基于單片機控制的太陽(yáng)能LED智能路燈照明系統

摘要：系統本著(zhù)充分利用太陽(yáng)能供電，并且實(shí)現路燈照明系統的智能化為目的，以AT89S51單片機為控制核心，自行設計了一套太陽(yáng)能LED路燈智能照明系統。在該系統中以單片機與模數轉換器構成數據采樣模塊，實(shí)現蓄電池的過(guò)充與過(guò)放保護電路；數碼管顯示電路顯示蓄電池的電壓和當前時(shí)間；通過(guò)光敏電阻感知外界環(huán)境亮度，實(shí)現LED路燈的開(kāi)啟與關(guān)閉；無(wú)線(xiàn)模塊實(shí)現對LED路燈人為的控制。實(shí)驗結果表明該系統性能穩定、實(shí)時(shí)性高、節能、智能。具有良好的應用前景。
關(guān)鍵詞：蓄電池過(guò)充；過(guò)放保護；AT89S51；ADC0809；無(wú)線(xiàn)收發(fā)；光敏電阻

我國經(jīng)濟的高速發(fā)展必然伴隨著(zhù)能源的大量消耗，節約資源和保護環(huán)境是政府堅持的基本國策，目前國家大力倡導既環(huán)保又再生的能源(水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等)的開(kāi)發(fā)，特別是太陽(yáng)能的應用。本文基于此，結合單片機設計了一種太陽(yáng)能LED路燈控制器，利用太陽(yáng)能對蓄電池充電和LED路燈照明，并且具過(guò)充電、過(guò)放電保護功能、可根據白天晚上亮度自動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉LED燈等智能功能的路燈照明系統。

1 系統總體結構
圖1為該系統結構圖，由7個(gè)模塊組成，分別為主控模塊、數據采集模塊、顯示模塊、過(guò)充電保護模塊、過(guò)放電保護模塊、光控模塊和遙控模塊組成。1)主控模塊主要負責數據處理與外部電路控制；2)數據采集模塊主要用于采集蓄電池兩端的電壓并將其轉化為數字量輸出；3)顯示模塊主要用于顯示當前電壓和時(shí)間；4)過(guò)充電保護模塊主要用于避免蓄電池被過(guò)度充電而損壞；5)過(guò)放電模塊主要用于避免蓄電池過(guò)度放電而損壞；6)光電模塊主要用于根據白天和晚上的亮度自動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉LLED燈；7)遙控模塊主要用于實(shí)現對LED燈的人為控制。

2 系統硬件設計
2．1 主控及數據采集模塊
主控及數據采集電路如圖2所示，包括單片機最小系統和A／D0809芯片，其中單片機P1口向數碼管發(fā)送顯示數據；P0口連接A／D0809芯片數據輸出端，用于接收模數轉換的數據；ALE(30引腳)連接A／D0809的CLOCK端，用于給A／D0809提供時(shí)鐘信號；P2．7，P2．6分別用于控制過(guò)充過(guò)放電路，通過(guò)這2個(gè)端的高低電平變化，對電路進(jìn)行過(guò)充過(guò)放保護以及對指示燈亮滅控制；P2．5連接A／D0809的OE端，用于控制A／D0809轉換輸出允許；P2．4連接A／D0809的轉換啟動(dòng)端START，用于控制AD轉換啟動(dòng)信號；P2．3連接A／D0809地址鎖存端ALE，用于控制地址鎖存信號；P2．0，P2．1，P2．2連接A／D0809模擬通道地址端ADDA，ADDB，ADDC，用于對模擬通道進(jìn)行選擇。主控電路功能實(shí)現：?jiǎn)纹瑱C通過(guò)P2．0，P2．1，P2．2控制A／D0809 ADDA，ADDB，ADDC，選擇A／D0809模擬輸入IN0端作為模擬信號輸入端，A／D0809通過(guò)內部AD轉換，將模擬電壓信號轉換成數字信號，并通過(guò)數據口傳送給單片機，單片機通過(guò)一系列處理控制數碼管顯示以及充放電控制端。