搜索
吉林工程技术师范学院毕业论文I摘要随着可持续发展的不断深入，人们在积极开发各类可再生新能源的同时也在倡导节能减排的绿色环保技术。太阳能作为一种清洁的优秀的可再生能源，已成为最有价值的新能源。而在照明领域，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的LED固态照明也已被公认为一种节能环保的重要途径。本文研究的路灯同时整合了这两者的优势，利用清洁能源以及高效率的LED实现绿色照明。太阳能LED路灯是一种结合太阳能光伏发电技术与LED技术的新型路灯。系统通过蓄电池将太阳电池组件产生的电能储存起来供负载在夜晚照明使用。基于单片机控制的太阳能路灯具有很多优点：安全可靠，维护方便；不需要常规能源，不污染环境；安装方便，自动控制。从而不仅节约了电能，而且避免了由于四季昼夜长短不一，需要调整电路系统的麻烦，使路灯更为人性化。关键词：光伏发电，蓄电池，发光二极管摘要IIABSTRACTWiththedeepeningofthesustainabledevelopment,peopleareactiveinthedevelopmentofallkindsofrenewableenergy,whilealsoadvocatinggreenenvironmentaltechnologyofenergysavingandreducingemission.Solarenergyasakindofcleanexcellentrenewableenergyhasbecomethemostvaluablenewenergy.Whileinthelightingarea,longlife,energysaving,safety,greenenvironmentalprotection,richcolors,miniaturizationoflightemittingdiode(LED)solid-statelightinghasbeenconsideredasoneoftheimportantwaysofsavingenergyandenvironmentalprotection.Thestreetlampinthispapersimultaneouslyintegratesboththeadvantages;utilizecleanenergyandhighefficientLEDtorealizegreenlighting.SolarLEDlampisonenewtypeofstreetlampbyunitingsolarphoto-voltaic(PV)powergenerationtechnologyandLEDtechnology.Thesystemstoreselectricalenergyviabattery,generatedbycomponentsofsolarcells,tosupplynightilluminationofstreetlamps.SolarstreetlampsbasedonMCUcontrolhavemanyadvantages:safety,reliability,easytomaintain;energysaving,withoutpollutiontoenvironment;easyinstallation,automaticcontrol.Consequently,notonlysaveelectricalenergybutalsoavoidthetroublestoneedadjustingthecircuitsystemduetothedifferentday-and-night’slengthsinthefourseasons,tomakethestreetlampmoreuser-friendly.KeyWords:PV,Battery,LED目录I目录第一章绪论..............................................11.1概述.............................................11.2太阳能路灯的优势.................................21.3太阳能路灯的应用现状.............................31.4本论文研究的主要内容.............................5第二章系统方案论证及选择................................62.1方案比较与论证...................................62.1.1太阳能电池板的选择.........................62.1.2蓄电池的选择...............................62.1.3照明灯具的选择.............................82.1.4控制器芯片的选择...........................92.2方案的配置与计算................................112.2.1路灯设计所需的数据........................112.2.3路灯设计参数的确定........................12第三章系统设计的理论分析...............................143.1系统基本介绍....................................143.2太阳能路灯系统设计总体分析......................153.3太阳能光伏发电的理论............................153.4控制器设计的理论基础............................173.5蓄电池的充放电原理..............................183.6蓄电池充电技术研究..............................203.6.1恒流充电..................................203.6.2恒压充电..................................21目录II3.6.3恒压限流充电..............................223.6.4两阶段、三阶段充电........................223.6.5快速充电..................................233.6.6智能充电..................................253.7LED的发光及驱动原理.............................263.7.1发光原理..................................263.7.2驱动原理..................................28第四章系统的硬件设计...................................304.1系统电路框图....................................304.2硬件设计的原理流程图............................314.3电源电路设计....................................324.4LED指示电路.....................................324.5光控电路........................................334.6LED驱动电路设计.................................344.7涓流充电电路....................................364.8过充、过放控制电路..............................364.9单片机外围电路设计..............................384.9.1复位模块电路设计..........................384.9.2晶振电路..................................384.9.3按键开关电路..............................394.9.4显示模块电路设计..........................39第五章系统的软件设计...................................415.1系统软件框图....................................415.2计时程序设计....................................425.3中断程序设计....................................44目录III第六章系统调试.........................................456.1软件调试.........................................456.2硬件及总体电路调试...............................456.3系统改进方案.....................................46第七章总结与展望.......................................47附录1..................................................48附录2..................................................49参考文献.................................................I致谢....................................................I吉林工程技术师范学院毕业论文I前言城市照明是一门科学、一种文化、一项艺术。城市照明体现了一个城市的形象，反映了一个城市的科学管理，是一项社会系统工程。太阳能LED灯具以其优越的节能效果、人文的光源照明控制，倍受客户青睐，其性价比与工频交流电灯具基本持平，且具有不破坏环境、不消耗不可再生能源的特点，易于客户接受，所以只要光源充足的地方就有太阳能LED灯具开发应用的市场。太阳能LED照明是未来照明的方向，其最大的特点：环保、节能、发光效率高，因此使它将会逐步取代传统光源。更值得一提的是，LED发光效率是以每十年提高十倍的速度来提高，成本也将逐年下降。1.系统技术指标：(1)太阳能板：18V，110Wp(2)输出电压：12V(3)输出电流：恒流(4)灯具：6支1W大功率白光LED(5)控制器：光控，时控，防止蓄电池过度充放电(6)阴雨天连续工作时间：7天2.系统用途：(1)安装在公园、小区等小路两旁当路灯使用。(2)安装在交通路段、港口等作为指示灯，保证交通航海的安全有序。(3)安装在繁华闹区或旅游景区作为装饰照明，营造气氛。(4)应用于果园，种植园，草坪等场所，既可以照明又可以杀虫。吉林工程技术师范学院毕业论文1第一章绪论1.1概述跨入21世纪后，人类面临着实现经济和能源可持续发展的重大挑战，如何能在能源有限和环境保护的双重制约下发展经济已成为全球的热点问题。而能源问题更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏，更严重的是化石能源的开发利用更加剧了环境的恶化。主要表现为以下几个方面：(1)能源短缺。常规能源的有限性和分布不均匀，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需求。从长远来看，全球已探明石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，人类迟早