基于51的太陽(yáng)能LED路燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，世界能源危機(jī)日益嚴(yán)重，利用常規(guī)能源已不能適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的需要，開發(fā)和利用新能源越來(lái)越引起各國(guó)的重視。太陽(yáng)能作為一種“取之不盡，用之不竭”安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)污染和可再生的能源越來(lái)越受到重視。
　　加之現(xiàn)今光伏技術(shù)的逐漸成熟，利用光伏發(fā)電成為解決能源問(wèn)題的一大途經(jīng)。隨著可持續(xù)發(fā)展的不斷深入，人們?cè)诜e極開發(fā)各類可再生新能源的同時(shí)也在倡導(dǎo)節(jié)能減排的綠色環(huán)保技術(shù)而在照明領(lǐng)域，壽命長(zhǎng)節(jié)能安全綠色環(huán)保色彩豐富微型化的LED固態(tài)照明也已被公認(rèn)為世界一種節(jié)能環(huán)保的重要途徑，太陽(yáng)能LED路燈同時(shí)整合了這兩者的優(yōu)勢(shì)。
　　1 系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)
　　本論文主要研究方向是太陽(yáng)能LED路燈的研究，其核心部件為蓄電池控制器和路燈控制器。蓄電池控制器是控制太陽(yáng)能電池方陣對(duì)蓄電池充電以及蓄電池給負(fù)載供電的自動(dòng)控制設(shè)備，能自動(dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電，有效的保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)使用年限。路燈控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，能夠按照需求對(duì)路燈的亮滅狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制，采用光線控制、紅外控制及定時(shí)控制相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)最優(yōu)管理。
　　1.1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)
　　系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件部分、LED光源、蓄電池控制器、路燈控制器、蓄電池、紅外傳感器、光線傳感器等幾部分構(gòu)成。太陽(yáng)能電池板的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)非常有利。

　　1.2 系統(tǒng)的功能目標(biāo)
　　1)白天太陽(yáng)能電池給蓄電池充電，夜晚蓄電池自動(dòng)供電照明。
　　2)對(duì)LED照明的光強(qiáng)進(jìn)行控制，聲、光控電路可以根據(jù)不同外界條件控制照明。
　　3)可通過(guò)手持遙控器控制路燈，并且能夠獲取路燈狀態(tài)信息，完成故障檢測(cè)。
　　4)能夠顯示并設(shè)置系統(tǒng)的供電時(shí)間。
　　2 硬件的整體設(shè)計(jì)
　　太陽(yáng)能LED能路燈系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池板、蓄電池控制器、蓄電池、路燈控制器、顯示器等部分組成。由太陽(yáng)能電池板采集太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能通過(guò)蓄電池控制器儲(chǔ)存到蓄電池中，蓄電池控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行監(jiān)控，防止蓄電池過(guò)充和過(guò)放。路燈控制器由AT89S52主控電路、紅外檢測(cè)電路、光線檢測(cè)電路、按鍵、DS1302時(shí)鐘電路、LED恒流源驅(qū)動(dòng)電路、LCD12864顯示電路等組成。
　　2.1 紅外檢測(cè)電路
　　紅外檢測(cè)電路以LM339為核心元件，用紅外對(duì)管檢測(cè)物體狀態(tài)，用電位器調(diào)節(jié)紅外對(duì)管檢測(cè)物體的靈敏度。紅外發(fā)射管發(fā)出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，紅外反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)LM339比較器處理后輸出一個(gè)低電位信號(hào)到單片機(jī);當(dāng)檢測(cè)方向沒有障礙物時(shí)，輸出一個(gè)高電位信號(hào)到單片機(jī)。

　　2.2 LED恒流源驅(qū)動(dòng)及調(diào)光電路
　　LED恒流源驅(qū)動(dòng)電路采用連續(xù)電感電流導(dǎo)通模式的降壓恒流源驅(qū)動(dòng)器PT4115，采用高端電流采樣設(shè)置LED平均電流，通過(guò)DIM引腳可以接受模擬調(diào)光和很寬范圍的PWM調(diào)光。當(dāng)DIM的電壓低于0.3 V時(shí)，率開關(guān)關(guān)斷，PT4115進(jìn)入極低工作電流的待機(jī)狀態(tài)。DIM端連接單片機(jī)P3.2腳，對(duì)路燈的開關(guān)和亮度進(jìn)行控制。