基于51的太陽(yáng)能LED路燈的設計與實(shí)現

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，世界能源危機日益嚴重，利用常規能源已不能適應世界經(jīng)濟快速增長(cháng)的需要，開(kāi)發(fā)和利用新能源越來(lái)越引起各國的重視。太陽(yáng)能作為一種“取之不盡，用之不竭”安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)污染和可再生的能源越來(lái)越受到重視。
　　加之現今光伏技術(shù)的逐漸成熟，利用光伏發(fā)電成為解決能源問(wèn)題的一大途經(jīng)。隨著(zhù)可持續發(fā)展的不斷深入，人們在積極開(kāi)發(fā)各類(lèi)可再生新能源的同時(shí)也在倡導節能減排的綠色環(huán)保技術(shù)而在照明領(lǐng)域，壽命長(cháng)節能安全綠色環(huán)保色彩豐富微型化的LED固態(tài)照明也已被公認為世界一種節能環(huán)保的重要途徑，太陽(yáng)能LED路燈同時(shí)整合了這兩者的優(yōu)勢。
　　1 系統的整體方案設計
　　本論文主要研究方向是太陽(yáng)能LED路燈的研究，其核心部件為蓄電池控制器和路燈控制器。蓄電池控制器是控制太陽(yáng)能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給負載供電的自動(dòng)控制設備，能自動(dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電，有效的保護蓄電池，延長(cháng)使用年限。路燈控制器是整個(gè)系統的核心部分，能夠按照需求對路燈的亮滅狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制，采用光線(xiàn)控制、紅外控制及定時(shí)控制相結合的方式實(shí)現最優(yōu)管理。
　　1.1 系統的整體結構
　　系統由太陽(yáng)能電池組件部分、LED光源、蓄電池控制器、路燈控制器、蓄電池、紅外傳感器、光線(xiàn)傳感器等幾部分構成。太陽(yáng)能電池板的設計對系統的抗風(fēng)設計非常有利。

　　1.2 系統的功能目標
　　1)白天太陽(yáng)能電池給蓄電池充電，夜晚蓄電池自動(dòng)供電照明。
　　2)對LED照明的光強進(jìn)行控制，聲、光控電路可以根據不同外界條件控制照明。
　　3)可通過(guò)手持遙控器控制路燈，并且能夠獲取路燈狀態(tài)信息，完成故障檢測。
　　4)能夠顯示并設置系統的供電時(shí)間。
　　2 硬件的整體設計
　　太陽(yáng)能LED能路燈系統由太陽(yáng)能電池板、蓄電池控制器、蓄電池、路燈控制器、顯示器等部分組成。由太陽(yáng)能電池板采集太陽(yáng)光能轉換為電能通過(guò)蓄電池控制器儲存到蓄電池中，蓄電池控制器對蓄電池進(jìn)行監控，防止蓄電池過(guò)充和過(guò)放。路燈控制器由AT89S52主控電路、紅外檢測電路、光線(xiàn)檢測電路、按鍵、DS1302時(shí)鐘電路、LED恒流源驅動(dòng)電路、LCD12864顯示電路等組成。
　　2.1 紅外檢測電路
　　紅外檢測電路以L(fǎng)M339為核心元件，用紅外對管檢測物體狀態(tài)，用電位器調節紅外對管檢測物體的靈敏度。紅外發(fā)射管發(fā)出一定頻率的紅外線(xiàn)，當檢測方向遇到障礙物時(shí)，紅外反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)LM339比較器處理后輸出一個(gè)低電位信號到單片機;當檢測方向沒(méi)有障礙物時(shí)，輸出一個(gè)高電位信號到單片機。

　　2.2 LED恒流源驅動(dòng)及調光電路
　　LED恒流源驅動(dòng)電路采用連續電感電流導通模式的降壓恒流源驅動(dòng)器PT4115，采用高端電流采樣設置LED平均電流，通過(guò)DIM引腳可以接受模擬調光和很寬范圍的PWM調光。當DIM的電壓低于0.3 V時(shí)，率開(kāi)關(guān)關(guān)斷，PT4115進(jìn)入極低工作電流的待機狀態(tài)。DIM端連接單片機P3.2腳，對路燈的開(kāi)關(guān)和亮度進(jìn)行控制。