基于A(yíng)tmega48太陽(yáng)能路燈控制器研究

3．3 蓄電池的電壓采集電路
蓄電池電壓采集用于蓄電池工作電壓的識別，利用單片機的PWM功能，對蓄電池進(jìn)行開(kāi)路保護和過(guò)充保護。蓄電池的正極(B+)經(jīng)過(guò)R36、R7、R9的分壓后，把電壓送到單片機的ADC7的端口，如圖5所示。在圖中，D5起到保護作用，保證UADC7的電壓不低于0．7 V。電容C17是用來(lái)防止干擾信息。

3．4 充放電控制電路
充放電控制電路如圖6所示。蓄電池電壓在正常情況下，由單片機控制的充電驅動(dòng)MOS管Q1為高電平，處于截止狀態(tài)，三極管Q3導通，這時(shí)PWM占空比為零，太陽(yáng)能電池板向蓄電池恒流充電；當蓄電池電壓達到13．6 V時(shí)，Q1為高電平時(shí)，Q3導通，Q1截止，通過(guò)控制占空比，使Q1實(shí)現通斷控制，此時(shí)處于恒壓浮充狀態(tài)；當電流下降到某一設定的值時(shí)，進(jìn)行恒流充電；但蓄電池電壓達到設定的過(guò)充點(diǎn)14．4 V時(shí)，再進(jìn)行恒壓涓流充電；涓流小到某一值，單片機控制的充電驅動(dòng)Q1進(jìn)行短路保護；當蓄電池電壓下降到某設定值時(shí)，Q3重新導通，Q1截止，恢復為正常充電狀態(tài)。當蓄電池電壓低于設定的過(guò)放點(diǎn)時(shí)，放電驅動(dòng)管Q2為高電平，Q4導通，Q2截止，此時(shí)負載無(wú)輸出；當蓄電池電壓達到12．6 V時(shí)，單片機控制的放電驅動(dòng)T2為低電平，Q4截止，MOS管Q2導通，此時(shí)恢復對負載供電。

3．5 輸出電流采樣及溫度檢測電路
輸出電流采樣電路采用一個(gè)小電阻來(lái)檢測電流，通過(guò)運算放大器放大，經(jīng)A／D轉換后輸入單片機中，就可以計算出電流I的大小。
蓄電池的容量是隨溫度的變化而變化的，溫度降低，蓄電池的容量就減??；溫度升高，蓄電池的容量將增大。如果充電電流維持不變，相應的充電倍率將不變，不同的充電倍率對應著(zhù)不同的過(guò)充點(diǎn)，因此要采用溫度補償對蓄電池進(jìn)行保護。單片機通過(guò)采樣溫度參數，實(shí)時(shí)檢測當前溫度，進(jìn)行溫度補償。本設計中溫度的檢測采用負溫度系數的熱敏電阻進(jìn)行，負溫度系數的熱敏電阻隨溫度的增長(cháng)，電阻值變小。

4 控制器軟件設計
控制器軟件采用模塊化設計，其主程序流程圖如圖7所示。太陽(yáng)能路燈控制器接電源后，首先進(jìn)行系統初始化，根據太陽(yáng)能電池板的電壓來(lái)判斷白天還是黑夜，并執行相應的操作；接著(zhù)對太陽(yáng)能電池的電壓和蓄電池的電壓進(jìn)行各種條件的判斷并執行相應的操作；當各種條件判斷完畢后，程序回到初始判斷，進(jìn)而開(kāi)始新一輪的程序運行。

5 結束語(yǔ)
文中設計的太陽(yáng)能路燈控制器已研發(fā)成功，測試證明：該控制器具有良好的啟動(dòng)性能，蓄電池的充電過(guò)程能夠達到預期的要求，當蓄電池電壓過(guò)低時(shí)，能夠自動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)管，斷開(kāi)放電回路實(shí)現了蓄電池的過(guò)放保護，而且可以針對不同的蓄電池設定參數，進(jìn)行溫度補償。由于采用Atmega48單片機作為主控芯片，功耗小、電路設計簡(jiǎn)單、故障率低，具有較高的性?xún)r(jià)比，而且調試方便，適宜批量生產(chǎn)。