给大家介绍一个基于AT89S52单片机的太阳能路灯设计方案

1、太阳能路灯控制器设计

路灯控制系统工作原理：白天光伏电池向蓄电池充电，晚上蓄电池提供电力供路灯照明。所以蓄电池将构成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。设计中采用AT89S52单片机，并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等。图1是太阳能路灯控制器结构设计图。

2、单片机智能控制模块

太阳能路灯控制器选择ATMEL公司的8位单片机AT89S52为核心的智能控制模块，在整体上具有低功耗、性能高的特点。

2.1、单片机振荡电路

单片机振荡电路如图2所示。

2.2、复位电路

复位电路如图3所示，电路结构简单，稳定可靠。

3、电源电路模块设计

系统正常工作电压为5V，系统采用12V/24V的铅酸蓄电池供电，蓄电池电压不稳定，所以需要对电源进行稳压。本系统采用LM7805三端稳压器，其输入电压在5～24V时均可以保证输出为稳定的+5V。LM7805组成稳压电源只需要很少的外围元件，使用起来非常方便，工作稳定可靠J。系统电源电路如图4所示。

4、采样模块设计

太阳能电池采样和蓄电池采样对于系统正常运行起着非常重要的作用。太阳能路灯控制器要对蓄电池充放电进行合理控制，即需对蓄电池、太阳能电池板电压进行采样。为此，AT89S52单片机就要外接A/D转换模块，把电压转换为数字信号，系统选用v/F转换芯片LM331组成数模转换电路。在系统采样设计中，为了防止因为外部因素导致AT89S52程序跑飞或死机，提高系统稳定性，在LM331与单片机之间还需增加单通道的高速光电隔离器6n137J。图5为太阳能电池板采样电路图。系统蓄电池采样和太阳能电池板采样电路相同。

涨知识！基于单片机的太阳能LED路灯这样设计！

摘要

伴随着城市道路的高速发展，人们对高新节能光电路灯照明的需求与日俱增，太阳能LED路灯作为典型的绿色照明光源，具有广阔的应用前景，要结合太阳能资源、气候条件、控制方式等因素，进行合理的太阳能LED路灯的设计，确保太阳能LED路灯节能、可靠的工作，满足人们对高性能照明的要求。

随着传统能源的不断消耗，人们对新能源的应用也更加关注，尤其对于可再生、清洁的太阳能更是首当其冲。太阳能路灯作为一种太阳能的应用领域，随着城建设和交通的发展，日益受到关注，太阳能路灯的灯具采用更加环保节能的白光LED照明灯。本设计中路灯的控制部分采用了以STC12C5410AD单片机为核心，外围电路包括电压采集、负载输出控制、检测、LED显示及键盘等部分。

1、太阳能路灯系统

太阳能路灯系统属于独立的太阳能光伏发电系统，其由太阳能电池板、蓄电池、灯具、控制箱、路灯杆等组成。太阳能路灯系统的核心组成，如图1所示。

图1太阳能路灯系统的核心组成

该系统由太阳能电池方阵（包括电池支架）、路灯控制箱（内有蓄电池组、控制器等）、LED照明灯头和路灯杆等几部分组成。灯头部分采用1W功率的LED白光集成于电路板上排列为一定间距的点阵来作为平面发光源。LED有21世纪新光源之称，是继白炽灯、日光灯、高压气体灯后的第四代光源，具有节能、光效高、寿命长、无频闪、直流供电、便于控制、安全、可靠性强等特点。路灯控制箱箱体采用不锈钢材质，美观耐用，箱内布置铅酸蓄电池和相应的充放电控制元件，其中的充放电控制器和核心的设计环节，要考虑功能和成本，功能上具备光控、时控、过放保护、过充保护和反接保护等，实现较好的性价比。

2、太阳能路灯控制器

太阳能控制器是应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、交直流负载的工作，是光伏系统中最重要的组件，维护整个太阳能光伏系统安全、可靠、高效的运作。光伏电源系统的运行参数进行实时高速采集，并按照一定的控制规律由软件程序对单路或多路光伏电池阵列进行接通和断开控制。

利用光伏效应原理制成的太阳能电池白天接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器存储于蓄电池组中，夜晚当光线暗下来后，利用充放电控制器自动检测光度，控制蓄电池对灯头放电，为了保护蓄电池，避免过放电，蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器自动动作，进行切换，蓄电池放电结束。此控制器对12V和24V蓄电池能自动识别，可以对蓄电池进行科学管理，还能对蓄电池过压、欠压等运行状态有所指示，且有两路负载输出，每路负载的额定电流可达到5A，两路负载根据实际需要，可随意设置为分时点亮、同时点亮或单独定时等多种工作方式，此控制器还可对负载实现短路、过流等保护功能，具有较高的智能化和自动化水平。

3、道路照明的规划设计

3.1倾角设计

为了让太阳能电池在一年中接收到更多的太阳辐射能，提高太阳能的利用率，一定要结合当地的维度，合理设置太阳能电池组件的最佳倾角。

3.2抗风设计

在太阳能路灯系统设计中，抗风设计是一个需要特别重视的问题，抗风设计主要包括灯杆的抗风设计和电池组件支架的抗风设计两大块。

3.3灯具布置

道路照明设计应根据场所和道路的特点，并结合照明要求，选择高杆照明方式或常规照明方式。常规照明灯具的布置可分为双侧交错布置、双侧对称布置、单侧布置、中心对称布置和横向悬索布置五种方式，具体选择哪一种，要结合实际选择，采用常规照明方式时，应根据道路宽度、横断面形式及照明要求进行选择。

3.4照明设计

对于现代社会，城市道路建设是城市建设的关键，夜晚色彩斑斓、交相辉映的灯光是现代城市经济发展和文明进步的象征，因此，道路照明与道路建设需同步进行。在规划设计上，需根据道路宽度和绿化隔离带情况，采用单排、双排或单、双臂照明，选用一定色调、高度、形状、灯杆的灯具与周围环境协调配置，使道路照明壮观、亮丽，真正成为城市亮点和旅游观光景点。

4、结束语

该太阳能LED路灯的控制器系统，是以STC12C5410AD单片机为核心，达到了对蓄电池及负载运行的有效管理，提高了太阳能电池板的利用率，延长了蓄电池的使用寿命，可以防止因线路问题而造成意外事件的发生，具有成本低廉、设计可靠的特点，具有较高的应用推广价值。太阳能路灯操作简单、设备可靠、使用方便、节能环保，充分体现了太阳能利用的多种优势，特别适合于偏远地区、牧区、部分山区使用，在城市及郊区道路、广场均可配置太阳能路灯，其应用必将受到越来越多的重视。

相关问答

要控制太阳能电池灯的亮时间,可以采用以下方法:1.使用光敏电阻或光敏传感器检测环境光强度,当光强低于一定阈值时,开启灯光。2.使用定时器或时钟芯片设置灯光...

双路控制器可以控制两盏(路)灯,而单路控制器只能控制一两盏(路)灯。太阳能路灯控制器是用于家庭、商业区、工厂、交通、牧区、通信以等太阳能供电系...

太阳能路灯工作原理及电路图一用PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控制器点击可查看大图>>LED太阳能咱灯原理图图2是用:PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控...

磷酸铁锂电池的充电也是恒流限压,没什么特别的,用太阳能电池的话,最多加个光照检测,实际上是输入电压检测,也没什么特别的,不用单片机也可以,用单片机最多...

[回答]推荐以下两家国内质量好的太阳能路灯厂家:1、江苏森发路灯*有限公司江苏森发路灯*有限公司它是生产道路灯、组合灯、庭院灯、礼花灯、草坪灯、景观...

麻烦,太阳光入射方向是随时间按固定规律变化的,只要设置好时间,让其10分钟或半小时,转一个固定角度就行至于因季节的变化引起的太阳高度角变化,可人工调,并...

大家说说太阳能路灯控制器价格贵吗

用隔离变压器,一端接太阳板输出端,侧电压,一端接单片机检测端子。隔离变压器有电压转电压的,电流转电压,电压转电流,电流转电流。电流的测量:线上套一个电流互...

逆变器和太阳能控制器连接需要中间储备器件进行连接,一般选用蓄电池,太阳能控制器与蓄电池连接充电,蓄电池再与逆变器连接将其电压升高,将升高的电压与太阳能...

[回答]3.警示效果好,采用台湾进口大尺寸LED芯片保证LED使用寿命及亮度;4.多种选择,多种透镜可供选择,适用不同的路面适用环境;5.性能稳定,美国进口MCU单...