单片机控制下太阳能路灯系统开发探析发--x

3.0 闻远设计 2023-04-25 141 4 17.85KB 2 页 2光币

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单片机控制下太阳能路灯系统开发探析发

随着我国城市化发展的不断加快，城市建设的规模越来越大，路灯是城市建设过程中最基础的

部分，为城市照明以及美化城市的过程中有着非常重要的作用。目前，大部分城市在建设路灯

的过程中，都是采用人力进行的，建设成本较高，能源消耗较大，与目前可持续发展的战略相

冲突。一款建设成本较低、节约能源性能较好的路灯控制系统，已经成为城市建设发展过程中

必须品。

1 太阳能路灯系统

太阳能路灯控制系统主要是由太阳能电池板、蓄电池、灯具、控制箱、灯杆等组成的。太阳能

路灯系统的核心控制系统如图 1 所示。

这样的太阳能系统是由太阳能电池方阵（含电池的支架）、路灯控制箱（内部设置有蓄电池

组、路灯控制器等）、LED 路灯照明灯头、路灯灯杆等几部分组成的。灯头主要是使用 1W 功

率的 LED 白光集成在电路板上，并按照一定间距进行排列的平面发光源。LED 技术有 21 世纪

新光源的称号，是在白炽灯、日光灯、高压气体之后的新一代的光源，LED 灯具有节能、无污

染、使用时间长、没有频闪、安全、控制性能良好、直流供电等多种优点。路灯控制箱的箱体

主要是采用不锈钢的材料布置的，既美观又实用，路灯控制箱内布置的铅酸蓄电池与相应的充

放电控制元件，其中在设计充放电控制器的时候，需要考虑好控制器的功能以及花费的成本，

功能上控制器需要具有光控、时间控制、过放保护控制、过充电保护控制以及接反电保护控制

等性能，具有良好的性价比。

2 系统硬件电路设计

在对单片机太阳能路灯照明进行控制设计的过程中，主控制器采用 AT89C52 单片机，主要是

经过总线与系统中各模板进行连接。设置系统工作时间，因为时间不同，工作状态也不相同。

采用光敏感电阻器对路灯所处环境的光亮程度进行检测，并经过转换芯片将收集的信息进行转

换，之后发送给单片机。单片机对这写信息进行相应的处理后，再经过继电器对路灯的工作状

态进行控制。通常情况下，路灯的工作时间分布情况为 :每日 0时-次日 6时是路灯节能的时

间，路灯需要处在半电压的情况下工作 ;而9时-0 时则是处在全电压的情况下工作，其他的时

间需要根据实际环境的光线情况对泸路灯的亮暗情况进行控制。

2.1 键盘电路设计

键盘S1,S2,S3 分别接在单片机 P2.4,P2.5,P2.6 上，其中 S1 设置为模式选择键，主要用来控制数

码管现实的模式（蓄电池的电压情况、太阳能电池板的电压、负载工作时间）。S2,S3 则分别

显示控制负载工作时间的增减情况，每次的增减时间为 15min.

2.2 电源电路模块设计

太阳能路灯控制系统正常工作的时候电压为 5V,主要采用 12V/24V 的铅酸蓄电池进行供电，当

蓄电池的电压不稳定的时候，需要提供相应的电压进行稳定控制，该系统采用 LM7805 三端稳

压器，当输入的电压在 5~24V 之间的时候，可以保证输出的电压稳定在+5V 左右。LM7805 三

端稳压器组成稳定的电源只需要少部分的元件，这样使用更加方便，系统的工作情况更加稳

定。

2.3 蓄电池电压采样电路设计

在整个太阳能单片机照明系统中，蓄电池是非常重要的设备，白天的时候蓄电池可以将电池板

采集的太阳光转换成电能存储起来，等到天色暗下去的时候再将其转换成电能输送到照明设备

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摘要：

单片机控制下太阳能路灯系统开发探析发随着我国城市化发展的不断加快，城市建设的规模越来越大，路灯是城市建设过程中最基础的部分，为城市照明以及美化城市的过程中有着非常重要的作用。目前，大部分城市在建设路灯的过程中，都是采用人力进行的，建设成本较高，能源消耗较大，与目前可持续发展的战略相冲突。一款建设成本较低、节约能源性能较好的路灯控制系统，已经成为城市建设发展过程中必须品。1太阳能路灯系统太阳能路灯控制系统主要是由太阳能电池板、蓄电池、灯具、控制箱、灯杆等组成的。太阳能路灯系统的核心控制系统如图1所示。这样的太阳能系统是由太阳能电池方阵（含电池的支架）、路灯控制箱（内部设置有蓄电池组、路灯控制器等...

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