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基于51單片機(jī)多功能太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2013-11-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
隨著社會(huì)發(fā)展的步伐日益加快,人們對(duì)新型能源地開(kāi)發(fā)利用程度不斷加大,太陽(yáng)能作為一種新型能源,越來(lái)越受到人們的重視,合理有效的利用好太陽(yáng)能,已逐步成為節(jié)能環(huán)保的一種趨勢(shì)。西藏太陽(yáng)能資源居中國(guó)首位,也是世界上最豐富的地區(qū)之一,全年平均日照時(shí)數(shù)在3 000小時(shí)左右。因此為了更環(huán)保、更加節(jié)能,合理有效地利用太陽(yáng)能,我們?cè)O(shè)計(jì)出一款多功能太陽(yáng)能路燈。文中采用C8051F020作為主控芯片,通過(guò)51控制片內(nèi)高速AD對(duì)紫外線傳感器、溫度傳感器、光照度傳感器等進(jìn)行采樣,對(duì)拉薩環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)(特別是紫外線強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)),相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)經(jīng)過(guò)LCD顯示,用戶可通過(guò)需要顯示廣告信息,如進(jìn)行公益廣告,商業(yè)廣告相關(guān)信息的宣傳;同時(shí)利用具有高效節(jié)能的LED燈作為發(fā)光源提供照明,蓄電池作為儲(chǔ)存電能的工具,將獲取的太陽(yáng)能存儲(chǔ)起來(lái)。本設(shè)計(jì)不僅具有良好的市場(chǎng)前景,而且實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
文中設(shè)計(jì)的硬件包括,新華龍電子公司的C8051F0201、穩(wěn)壓電路。文中主要利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,并儲(chǔ)存在蓄電池中,由蓄電池給硬件部分提供電源,通過(guò)穩(wěn)壓電路提供工作電壓,主控芯片C8051F0201控制LCD顯示和AD采樣,太陽(yáng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

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1.1.1 C8051F020簡(jiǎn)介
C8051F020(以下簡(jiǎn)稱)器件是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片,具有32個(gè)數(shù)字I/O引腳。此款具有高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核(可達(dá)25MIPS)。全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口(片內(nèi))。12位、100 ksps的8通道ADC,帶PGA和模擬多路開(kāi)關(guān)。
8位500 ksps的ADC,帶PGA和8通道模擬多路開(kāi)關(guān)和兩個(gè)12位DAC,具有可編程數(shù)據(jù)更新方式。64 k字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器。4 352(4096+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM,可尋址64 K字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口。硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、Sm Bus/I2C和兩個(gè)UART串行接口,5個(gè)通用的16位定時(shí)器。具有5個(gè)捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣。列片內(nèi)看門(mén)狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器,每個(gè)都可在工業(yè)溫度范圍(-45~+85℃)內(nèi)用2.7~3.6 V的電壓工作。端口I/O、/RST和JTAG引腳都容許5 V的輸入信號(hào)電壓。C8051F0201引腳如圖2所示。

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