容量不断提高也有一部分学者将风能称为“垃圾电”，“弃风限电”的不良发展困境在各地区不断浮现。

“弃风限电”是指在发电机都能正常使用，风力都很正常，由于电网接收不过来、发电不够稳定，迫于无奈只好暂停部分机组发电的惨况。

我国的华北、东北、西北3大重灾区，这类是最严重的，且难以解决。

风能的优缺点

风力发电主要优点包括，大部分新能源拥有的清洁、可再生，可以很灵活的装设机组且基本建设的周期比较短。

其主要缺点风机旋转会产生噪声，一座座运作中风电机也会让人产生视觉污染、需要占据大面积的土地资源，运行时稳定性差可控性低，目前成本仍然很高、对鸟类的栖息和迁移也有一定影响……

1.3本文的主要研究内容及论文结构安排

第1章.主要介绍本设计的课题背景及国内外研究状况；

第2章.中心论点；

第3章.主要介绍硬件电路的组成及使用方法；

第4章.主要介绍软件设计；

第二章中心论点

路灯现在已经是城市建设不可或缺的一样东西，就连很多农村及各种偏僻小路都已经开始逐步装设路灯；

其次在能源消耗日益增大的今天，各种新能源的使用显得尤为重要。

因此我希望路灯与新能源可以相结合，采用风力发电和光伏发电相结合，是路灯可以在各种情况下都能得到充能，以缓解日益增加的能源消耗、环境污染等问题。

构成风光互补路灯的主要部件包括：

LED灯，太阳能电池组，风力发电机，太阳能专用蓄电池，风光互补控制器，以及逆变器等。

其中，风光互补控制器，是将风力发电机和光伏发电所产生的电电能进行调节和控制，使得蓄电池在充满电的时候不会再进行过充电，蓄电池电池用光时不再进行过放电。

使之得到充分的保护，延长使用寿命。

太阳能电池组和风力发电机都是利用自然资源发电，无污染，无噪声，无排废。

蓄电池则在其中承担着重要的作用：

因为光能和风能具有不稳定性，当关照充足、风力良好时，产生过多的电力将会存入蓄电池中；

当关照低，风力少电力不足时，蓄电池就会放电作为供电电源，维持路灯运行；

其次蓄电池的滤波作用能使供电更加平稳安全。

风光互补路灯最大的优势是，夜晚或阴天下雨没有太阳的情况使用风力发电机发电，在白天和天气晴朗有太阳光的时候太阳能发电板进行光伏发电，风力强劲且太阳光猛烈的时候就可以同时用风力发电和太阳能发电；

夏季风力不足但太阳光强烈的时候则以太阳能发电为主，冬天光照强度不足但风力强劲，可以风力风电机发电为主。

以此为基础可以做到全年不停发电。

其次节约能源，环保发电，造成后基本无需其他供电，运行时没有也无需其他一次能源，不产生废气废物，与传统路灯相比，满足了能源的可持续发展，对环境友好，维护少，免去各种后期成本。

其次，该路灯也有些许缺点：

这类路灯成本初期成本比一般路灯要高得多，要使用太阳能和风能两种技术，需要一定经济实力才能实现；

由于受到技术限制，后期维护相对较难；

再者新能源发电技术不成熟会导致路灯亮度比一般路灯低；

有风能技术会导致存在一定的噪声。

第三章硬件电路的设计

3.1系统的功能分析及体系结构设计