太阳能智能路灯

太阳能智能路灯20098616李中华20098640张健锋20098641宋春平设计背景和平与发展是当今时代的主题，但是伊拉克战争，利比亚冲突，都影响了和平的进程，其导火索就是能源问题，课件，是实现和平发展的主题的根本前提是解决物质匮乏，能源短缺之一时代问题，各国一开始着手新能源的研究，太阳能，风能，核能等太阳能一起强大的优势，为新能源提供保障。在过去的11亿年当中，太阳仅消耗了其能量的2%,毫不夸张的说，这就是一个取之不尽，用之不竭的能源。本次设计的主要内容本设计的太阳能LED照明系统主要由太阳能电池组件、蓄电池、电源控制器（过压欠压比较判断是否对蓄电池充电）、发光组件组成。过压欠压采样蓄电池电压89c51单片机判断并发出信号是否电从而更好的保护了蓄电池，延长了寿命。白天利用太阳能电池板对蓄电池充电，晚上蓄电池释放能量点亮LED灯，选择一种合适的蓄电池充电管理模式，并要求对电压的实时监测，及时配合指令控制。并且确定最少的太阳能电池组件和蓄电池能量，选择合适的灯具。系统技术指标•太阳能板：29cmX21cm,有效面积25cmX16cm的矩阵块•输出电压：额定电压17.2V，额定功率5v•蓄电池：标准时12V，随工作有变动•灯具：3.5V的LED灯具30个，采用三三串联后并联，由蓄电池提供9v电压•控制器：89c51单片机，•连续阴雨天气：5天太阳能照明系统的硬件设计•1、系统的总体设计方案•2、太阳能—蓄电池模块（智能充电模块）•3、电压采样，比较模块•4、继电器模块•5、稳压模块•6、智能路灯控制模块1、系统的总体设计方案在太阳能照明系统中控制器是系统的控制部分,在整个系统中占据着重要的位置。它对系统运行状态进行参数采集和监控,控制整个系统充放电回路的状态,保证供电系统能可靠的运行,配以输入输出，过压欠压采集等外围电路,组成一个实用控制系统。系统框图如下图所示：太阳能电池蓄电池照明灯具控制器硬件流程图：太阳能板晚上不充电开关模块电压比较模块蓄电池约为12V7805恒压5V负载单片机分压继电器单片机I/O口高精度滑动变阻分压模块参考电压VH,VL太阳能—蓄电池•太阳能板:有效矩阵25cmX16cm的输出块，额定电压为17.2V，额定功率为5W•蓄电池：标准电压为12v直流铅蓄电池实现过程：蓄电池电压为12V，一般给其充电电压为其标准电压的1.4—1.5倍，所以要求其太阳能板提供的电压值为16.8—18，这样可以看出来这样的搭配很合理，通过一个继电器开关吧太阳能电路与蓄电池电路连接起来，单片机控制继电器，从而实现了控制对蓄电池的充电量。这样就可以保障蓄电池工作在一个最佳电压范围内。2、电压采集比较模块电压测量电路采用定值电阻，滑动变阻器，二极管和运放组成（LM324），•1、滑动变阻器调节参考电压（预设为欠压3.3，过压为4.2）。•2、采集蓄电池采集电压进行比较，通过LM324就可以比较输出一个信号，正负信号，即高低电平（可测高电平恒为3.75V，低电平0V）。•3、单片机就能够很好的识别以上高低电平，从而控制继电器模块的继电器吸起与否。•4吸起充电落下断开充电开关实现过程：3、继电器模块本系统用到了两个继电器模块，分别实现对蓄电池充电，led负载控制。P2插孔13为继电器模块提供电压，2端为单片机输入信号，当数输入正信号的时候，基极接通电流，三极管工作，使继电器的的接地通过发射极与集电极导通而接地，继电器及工作，开关有3，6打向4,5端。同理输入负信号是，三极管不工作，继电器接地端没有连接，开关处于常闭的3,6端4、稳压模块本系统的电压全部是最终都是由太阳能板提供能量，但是单片机需要的是5v左右的电平，所以稳压模块可以提供单片机电源。另外，电压比较模块，继电器模块中的高电平也是5v，所以我们采用了7805稳压模块。5、智能路灯控制模块•滑动变阻器调节参考电压，调节好后基本就不变动了。蓄电•白天光敏电阻变小（测为0.2M欧），VCC在光敏电阻上的压降很低，LM358比较后输出低电平信号给继电器电器模块的三极管基极，使之不能导通，继电器两段不能进行吸起工作，保持不吸起的状态，led路灯不导通。池，标准电压为12v直流铅蓄电池•夜间，光敏电阻阻止为1.2M欧，VCC是12v，在光敏电压上的压降为6v到7v，叫参考电压高，LM358比较后输出高电平，提供继电器，使之工作，led路灯导通，开始工作。光控电路设计图：系统原理图致谢本次设计是在沈根健老师的指导下完成的，作为大二的我们本来技术有限，如果没有沈老师的帮组我们将很难前进，特此在这里感谢沈老师对本次实验的帮助与指导。