基于单片机的太阳能路灯控制器设计毕业设计

本科生毕业设计（论文）基于单片机的太阳能路灯控制器设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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注意事项

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8）致谢

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5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

教研室（或答辩小组）及教学系意见

摘要

随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，太阳能作为一种“取之不尽，用之不竭”的安全、环保的新能源越来越受到重视，近年来，太阳能路灯在国内许多城市的应用方兴未艾，其良好的技术经济性得到了一致的认可。对太阳能路灯控制系统的研究，能把太阳能资源的利用率增加，并且可以在节约能源方面起到作用。

本文设计一个太阳能路灯控制器，使用STC89C52单片机为核心控制器，使用光敏电阻检测是白天还是黑夜，使用咪头检测声音实现声控，使用用人体红外感应模块检测是否有人通过。当白天光线较强时，单片机控制LED路灯不打开，当夜晚或阴雨天光线较弱时，LED路灯打开，单片机通过控制输出PWM的占空比来实现LED 路灯灯光强弱的调节：当无声音或者无人经过路灯时，路灯发弱光以达到一定的照明目的，若有声音或者有人通过则发强光，实现照明，同时更好地实现节能的目的，太阳能路灯控制器的输入电源可以通过市电变压整流获取也可以从太阳能电池板获取，并可实现自动切换。

关键词：单片机；光控；声控；人体检测；PWM；

The Design of solar street lamp controller based on MCU

Abstract

As the world energy crisis intensifies, countries are seeking to solve the energy crisismeasures, solar energy as an "inexhaustible be inexhaustible, safety, environmental protection" of the new energy has been paid more and more attention, in recent years,the solar street lights in many city domestic application Fang Xing AI, its good technical economy got unanimous approval. Study on the solar street lamp control system, can make use of solar energy resources to increase the rate, and can play a role in energy saving.

In this paper, the design of a solar street lamp controller, using STC89C52 MCU as the core controller, the use of photosensitive resistance detection is day or night, using themicrophone sound detection of achieving sound, using infrared human body induction module detects whether someone through. When the day light is strong, the SCM control LED lamps do not open, when the night or on cloudy days when the light is weak, LED Street opened, the microcontroller through the control output of the PWMduty cycle to achieve the regulation of LED street lamp lamplight: when no sound or noafter a street lamp, street lamp hair weak light to achieve lighting purpose, if a voice oris made by man realize lighting, glare, and better achieve the purpose of energy saving,the input power supply of solar street lamp controller can access can also be obtained from the solar battery board through the city of electric transformer rectifier, and can realize the automatic switching.

Key words: Single chip microcomputer; light; voice; human detection; PWM;

目录

前言 (1)

第1章课题研究背景与价值 (3)

第1.1节选题的意义与价值 (3)

第1.2节研究综述 (4)

第1.3节课题的研究意义与目的 (4)

第1.4节研究范围与内容 (5)

第1.5节研究视角与方法 (5)

第2章基于单片机太阳能路灯控制器的概况 (8)

第2.1节太阳能路灯控制器的概念 (8)

第2.2节太阳能路灯控制器的基本情况 (8)

第3章系统设计方案 (10)

第3.1节系统设计的任务 (10)

第3.2节硬件设计方案 (10)

第4章系统总体方案及元器件介绍 (12)

第4.1节单片机介绍 (13)

第4.2节热释电红外传感器介绍 (18)

第4.3节光敏电阻介绍 (19)

第4.4节声音检测模块介绍 (20)

第4.5节单片机晶振电路原理及作用 (22)

第4.6节PWM控制技术介绍 (22)

第5章硬件电路的设计及原理 (24)

第5.1节单片机系统 (24)

第5.2节电源电路及作用 (26)

第5.3节光强度检测电路及作用 (27)

第5.4节热式红外传感器电路及作用 (28)

第5.5节声音检测电路及作用 (29)

第5.6节PWM控制技术及路灯驱动电路 (30)

第5.7节电路设计软件功能介绍 (30)

第6章系统软件设计 (32)

第6.1节系统程序流程图及主程序 (32)

第6.2节定时器子程序及作用 (36)

第6.3节PWM生成程序设计及作用 (36)

前言

世界经济飞速发展，需要更多的能源作为支撑，而石油、煤炭、天然气等常规能源随着开采的不断加剧，总量急剧减少，供需矛盾十分明显，越来越多的地方因为用电量日益剧增，负荷加大，已不堪承担，在夏天出现经常性的拉闸停电现象，严重影响了居民生活水平，影响了经济的持续稳定发展，国家虽然加大力气，整顿小煤窑，合理开采煤炭、大力发展坑头电站、优先发展风力发电、太阳能光伏系统，采取了一系列的措施，但是和经济飞速发展对能源的需求，尤其是对电能的需求，仍然极不配套。

一方面加大力度反战火电、水电的同时，大力发展风力、潮汐能发电、太阳能发电等，尽可能的生产出更多的电能供经济飞速发展的需求。另一方面要大力提倡节约电能，因为生产毕竟是有限的，而节约可以起到意想不到的作用。同时随着各种能源尤其是石油、煤炭的大量消耗，大量的二氧化硫、氮氧化合物和二氧化碳排放到空气中，严重污染环境，给人类赖以生存的环境带来了灭绝性大灾难。大量的人因为呼吸了有害气体或者食用了含有有害气体的食物而引发了各式各样的疾病。人类正面临从未有过的生态和环境问题。

随着我国经济的快速增长，能源需求大幅增加，能源供需矛盾突出。尤其是近两年，全国用电量及电负荷增加较快，去年以来已有三分之一的省（区、市）出现了不同程度的缺电甚至拉闸限电现象，严重影响经济社会发展和人民生活水平提高。能源是人类社会赖以生存发展的重要资源。全球人口增长和经济增长对能源的需求日益增加，长期过量开采煤炭、石油、天然气这些常规能源，致使其储量减少。剧联合国等官方资料估计，地壳中剩下的石油还可以开采35年、天然气40年、煤炭110年，人类面临何等的能源的压力，同时，由于长期使用煤炭和石油等污染的能源，所导致的环境和生态问题，已严重威胁人类自身的生存。因为大量消耗能源尤其是火力电能而引发的环境污染问题日趋加剧，全球气候变暖，南极冰川融化、温室效应加剧等等。

节约潜力大是我国目前照明用电最明显的一个特色。因为用电效率很低，浪费又比较严重，所以有很大的节约空间。倡导全民节约用电，可以有效的减少环境污染，保护环境，有利于人民生活水平的稳步提升。我国目前倡导的节能方案

均能达到20%左右的节能目标，而本文提出的节能总体方案节能效果可高达40%，全国一盘棋，40%是什么概念，按照2005年统计结果，每年路灯照明用电总费用为200亿元左右，那么40%就是80亿元人民币。

各地政府逐渐加大城市道路照明新改建的力度，根据中国市政工程协会城市道路照明专业委员会对718个城市路灯管理单位统计数据，自2004年底以来总投资约260亿元人民币，其中新改建路灯约投资100亿元左右，净增路灯500余万盏。到2007年底718个城市照明设施已达1372万盏，比2004年统计数净增33.9%。有45%以上城市道路装灯率达100%；62%以上城市公共区域装灯率达95%；100%城市亮灯率达97%以上的骄人成就，照亮了城市、没话了环境，得到了城市市民的好评。根据路灯设施不完全调查统计，三年来路灯总盏数从920盏增加到1372万盏,增加了33.9%，而路灯总功率2004年为161.7万Kw，2007年为197万Kw，缺只增长了18.26%。这说明路灯总盏数增长，总功率没有同比增长，照明总功耗电量却在下降。到目前为止，节能型光源电器的采用量已占整个路灯光源电器用量的80.6%，抵效高耗的白炽灯、高压汞灯逐步被高光低耗能的节能灯、高压钠灯所取代。在道路照明的灯具选用上，严格按功能为主装饰为辅的原则，光源电器选择以节能型产品为主，如变功率整流器、降压、降流节电控制器、智能型分时段控制和无线三遥监控系统等新技术、新材料等得到了广泛应用。

此次设计的是一种体积很小，结构化较为简单，安全性能和可靠性能很高，功能较为齐全的太阳能路灯控制器，具有很高的经济利益与市场价值。

第1章课题研究背景与价值

路灯照明控制系统是一项复杂、多样的系统工程，其照明灯具有白炽灯、高压汞灯、荧光灯、高压钠灯、金卤灯、无极灯、霓虹灯、LED灯等；其能源诱惑力发电、水利发电、风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、核能等；其控制方式有手动、光控、钟空、几种回路控制、GPRS远程控制等；涉及到计算机、软件、通信、电力、材料、制造、数学等多学科尖端技术的交叉应用，近年来随着各地路灯照明控制系统的大面积推广应用，每天要消耗大量的电能，其能耗问题日益引起社会的重点关注。研究一种节能的高效的自动化程度高的路灯控制器具有重要的理论研究意义和实际应用价值。

第1.1节选题的意义与价值

1.1.1 理论意义与价值

随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，太阳能作为一种“取之不尽，用之不竭”的安全、环保的新能源越来越受到重视，近年来，太阳能路灯在国内许多城市的应用方兴未艾，其良好的技术经济性得到了一致的认可。对太阳能路灯控制系统的研究，能把太阳能资源的利用率增加，并且可以在节约能源方面起到作用。

太阳能路灯控制器是一个复杂的自动化控制设备，其研究涉及到计算机、软件、通信、电力、材料、制造、数学等，是一个多学科的融合，体现了多学科尖端技术的交叉应用。

1.1.2 实践意义与价值

我国每年路灯照明大约要消耗200亿元左右的人民币，而且随着城市建设的快速发展，每年仍然以很快的速度在急剧增长。日益增加的财政开支使得许多城市都不约而同的开始采用隔盏开灯的方法来节省电费。由于要实现隔盏开灯，在施工的时候就必须先分好电缆的抽头，分好组来实现分组控制，无形之中增加了施工的难度和施工成本。好多地方通过这种方法省了部分电费，却又引发了一些道路交通安全事故的发生，许多地方因为在道路上形成了许多照明盲点，而引发不少的交通事故。这些国外早就不用的节能方法，距离我们要实现的按需照明目标，还要遥远的多。

太阳能是一种取之不尽用之不竭的绿色能源，利用太阳能完成为道路照明系统体提供能源，是一种节能环保措施，设计太阳能路灯控制器实现了路灯的自动控制，进一步提高能源的利用率，是今后照明系统发展的趋势，具有很高的实践意义与使用价值、

第1.2节研究综述

我国在20世纪年代开始研究太阳能电池，于1971年首次成功应用于我国发射的东方红二号卫星。此后，光伏发电就不断摸索中发展。国内路灯控制从1988年便开始快速发展起来，不断的前进，从开始的单纯的亮度到现在的美观、有序、实用、节能的多方面去发展。控制当中的系统完善程度和控制的自动化不断改进，科技含量不断提高。

中国的光伏技术经过了50年的努力，已经具有一定的水平和基础，但是与世界先进国家相比仍有不小的差距。

发达国家早在20世纪80年代中期己陆续开始建立了城市路灯集中监控系统，随着计算机技术以及通信技术的发展，发达圈家的城市路灯管理大都具备了计算机网络系统，这些系统有的相对独立，有的已融入庞大的市政公共设施网络系统。美国于1973 年首先制定了政府光伏发电发展计划，明确了近、中、远期的发展战略目标；日本于1974 年开始执行“阳光计划”，投资5 亿美元，迅速发展成为世界太阳能电池的生产大国。自上世纪80 年代以来，其他发达国家，如德国、英国、法国、意大利、西班牙、瑞士、芬兰等，也纷纷制定了光伏发展计划，并投入了大量资金进行技术开发和加速工业化进程。

第1.3节课题的研究意义与目的

针对目前我国内外路灯控制系统的现状：灯具以高压钠灯占900、LED占8％、其他占2％；能源消耗以电能占85％、太阳能占10％、其他占5％；控制系统以手动、光控、钟控占70％，集中回路控制占25％，GPRS占5％；能耗高、监控不便。提出了符合国情的太阳能路灯照明控制系统低碳节能总体解决方案：针对以电能消耗为主占照明灯具90％的高压钠灯采用单灯调光节能控制系统，对现有的市区照明调光节能监控系统进行改进，采用STC89C52单片机为控制核心，

外围辅助光检测模块、声音检测模块、红外人体感应模块，采用PWM技术，实现太阳能路灯自动控制器设计，。当白天光线较强时，单片机控制LED路灯不打开，当夜晚或阴雨天光线较弱时，LED路灯打开，单片机通过控制输出PWM的占空比来实现LED路灯灯光强弱的调节：当无声音或者无人经过路灯时，路灯发弱光以达到一定的照明目的，若有声音或者有人通过则发强光，实现照明，同时更好地实现节能的目的，太阳能路灯控制器的输入电源可以通过市电变压整流获取也可以从太阳能电池板获取，并可实现自动切换。对于新建的市政照明基础设施，大力发展新兴能源太阳能和节能灯具LED相结合的太阳能LED，实现0污染的最终低碳节能目标。

第1.4节研究范围与内容

太阳能路灯控制器设计包括三个方面：

（1）智能化设计

太阳能路灯控制器所选用的智能化控制系统，自动完成光线检测，声音检测与红外人体检测，根据外界环境做出判断，实现路灯的自动通断，采用PWM调制技术，具备路灯光亮度自动调节能力。

（2）模块化设计

模块化设计是一种先进的设计理念，太阳能路灯控制器即采用模块化设计方法，系统分为控制模块与传感器检测模块，采用了模块化设计，方便安装、调试与维修。

（3）稳定性设计

太阳能路灯控制器能够高效稳定的运行，电源是一个关键因素。太阳能路灯控制器电源有两部分组成，一是交流电整流滤波稳压获取，一是太阳能电池板获取，优先使用太阳能电池板输出直流电，在太阳能电池板电压下降时自动切换到交流电，保证了控制器的正常运行，提高了设备的稳定性。

第1.5节研究视角与方法

1.5.1 研究视角

太阳能路灯控制器的研究视角就是研究控制器的内容和匹配条件，可以从从技术、经济、工程等多个方面进行调查和分析，并对项目建成以后可能取得的

各方面效益进行多方面的计算和预测，从而可以对这项控制器的研发进行投资评估和如何才能制造的意见进行采纳，这样为项目的策划提供了一种全面的分析规划。这种研究方法的预见性、科学性、公正性和可靠性都比较全面。控制器研究报告是再决定制造项目之前具有权威性意义的材料，是在投资策划太阳能路灯控制器项目之前，是比较科学的对项目的全方位经济分析的有效方法，在投资管理的过程中，可行性研究就是对建造项目有关的各方面因素进行调研和分析以及预测建成后的经济效益。

1.5.2 研究方法

方案一：时控技术就是在路灯照明控制柜里面安装一个时钟控制器，根据提前设定好的开关灯时间来控制路灯相关供电回路的开关。相关文献指出了在一些电子电路中引入时钟控制器的必要性，同时介绍了时钟控制器的工作原理和设计方法。应用于嵌入式控制系统的16位时钟控制器的工业核设计，采用了JTAG 可测试性设计电路，采用时钟控制方式分散式控制路灯较人工控制方式提高了效率，其缺点是遇到阴天、节假日、领导视察、接待外宾等特殊情况需要修改开关灯时问时，就需要工作人员去到每一个配电柜人工设

置时钟控制器，费时费力。夏天和冬天日出时间的不断变化对开关灯时间设置的影响也十分突出。

方案二：随后出现了路灯集中式节能柜技术，基于ATmega64单片机的智能路灯节电器节电的工作原理一起控制方式就是其中主要代表。集中式节能柜，实际上就是一个稳压变压器，低档一点的就是几个抽头，后半夜线路电压上升了就降一档，有的产品为了追求节电效率，不管三七二十一先把电压降了再说，结果灯都不亮了。先进一点的就有个粗糙一点的稳压功能，到后半夜，降电压降到190V，很多线路老化的地方末端的灯就熄灭了。一个变压器，输入是交流220V，输出可有很多种电压，看你的需要定制，集中式节电器，就是一台大的变压器，只不过两边的电压差不多，输入220V，输出可能是210V，或者有很多组，210V、200V、190V。城市照明的供电线路有一个特点，就是前半夜电压低，后半夜电压高，这个与市民对照明的需求刚好是相反的，这就出现了，我不用那么亮的时候，灯特别地亮，集中式节电器就是抓住了这个特点，吃的是电压差造成的能源浪费。这种技术的节能率是20％左右，但是缺陷是相当严重的，主要表现如下：很多产品(可以说几乎所有的集中式节能柜)是通过降压10、20V来实现节电的，

前半夜电压很低，继续降压，路灯照度就更低了，有时候整片地不亮，给路灯维护人员造成许多不必要的麻烦，超过一半的工程案例会出现这样的情况。所以，很多已经上了集中式节能柜的路灯所就把其“旁路”，所谓旁路，就是输入输出直通，节能柜就成了一个昂贵的接线盒。所以做这种项目，会给随后做高端的节能项目造成不必要的麻烦。

集中式节能柜的其它缺陷：集中式节能柜主要有两种调压技术，其一：采用触头连续调压，这种比较贵，有一定的自动稳压功能，设备有自动控制模式，根据设置在不同的时段输出不同的电压，外部电压的变化会引起设备自动平衡，这种模式寿命较短，主要取决于触头寿命，大电流会导致触头滑动时发生电弧，导致氧化。其二：：就是换档模式，也就是变压器有几个抽头，分别对应不同电压，这种结构简单，产品很少出问题，缺陷是不能自动稳压，换档时产生电流停顿，持续不好会导致灭灯。这是以降低用户的照明质量来节省电能。通过降低电压来节能，其实电力局早就愤愤不平，城市照明大部分就用的是专用变压器，专用变压器一般是十千伏转220V的，考虑到社会负荷变化导致线路电压变化，为了避免熄灯，电力局专门将电压调整到230V左右输出，略高于民用电，如果需要减压来进行节能，让电力局来调整一下箱变(很多箱变有输出电压微调装置)即可。

方案三：以单片机为控制核心，采用光控技术，在路灯照明控制中心的室外安装一台有光敏元件组成的光度传感器，随时检测室外的光的强度，当光强度低于某一个提前设定的值时，就强行打开所有的路；当光强度高于某一个提前设定的值时，就强行关掉所有的路灯，同时配合咪头检测声音实现声控，使用用人体红外感应模块检测是否有人通过。当白天光线较强时，单片机控制LED路灯不打开，当夜晚或阴雨天光线较弱时，LED路灯打开，单片机通过控制输出PWM 的占空比来实现LED路灯灯光强弱的调节：当无声音或者无人经过路灯时，路灯发弱光以达到一定的照明目的，若有声音或者有人通过则发强光，实现照明，同时更好地实现节能的目的，太阳能路灯控制器的输入电源可以通过市电变压整流获取也可以从太阳能电池板获取，并可实现自动切换。

全面的比较着三种方案，方案三的设计考虑的比较全面，所采用的设备都是比较普遍的，并且整个系统的工程造价也不高，有很高的使用价值还有广阔的发展前途。

第2章基于单片机太阳能路灯控制器的概况

本章介绍了太阳能路灯控制器的概念和太阳能路灯控制器当今的状况，为本设计提供了良好的应用价值，下面我们来详细了解一下。

第2.1节太阳能路灯控制器的概念

太阳能路灯控制器是普通路灯控制器概念的拓展，是根据节能环保的要求对普通路灯升级与完善。太阳能路灯控制器是指：使用太阳能电池板作为普通路灯的电源，白天太阳能电池板吸收太阳能并存储，夜间为路灯供电；同时具备自动控制功能，使用光敏元件检测光线的强弱，作为路灯开启关闭的条件，配合声音检测模块与红外人体检测模块，使用PWM技术完成对路灯亮度的调节，是一个高效节能环保的照明系统自控设备。

当今社会、科技的不断发展和进步以及人们生活水平的逐步提高，路灯不再仅仅是分离人与外界接触的物体，而是美观和科技的一种象征。太阳能路灯控制器来到了人们的平常生活同时太阳能路灯控制器也成为体现建筑物智能化水平重要的标准之一。它具有快捷、方便、美观、自动化程度高等优点，同样使人类的使用和管理更加的方便快捷，大大增加了其可靠性能。它的出现更让人们明白了数字化时代的发展将使是人们的生活发生质的改变。控制系统是太阳能路灯控制器的精华所在，也是衡量太阳能路灯控制器设计水平的重要体现，同时太阳能路灯控制器系统将会逐渐向大型化和智能数字化的方向迅速发展。

第2.2节太阳能路灯控制器的基本情况

纵观当今市场的情况，欧州、日本、本土品牌都已经在市场上取得一定的份额，并确立了各自在市场中的定位及发展模式。而各种规模的太阳能生产销售厂商则更以数百计。中国已成为全球太阳能路灯控制器最大市场及生产制造中心，太阳能路灯控制器的发展前景十分可观，全球的太阳能路灯控制器厂商都试图在中国谋求发展。市场竞争日趋激烈。

由于使用地点的不同对太阳能路灯控制器的设计安装也有着不同的要求，所以生产商倾向于采用对用户直销或者与有安装设计能力的系统集成商合作进行

商业销售。外资品牌与内资品牌相比更注重品牌形象的建设和宣传，内资企业则更注重产销量的提升。一些内资企业除生产自有品牌产品外，还代理销售或贴牌生产外资品牌的产品，销售模式更加多元化。在日趋激烈的竞争中，各企业都针对自身特点采用各种方法扩大市场份额。其中比较普遍的一种方式是对生产以及下游销售渠道进行产业链整合。

太阳能路灯控制器最为常见的光控形式，使用光敏元件检测光线强度，判断白天还是黑夜，作为开启或者关闭路灯的条件；同时配合声音检测与红外人体检测模块。光敏元件检测为黑夜时，当有声音或者人靠近时，将开启路灯，通过PWM 技术控制路灯缓慢变亮，实现照明。由于现代化的太阳能路灯控制器可以实现无人看管，并且可以节约能源。随着技术的的不断增进, 各种智能化控制系统将逐渐进入太阳能路灯控制器的应用中去。

第3章系统设计方案

本章主要讲解了本设计的设计方理念和设计方案，详细介绍了太阳能路灯控制器主要完成的任务。

第3.1节系统设计的任务

设计（论文）的主要任务及目标：

本文设计一个太阳能路灯控制器，使用STC89C52单片机为核心控制器，使用光敏电阻检测是白天还是黑夜，用声音检测模块检测是否有声音，用人体红外感应模块检测是否有人通过。当白天光线较强时，单片机控制LED路灯不打开，当夜晚或阴雨天光线较弱时，LED路灯打开，单片机通过控制输出PWM的占空比来实现LED路灯灯光强弱的调节：当无声音或者无人经过路灯时，路灯发弱光以达到一定的照明目的，若有声音或者有人通过则发强光，待声音消失或者人走远后，路灯减弱为弱光照明，以更好地实现节能的目的。

图3.1设计原理框图图

第3.2节硬件设计方案

3.2.1 单片机选择

STC89C52是南京宏晶科技有限公司自主研发的高性能51系列单片机，是较传统的89C51单片机的增强版本。他是低能耗的高性能8位处理器，具有8K 可编程Flash 存储器。使用宏晶科技公司密度很高不易失性存储器制作，可以和工业上的C51 产品指令和引脚兼容。片上FLASH系统存储器在系统中可以编辑

课程设计《路灯控制器的设计任务书》

电子技术课程设计 路灯控制器设计任务书 电气工程学院 2013/12/13

1．设计目的与要求 设计一个路灯控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有声音时路灯点亮。 （2）具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭。2．设计内容 （1）画出电路原理图； （2）元器件及参数选择； （3）电路仿真； （4）SCH文件生成与打印输出。 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。

1.路灯控制器设计 摘要：路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成。白天的时候，在光控电路（无论有无声音）作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED灯不亮。晚上没有声音的时候，在声控电路作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED仍旧不亮；当有声响的时候，电路的开关元件闭合，灯LED形成通路，LED亮，由于延时电路的存在，LED持续亮一段时间后熄灭。 关键词：声控光控延时LED灯 2 总体设计方案 2.1设计思路 整个电路由声控电路，光控电路及延时电路等部分组成。光控电路对外界的光亮度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号，从而实现白天灯泡不亮，而晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮。声控电路主要将声音信号转换为相应的电信号而实现自动控制，延时电路使声音消失后延长一段光照时间。也就是说在白天的时候主要由光控电路起作用抑制声控及延时电路，晚上时声控部分的电路起主要作用，光控电路部分对声控电路部分抑制作用消失；因此延时部分就用电容充放电的过程完成延时功能。光控部分用光敏电阻，光敏电阻的特性就是光照的时候呈低阻状态，无光照的时候呈高阻状

基于51单片机智能路灯控制器设计与实现

摘要 摘要 现在，随着微电子技术和集成电路技术的快速发展，单片机技术无处不在。单片机作为计算机科学与技术的重要组成部分，作为嵌入式系统的先头兵，片上系统的先行者，已经被广泛应用到了各行各业，尤其是与控制相关的领域，极大的提高了产品的智能化程度和技术水平，已经成为了当今社会十分重要的技术领域。随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。 本系统采用MSC—51系列单片机89C51和相关的光电检测设备及设计智能路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关功能。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。 关键词：路灯单片机技术设计

ABSTRACT ABSTRACT Nowadays, with the rapid development of micro-electronic technology and integrated circuit technology, Single Chip Micro-computer (MCU) technology is being used everywhere. MCU has been used in all kinds of industries, especially in the areas concerning the controlling as the important ingredient in the computer science and technology, the front-runner in the embedded system. It has improved products’Intellectualized and technical standards and been a quite important technical area in our recent social needs and the applied areas of MCU expanding, types of mental produce and control systems are designed with MCU as the central technology. The system uses MSC MSU-51 and Relevant photo electric equipment to design intelligentized controller of streets lights and realize the function of controlling the switches according to the actual conditions of light through P1 port of 8051 chip. As the ever-accelerated development of social civilization, City light is not only confined to the street lighting but also developed into the urban landscape and decorative Keywords: lamp MCU-technology design

微机原理课程设计_路灯控制设计(完整版)

1 设计任务描述 1.1设计题目 路灯控制设计 1.2设计内容 1）天黑时路灯电亮，天亮时路灯关闭。 2）用中断模拟天黑。 1.2.1 设计目的 通过课程设计使学生更进一步掌握微机原理及应用课程的有关知识，提高应用微机解决问题的能力，加深对微机应用的理解。通过查阅资料，结合所学知识进行 软、硬件的设计，使学生初步掌握应用微机解决问题的步骤及方法。为以后学生结 合专业从事微机应用设计奠定基础 1.2.2 设计要求 1）通过K O—K7和K++来输入。 2）用LED指示灯显示结果。 3）输出为1灯亮，输入为0灯灭。 2设计思路 本次微机原理课程设计我设计的是路灯控制器。通过中断信号来使路灯点亮，再经延时程序来使灯自动熄灭。然后重新回到初始状态。 我们用到的芯片是中断控制器8259和可编程并行接口8255这两种芯片再外加一个LED 显示单元及开关单元。用中断控制器8259的控制字来设置单片、边沿触发、非缓冲、非自动，用ICW4来设置IR7非屏蔽。 设置中断控制器8255的控制字，让它A口输出来显示灯亮，。由于我们没用到Ｂ口和Ｃ口，所以让Ｂ口输入C口高低四位均输出。 设置完控制字后，再使A口输出全为0（这时路灯初始状态为灭），接着让程序循环进入空操作。当天黑需要路灯亮时，按下中断（代表天黑），程序从循环执行空操作中中断出来，使A口输出从全为0变成全为1（这时路灯全亮），程序后面连接一个延迟子程序，来控制灯亮的时间。 最后到了程序该结束的时候了，A口输出从全1再次变为全0（这时路灯全灭，代表夜晚已过，天亮了）。这时程序本该结束了，程序结束后，又返回到中断控制器8259这部分，这样程序又可以通过按中断来控制灯亮，这样就简单又实用。 大体上程序主要分四大部分：输入部分，中断部分，延迟部分和输出部分。结合所学的知识外加查找相关资料，把这几大部分合理的连接起来，从而实现一个完整、功能强大的程序。 3 主要元器件介绍

基于单片机的太阳能路灯控制器设计毕业设计(论文)

安徽工程大学机电学院毕业设计（论文） 毕业设计论文 基于单片机的太阳能路灯控制器设计 摘要 本论文主要完成对光伏电源LED照明控制系统进行优化设计和研究，以使系统达到稳定、操作方便、节能环保的要求。太阳能路灯智能控制器以AT89C52单片机为核心，主要由六个部分组成：太阳能电池板、蓄电池、负载（LED路灯）、控制器、测量电路、充电电路、放电/负载驱动电路。本课题的主要研究内容有：针对现有独立运行的太阳能路灯控制器的特点，实现多点控制蓄电池剩余荷电容量（SOC）控制和脉宽调制信号（PWM）来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和软件程序设计。 首先对太阳能路灯基本模块组成、基本功能及发展现状进行了阐述，并根据蓄电池剩余荷电容量（SOC）的数学模型和剩余荷电容量（SOC）与蓄电池的使用寿命的关系提出了单片机系统改进的控制方案，并根据实际需要提出用脉宽调制信号（PWM）来驱动和调节白光LED，可使白光LED工作于发射最纯净白光。半导体PN结技术的太阳能光伏发电技术与发光二极管(LED)照明技术，都有着环保、节能、长寿命和安全的特点。对这两项技术的高效结合进行优化研究，符合我国目前节能，环保及可持续性发展的目标。 总之，随着城市规模的不断扩大，现有的路灯技术不能达到环保节能的要求，本文采用多点控制蓄电池剩余荷电容量（SOC）控制和脉宽调制信号（PWM）来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和源程序设计，能有效解决LED太阳能路灯的不足。因此，本课题设计对我国LED路灯节能环保的发展有很大的现实意义。 关键词：光伏发电；剩余荷电容量；脉宽调制信号；控制系统

基于单片机的太阳能路灯控制器设计 II

路灯控制器课程设计

电子技术课程设计 课程设计任务书 20 16 - 20 17学年第一学期第18周—19周 题目《路灯控制器》 内容及要求 ①设计一个路灯控制自动照明的电路 ②当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭，而日照光暗到一定程度时又能自 动点亮。开启和关断的日照光照度根据用户进行调节。 ③设计计时电路，用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 ④设计计数显示电路，统计路灯的开启次数。 进度安排 1、查资料，确定方案（三 天） 2、方案设计（天） 3、仿真调试 （二 天） 4、硬件实现与调试 （三 天） 5 、 撰写课程设计报告并答辩（天）学生姓名:

目录 前言 (3) 一选题背景 (4) 1．1 设计要求 (4) 1．2 指导思想 (4) 二方案论证 (5) 2．1 方案说明 (5) 2．2 方案原理 (5) 三电路的设计与分析 (6) 3 . 1 电路原理框图. (6) 3．2单元电路的设计与分析. (6) 四. 电路的调试与分析 (13) 4．1调试使用的仪器. (13) 4．2 电路的调试 (13) 五．总结 (15) 5．1 设计体会 (15) 5．2 改进提高 (15) 六. 附录及参考文献 (16) 6.1 附录1 元器件清单. (16) 6.2 附录2 电路的原理图. (16)

6.3 附录3 实物图 (17) 6.4 参考文献 (18) 、八、- 前言 在现代城市中，效率意识日益突出，人们希望不需要人力资源的浪费，希望使效率合理使用最大化。因此，自动路灯控制器是实现无人管理自动开关的重要设计。本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。

太阳能路灯控制器技术指标

太阳能路灯控制器技术指标 很多用户在采购太阳能路灯组件时，为了减少成本而选择达不到设计峰值要求的太阳能电池板和蓄电池，从而导致路灯经常欠压关闭，尤其在阴雨天难以满足正常的照明需求。控制器在整个太阳能路灯系统中价值虽然最小，但却是非常重要的一个环节，选择功耗较低、可以灵活调功、并且具有节电节能、充电高效率的路灯控制器尤为重要，配套使用后可以降低客户在太阳能电池板、蓄电池的采购成本，同时也提高了相关企业在竞标时的竞争力。 太阳能充放电控制器 一：光控（时控）模式： 开灯照度10LUX，相当于目前长江中下游地区夏天晚7：30左右，（采用电池板光压照度法，开关灯时间更准确、更合理；0－255LUX可任意调，关灯照度默认为在开灯照度基础上再加10LUX；开灯照度设定后，也可以在光控基础上选择时控。 二：欠压保护功能： 蓄电池电压低于欠压保护值时，控制器关闭两路负载，停止供电，如果继续放电，易造成蓄电池因为过放而损坏，所以欠压保护值国家强制标准为10.8V，（欠压保护值为10.0V－14.7V 可选，建议设置为11.1V。此保护功能不可以关闭） 三：安全的雷电保护：（比较先进技术） 通过TVS防雷管进行防雷，保证相关组件的安全 四：负载的短路保护、负载过流保护、蓄电池极性反接保护：（一般厂家的产品都有此功能）摒弃以前单独用保险丝进行保护，现已改成通过软件快速感应率先保护，更好的保护了相关器件不被损毁，省略了故障时人工换保险丝的麻烦。 五：反向放电保护： 通过两路场管控制蓄电池对电池板反向放电，防止蓄电池容量损耗，保护更完善。 六：控制器对蓄电池的温度补偿： 蓄电池有负温度特性，在常温下（25℃），每增加1℃，12V蓄电池电压降低0.014-0.018V 左右，此款控制器将给予电压补偿，既保证蓄电池在恒压环境工作，延长其使用寿命；又保证其不会受夏日高温环境影响而导致使用时经常欠压断电。（蓄电池埋于地下的，可以定制外置温度传感线） 七：低压节能保护：

路灯控制器的设计

路灯控制器的设计 目录 前言 (1) 1、硬件系统设计 (1) 1.1总体框图设计 (1) 1.2单片机选型 (1) 1.3独立式按键控制电路 (2) 1.4LED动态显示电路 (6) 1.5时钟芯片DS1302 (8) 1.6路灯控制电路 (9) 1.7电路原理 (10) 1.8直流稳压电源 (10) 2、软件设计 (11) 3.1设计思想 (11) 3.2主程序模块 (11) 3.3显示程序模块 (13) 3.4按键程序模块 (14) 3.5定时器程序模块 (15) 3、系统调试 (18) 结论 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21)

摘要 本设计是利用单片机芯片为主体和附属电路共同构成的路灯控制器。 正文中首先简单描述了硬件系统工作原理，并附有硬件系统设计框图。论述了本次毕业设计所应用各种硬件接口技术和各个接口模块功能及工作过程并具体描述了外接电路接口的软硬件调试。 本文写的主导思想是软硬相结合，以硬件为基础来进行各功能模块描写。 关键词：单片机位码段码显示路灯控制电路

前言 随着大中城市规模的不断扩大，城市市容的改善，照明路灯的数量越来越多，其用电量占城市的总用电量的比例不断增加，以往的路灯照明大多采用直接供电方式，人工送电人工关闭，这种方式有许多不足：在不需要亮灯有时没及时关灯，在需要开灯时有时又不及时开灯。利用人工送电，增加人员开资，有时又不能及时开闭，既影响正常照明又浪费电能。因而有必要针对上述问题开发出一种使用方便又节能的装置，这种装置具有以下功能。 （1）显示功能：可显示输入电压、输出电压、三相电流、功率因素、有功、无功等参数。 （2）定时启停：不同地区不同季节，昼夜交替时间是不同的，系统能根据地区和季节自动调节开闭路灯时间。 （3）调时功能：定时时间出现误差，可以进行调时。 （4）去抖动：可去除前沿抖动，使CPU对键控制时一次性成功。 我所设计的这个自动开灯灭灯系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定等优点。

路灯控制器论文

路灯控制器 摘要：本电路使用广泛，功能完善，成本低廉，而且设计电路简单，采用常用的电子元器件构成，使用非常方便，而且此电路具有延时时间可调的功能，照明装置采用低耗能高亮度LED,具有节能降耗的功能，并具有光控、声控的双重功能，可广泛用于多个场合。 关键词：声控电路；光控电路；延时电路；开关电路 1引言 在信息技术不断发展，人类文明不断进步的时代，越来越多的电子产品开始占们的日常工作和生活，在很多公共场所，只要短时间照明的场所，就需要安装一些电子器件，即能够自动控制开关，在有人的时候亮，人走之后，也能持续一段时间，路灯控制器是一种声光控制的器件，能实现这种功能，即在白天光线比较亮不需要照明的时候，即使有声音，灯也会不亮，而在天黑或光线比较暗的时候，能够使电路工作，自动控制灯打开，而且能够在声音消失后，延时照明一段时间，实现照明的目的。通过查阅大量书籍和资料，才在老师和同学的帮助下，设计出了一个简单的路灯控制器电路，其特性优越，用途广泛，功能健全， 使用方便。 2 总体设计方案 2.1 设计思路 路灯控制器电路主要由声控电路，光控电路，开关控制电路及延时电路构成。工作时，光控电路和声控电路同时控制开并控制电路，而光控电路具有优先控制的功能，即先让光控电路来控制开关电路，即在光控电路工用的情况下，再有声音信号才能使用控制电路工作，使灯打开，且在声音消失后会延时照明一段时间，这部分电路由延时电路来实现，电源电路的作用是为负载电路提供照明电源同时向电路中的控制电路提供工作电源，交流电源经过桥式整流以后，再经过电容降压，为负载提供电源，同时经过稳压以 后，为控制电路提供工作电流。 该电路是利用光敏电阻对光敏感的特性和开关管的开关特性来实现，即白天或光线较亮的时候，控制灯不亮，而在晚上或光线较暗时控制灯亮，同时还要有一个延时电路，以达到延时照明的目的，声控和光控是共同进行控制的，因而还要有一个电路来控制，当有光亮的时候，此控制电路阻止，信号不再往下传输，即灯不会亮，而只有当光线足够暗且有声音的时候此控制电路才起作用，才往下一电路传输信号，灯才会亮。此电路既可以用三极管实现，也可以用4000糸列的数字集成实现，出于简单稳定的目的，这里选用数字集成电路来实现。本电路的主要任务是实现在白天光线比较亮的情况下，灯不亮，而在光线比较暗或天黑的时候，只要有声音（说话声、脚步声），灯就会亮，同时加上延时电路的延时作用，灯会延时亮一段时间，不致灯连续工作，造成能源浪费或元器械件的损坏。其控制电路可由TC4011BP数字集成电路来实现，延时电路由电阻，电容实现，光控电路由光敏电阻实现，开关电路由开关管实现。 2.2 总体设计方框图 路灯控制器电路的总体框图由声控、光控电路，声光控制电路，开关电路，延时电路，负载电路和电源电路等构成，工作时，先由光控电路和声控电路一起向声光控制电路输入信号，当两个信号同时有效时，声光控制电路才往下传输信号，才向开并电路送去信号，使开关打开，同时也促使延时电路开始工作，而电路的电源由电源经过桥式整流以后，再经过降压电路降过压以后来提供，电路中其他需供电的电路由降压以后再进行稳压以后来供电，负载的供电直接由电源来提供。总体框图如下所示，工作流程如箭头所 示：

太阳能路灯控制器使用说明书

。 太阳能智能充电控制器 使用说明书 一、主要特点 1.使用微处理器和专用控制算法，实现了智能控制。 2.两种负载工作模式：纯光控、常开模式，负载亮灭时间可调。 3.具有放电率修正控制，不同放电率具有不同的终止电压，符合蓄电池固有特性。 4.科学的蓄电池管理方式，当出现过放时，对蓄电池进行提升电压充电，进行一次补偿维 护，正常使用时，使用直充充电和浮充结合的充电方式，增强了蓄电池的使用寿命；同时具有高精度温度补偿，使充电控制更加精确。 5.参数设置具有掉电保存功能，即系统模式和控制参数等重要数据均保存在芯片内部，掉 电后不丢失，使调节更加方便，系统工作更可靠。 6.充电回路采用双MOS串联式控制回路，使回路电压损失较使用二极管的电路降低近一半， 充电采用PWM模糊控制，使充电效率大幅提高，用电时间大大增加。 7.LED直观显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，数码管显示调节参数，让用户实时了 解系统运行状况，并且具有丰富的参数设置，用户可以根据不同使用环境设置相应的工作模式。 8.具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任 何部件，不烧保险；具有TVS防雷保护，无跳线设计，可提高系统的可靠性、耐用性。 9.所有控制全部采用工业级芯片和精密元器件，能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。同 时使用晶振定时控制，使定时控制更加精确。 10.使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用方便直观。 二、系统说明： 本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统、小型太阳能电站系统设计，使用专用电脑芯片实现了智能化控制，所有芯片均采用工业级别，可以在恶劣的环境下使用。对于具有12V/24V自动识别功能的型号，当控制器初次上电时，系统会进行电压识别，当数

路灯控制器设计

任务与要求安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断，以满足行人的需要，又能节电。1、设计制作一个路灯自动照明的控制电路。当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭，而日照光暗到一定程度时又能自动点亮。开启和关断的日照光照度根据用户要求进行调节，可选用一个合适的LED 灯做实验。2、设计计时电路，用数码管显示路灯当前一次的连续开启1

时间。3、设计计数显示电路，统计路灯的开启次数。开始日期2010 年6 月20 日完成日期2010 年7月1日路灯控制器学生：梁振华林明彬谭晓欣指导教师：刘丹摘要：摘要：本设计采用74LS390、74LS00、CD4511、555 等芯片来完成路灯亮暗控制与所需要的数字逻辑显示功能（在七段数码管上按规律显示特定的数字）。本设计具有逻辑清晰、设计巧妙等特点，能很好的符合课程设计的要求。关键词：关键词：光敏电阻计数器555 定时器数码管引言：引言：本设计主要是通过光敏电阻通过对外界的光线的强弱的感应来控制555 的高低电平输出，从而控制路灯的开或关。为了使计时与计数电路同步启动，555 的输出接计时电路的使能端，计数电路的脉冲端。脉冲的产生是用555 接成一个频率为1HZ 的多谐振荡器，用CD4511 驱动共阴极的七段数码管做显示电路。1、方案原理当光照减弱时，光敏电阻阻值增大，555 定时器的2、6 端口出现低电平，当它到达一定值时，3 口出现高电平，且大于2/3VCC，路灯亮。反之，当光照增强到一定时，光敏电阻阻值减小，3 口出现低电平，小于1/3VCC，路灯熄灭。为了2

避免外部干扰所带来的错误反应（例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励），我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。经以上论证，方案可行。2、元器件原理介绍2.1 555 定时器555 定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555 定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。555 管脚图2.1.1 555 定时器构成的多谐振荡器由555 定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2 和电容C 为外接元件。其工作波如图(D)所示。设电容的初始电压U c ＝0，t＝0 时接通电源，由于电容电压不能突变，所以3

基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真

信息工程学院 课程设计报告书题目: 基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真 课程：电子线路课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2015年 01月 06日

信息工程学院课程设计任务书

信息工程学院课程设计成绩评定表

摘要 现在，在公共场所和公共楼道中，灯光长时间量着的现象是十分的普遍，这给社会造成了极大的能源浪费。另一方面，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。声光控路灯则无这种问题。针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控路灯控制系统。 本系统利用自制直流稳压电源供电，根据光敏电阻的阻值变化判断光线强弱，用咪头测声音信号，LM324 对信号进行放大和构成比较电路。由74LS08D 的与门，实现对信号的筛选，从而对开关部分发出开启或关闭的信号。继电器控制驱动灯泡，由RC 充放电路进行延时。通过对外界信号的选择，声光控路灯实现自动控制灯亮。仅当光线较暗并且有声响时，路灯才会自动点亮，并延时20 秒左右熄灭。此系统能很好的控制路灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。 声光控路灯控制器可以自动实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。不仅节约了电能，而且能延长灯泡的使用寿命。可广泛应用于楼梯，走廊，卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。词控制器经济实用，即使一般的脚步声也能使灯泡发光照明。 关键字：声光控制；LM324；继电器；延时

太阳能路灯控制器设计课程设计

太阳能路灯控制器设计课程设计

太阳能路灯控制器设计 摘要 为了提高太阳能光伏控制器的性价比，设计了运用单片机的太阳能光伏控制器。本控制器具有效率高、可靠性高、运行稳定、性价比高、适宜批量生产的特点。控制器实现了基于单片机PIC16F711的工作状态控制和蓄电池能量管理，满足了太阳能光伏控制器在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求。蓄电池充放电精确控制也在此控制器中得到实现。实验结果表明，应用此控制器的太阳能光伏系统效率高、运行稳定，蓄电池寿命也可延长。 关键词：太阳能，单片机，充放电电路，锂蓄电池

1 绪论 1.1 课题背景 能源是经济、社会发展和提高人民生活水平的重要物质基础，能源问题是一个国家至关重要的问题。随着科学技术和全球经济地飞速发展，对能源的需求也在日趋增长。自20世纪70年代的世界石油危机以来，人们才真正意识到，化石燃料的储量是有限的，能源危机迫在眉睫。从全球来看，已探明的可支配的传统能源储量在不久的将来即将耗尽，能源问题的突出，不仪表现在常规能源的匮乏不足，更重要的是化石能源的开发利用对牛态环境的污染破坏：大气中的颗粒物和二氧化硫浓度增高，局部地区形成酸雨。而每年排放的大量二氧化碳带来的温室效应，使全球气候变暖，自然灾害频繁。常规能源在给人类社会带来飞速发展的同时，也在很大程度上使人类社会面临着前所未有的困难和挑战。这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源，实现可持续发展。 光伏发电具有取之不尽且无污染等优点，日前在我国，光伏发电主要应用在如下领域：西部偏远地区电力供应、通讯及交通设施、气象台站、航标灯和照明路灯。光伏发电的照明路灯应月J具有节能性、经济性和实川性等优点，在众多应用领域中具有最广泛的发展前景。本课题为研制一套独立光伏电源控制器，廊州于LED路灯照明系统。通常独立照明系统由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器和负载LED组成。由于系统的稳定性严格受到蓄电池和LED寿命的影响，本课题研制的充放电控制器通过实时监测系统允放电回路的相关信息，确定相应的允放电策略，实现了稳定太阳能电池输出、优化蓄电池充电方法和保护蓄电池及负载的目的，最终提高了太阳能电池的利用率和整个照明系统的可靠性。 1.2 设计指标 本设计的设计要求指标如下: 1、锂蓄电池电压的检测 2、锂蓄电池电流的检测 3、充放电控制电路的检测

路灯控制器设计与仿真

学号: 数字电子技术课程设计 路灯控制器的设计与仿真 系部名称：电气工程系 专业名称：电气工程及其自动化 指导老师：史振江 完成日期：2014年12月26日

课程设计评定表

摘要 本设计制作的路灯控制器, 它由光信号控制电路、路灯驱动电路、振荡脉冲产生电路、计数译码电路和数码显示器组成。主要实现当处于暗环境下（晚上）能够自动开灯，当处于亮环境下（白天）能够自动关灯；能自动记录“路灯”的 开灯次数（用1位数码管显示）；能记录“路灯”开灯时间。通过用Multisim10 画电路原理图和用Multisim10仿真和理论分析设计出路灯模拟控制的蓝本。本 设计具有逻辑清晰、设计巧妙等特点，能很好的符合课程设计的要求。 关键词：数码管译码器计数器

目录 第一章引言 (5) 第二章设计任务及目的 (5) 工1303数字电子技术课程设计任务书2 (5) 第三章电路设计总方案及原理框图 (6) 3．1电路设计总方案 (6) 3．2电路原理框图 (6) 第四章单元电路图及设计方案 (6) 4．1开关控制电路设计总方案 (6) 4．2开关控制电路所用器件功能介绍 (7) 4．2．1 555定时器 (7) 4．2．2 由555定时器构成的施密特触发器 (7) 4．3开关控制电路电路图 (8) 如图4.4所示为路灯开关控制电路。 (8) 4．4开关次数记录显示电路设计总方案 (9) 4．5开关次数记录显示电路所用器件功能介绍 (10) 4．5．1 计数器 (10) 4．5．2译码器 (10) 4．6开关次数记录显示电路图 (11) 4．7开启时间数码显示器设计总方案 (12) 4．8开启时间数码显示器电路图 (12) 4．9 由 555定时器构成的多谐振荡器 (13) 4．10 由 555定时器构成的多谐振荡器电路图 (14) 第五章仿真软件Multism10介绍 (16) 第六章电路仿真 (16) 6．1总电路图 (16) 6．2电路仿真结果 (17) 如图6.2 (17) 第七章元件清单表 (18) 第八章总结 (19) 第九章参考文献 (19)

智能路灯节能控制器的设计与实现

智能路灯节能控制器的设计与实现 豆豆网技术应用频道2009年07月03日【字号：小中大】收藏本文 关键字：雷达系统LabVIEW智能远程控制系统声音控制计数器地震烈度计运动控制器 0 引言 随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。公共路灯节能的口号便由此而提出。通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制线路。本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制线路来实现路灯节能。在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。本文采用“全年分三季，一季分时段”的分时控制思想实现节能的目的。在不同的时段投入不同的供电电压运行，在保证路灯正常照明的前提下，兼顾到了用电低谷期节能的效果。同时利用电力载波技术实现对路灯运行状况的实时监控。 1 系统硬件电路的设计 1．1 智能路灯控制系统 该智能路灯节能系统主要由电量检测电路、实时时钟、自耦变压器电路、显示电路及载波通信等电路组成。将一年大致分为三个季节段来对路灯进行控制，使其在不同的季节有不同的开关灯时间。而从开灯到关灯根据当地交通又可大致分为三个阶段(高峰、正常、低谷)来对路灯进行控制。从实时时钟芯片中将当前的路灯工作状况进行相应的归类，由单片机输出控制接触器的线圈的断合，而其触点的输出分别控制自耦变压器的三个触

太阳能路灯控制器产品

金士顿 小款四时段恒流一体机 双路分时段太阳能路 灯… 单路三时段自带恒流 控… 单路分时段太阳能路 灯… HCTS-L四时段控制恒 流…

威尔士 1 维尔仕太阳能MPPT调光路灯控制器WS-AL MPPT15 15A 来自: 太阳能控制器 品牌：维尔仕尺寸：134*100*31mm 品名：太阳能路灯控制器重量：260g 型号： WS-AL MPPT15 规格： 50台/箱维尔仕太阳能MPPT调光路灯控制器WS-AL MPPT15 15A WS-AL MPPT15 15A维尔仕太阳能路灯控制器(维尔仕智能型MPPT太阳能调光路灯控制器，光伏控制器)采用微电脑（CPU）控制技术，白天调节太阳能发电板的工作电压，使太阳能板全天时、全天候始终工作在V-A特性曲线的最大功率点。同普通太阳能路灯控制器相比，可以将光伏组件工作效率提高30%。当天黑时自动开启照明灯，给定照明灯弱光半小时后自动转为强光，到设定时间或天亮时转为晨光。其中强光时间可以随意设定：强光有10个小时可以设置成满功率光+半功率光，例如：把强光10个小时之中设置满功率光为6小时（灯泡满功率亮），之后4小时光线为半功率光（灯泡半亮），最后变为晨光直到天亮时控制器自动停止向负载供电（灯泡熄灭）。 WS-AL MPPT15 15A维尔仕太阳能路灯控制器还负责蓄电池的充、放电管理：当蓄电池电压低时，自动关闭照明灯，以保护蓄电池；当蓄电池充满时，自动进入PWM浮充状态；当天黑时，关闭充电回路，避免蓄电池通过太阳能板放电。从而大幅延长蓄电池的使用寿命。此外，本控制器还增加了全面的保护功能，使整个太阳能光伏系统高效，安全的运作。 WS-AL MPPT15 15A 维尔仕太阳能路灯控制器不同于其它的控制器，选用最先进的功率器件，简洁明了的LED显示，设备运行状况一目了然且适应寒冷，高温，潮湿等恶劣自然环境。性能优异、质量可靠，是专用于各种太阳能路灯或户用太阳能电源系统多功能、多用途的太阳能控制器。 功能特点： 1．MPPT最大功率功能 2．可以设定光线强度，节省能源消耗，真正达到节能效果 3．防止蓄电池过度充电、过度放电。 4．防止反充功能（蓄电池向太阳能板充电）。 5．防止蓄电池与太阳能电池反接功能。 6．根据光线强弱，傍晚自动开启照明灯。 7．可设定20级定时模式或10种分段模式 8. 12V、24V自动识别。

路灯控制器的设计与实现

学科分类号080 6 本科生毕业论文(设计) 题目（中文）：路灯控制器的设计与实现 （英文）： Design and Implementation Street Lamp Controller 2013年 5 月 10 日 目录 摘要.............................................................. 关键词.............................................................. Abstract ............................................................ Key words ........................................................... 1 前言.............................................................. 选题背景 ...................................................... 研究现状 ...................................................... 研究目的和意义 ................................................ 2 任务分析与方案论证................................................ 任务分析 ...................................................... 方案论证 ...................................................... 系统主控模块方案选择...................................... 光电转换方案选择.......................................... 显示模块方案选择.......................................... 3 系统硬件设计...................................................... 单片机最小系统 ................................................ 光控电路 ...................................................... 继电器驱动电路 ................................................ 报警电路 ......................................................

路灯控制器课程设计

一、课程设计目的、任务和内容要求： 在现代城市中，效率意识日益突出，人们希望不需要人力资源的浪费，希望使效率合理使用最大化。因此，自动路灯控制器是实现无人管理自动开关的重要设计。 本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。 具体设计任务如下： 1．熟悉路灯控制器工作原理； 2．写出路灯控制器的设计方案； 3．用硬件加以实现； 4．写课程设计报告。 设计要求： 设计一个路灯控制器控制电路。要求： 基本要求： 1.当处于暗环境下（晚上）能够自动开灯（发光二极管亮）。 2.当处于亮环境下（白天）能够自动关灯（发光二极管灭）； 3.能自动记录“路灯”的开灯次数（用1位数码管显示）； 4.能累计“路灯”开灯时间（用2位数码管显示）。 发挥部分：用白炽灯代替发光二极管；其它。

二、进度安排： 第1~2天：查找资料，熟悉电子密码锁的设计原理，给出设计总体方案； 第2~4天：各模块的详细设计； 第4~9天：硬件连线，调试； 第9~12天：写课程设计报告。 三、主要参考文献： [1]谢自美. 电子线路设计-实验-测试[M] .武汉:华中科技大学出版社, 2000 [2]童诗白华成英．模拟电子技术基础[M]．高等教育出版社，2006年5月第四版． [3]阎石．数字电子技术基础[M]. 高等教育出版社,,2006年5月第五版． [4]郭天祥新概念51单片机C语言教程[M] 电子工业出版社2009年9月 [5]黄彤．通用控制器的应用[J]．无线电，2010年2月，2期． [6]梁延贵.现代集成电路实用手册[M]科学技术文献出版社2002年 [7]范红刚魏学海任思璟51单片机自学笔记[M]北京航空航天大学出版社2010年1月 指导教师签字： 年月日

太阳能路灯控制器使用书

七、常见问题及处理方法： 太阳能智能充电控制器 使用说明书 一、主要特点 1.使用微处理器和专用控制算法，实现了智能控制。 2.两种负载工作模式：纯光控、常开模式，负载亮灭时间可调。 3.具有放电率修正控制，不同放电率具有不同的终止电压，符合蓄电池固有特性。 4.科学的蓄电池管理方式，当出现过放时，对蓄电池进行提升电压充电，进行一次补偿维 护，正常使用时，使用直充充电和浮充结合的充电方式，增强了蓄电池的使用寿命；同 时具有高精度温度补偿，使充电控制更加精确。 5.参数设置具有掉电保存功能，即系统模式和控制参数等重要数据均保存在芯片内部，掉 电后不丢失，使调节更加方便，系统工作更可靠。 6.充电回路采用双MOS串联式控制回路，使回路电压损失较使用二极管的电路降低近一半， 充电采用PWM模糊控制，使充电效率大幅提高，用电时间大大增加。 7.LED直观显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，数码管显示调节参数，让用户实时了 解系统运行状况，并且具有丰富的参数设置，用户可以根据不同使用环境设置相应的工 作模式。 8.具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任 何部件，不烧保险；具有TVS防雷保护，无跳线设计，可提高系统的可靠性、耐用性。 9.所有控制全部采用工业级芯片和精密元器件，能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。同 时使用晶振定时控制，使定时控制更加精确。 10.使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用方便直观。 二、系统说明： 本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统、小型太阳能电站系统设计，使用专用电脑芯片实现了智能化控制，所有芯片均采用工业级别，可以在恶劣的环境下使用。 对于具有12V/24V自动识别功能的型号，当控制器初次上电时，系统会进行电压识别，当数 码管显示“0”时，表示12V系统，若显示“1”则表示24V系统。同时系统具有短路、过载、 和独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄 1 / 3

太阳能路灯控制器设计报告

太阳能路灯控制器设计报告 专业名称：电子信息工程 学生姓名：李伟 班级学号： 27378382737 指导教师： 实习日期：

太阳能路灯控制器设计 摘要：近年来，随着按照全面协调可持续的科学发展观的要求，把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态 环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。这表明，发展循环经济，实 现节约发展、清洁发展、安全发展，从而实现可持续发展，然而对太阳能的利用就愈发的重要，本文综合介绍了太阳能 路灯控制器的构造及其原理，并提出自己的一些看法，一边为相关研发人员提供参考。 关键词：太阳能路灯控制器，太阳能，原理 一、太阳能路灯控制器的基本介绍 太阳能控制器应用于太阳能光伏系统中，它全称太阳能充放电控制器，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统中非常重要的组件。使整个太阳能光伏系统高效，安全的运作。 太阳能路灯控制器主要用于家庭、商业区、工厂、交通、牧区、通信以等太阳能供电系统。作为太阳能路灯控制器应该具备以下基本功能: 过载保护、短路保护、反向放电保护、极性反接保护、雷电保护、欠压保护、过充保护、负载开机恢复设置。 二、太阳能路灯控制器工作原理 新一代多功能太阳能路灯控制器。其电子线路配备了性能优良的单片机微处理芯片，具有高效率充电、五个LED 全功能显示、可编程的路灯控制模式等功能。 1、控制器具有如下功能： 带有自动温度补偿的三阶段的充电方式（强充电-均衡充电-浮充电），由脉宽调制（PWM）控制充电方式，可应用于给全密封或不密封的铅酸蓄电池充电。用户可以自己选择，由蓄电池容量（SOC）还是蓄电池电压来控制深度放电保护功能。五个LED可清晰地显示蓄电池的不同工作及充放电状态。 2主要技术参数： 根据太阳能电池组的开路电压自动识别白天和夜晚内置温度补偿蓄电池容量（SOC）或者蓄电池电压来控制深度放电保护功能极性反接保护两种夜间照明模式，其中一种为只有光控无定时模式。另一种是可编程的控制模式。当黄昏来临，在一定延时后，负载端自动打开。用户可自定义夜间负载打开的时长，设定时长以1小时为单位，在定时模式下最长可达12小时。五个LED全面显示蓄电池的不同充放电状态通过路灯控制器的可编程模式可分13段步进0.5V选择控制器天黑程度的控制点电压和天亮程度的控制点电压。充电采用串联调节PWM脉冲宽度方式进行控制。 3、设计原理 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。