基于AT89C52单片机的太阳能路灯控制系统.doc

项目编号：S2009256 武汉大学大学生科研结题报告 基于单片机的太阳能LED路灯控制系统 院（系）名 称：电子信息学院 专 业 名 称 ：通信工程 学 生 姓 名 ：袁子晴 费婷婷 刘蓉 周乐意 指 导 教 师 ：李燕 高级工程师 二○一○年九月 摘 要 本项目基于AT89C52单片机，完成了基于单片机的太阳能ＬＥＤ路灯控制系统的要求。项目电路主要分为核心单片机、太阳能采集电路、蓄电池存储及电压检测电路、红外传感器距离感应电路、负载输出控制与过流检测电路、键盘电路、节能LED电路、串口通信电路、LCD显示等模块。现已设计焊好整体电路，并深入调试取得成果；程序编写结构清晰，可读性强。项目中各状态均由按键控制，并以12864 点阵LCD显示，操作简单，功能齐全，界面友好。 关键词：单片机 负载输出控制与检测电路 太阳能采集电路 红外感应 LED 目 录 第一章 绪论 6 1.1 研究背景、目的与意义 6 1.1.1 新能源开发的必要性 6 1.1.2 太阳能利用的优势 6 1.1.3 太阳能LED路灯优势 8 1.1.4 系统的拓展应用 9 1.2 国内外应用现状 10 1.3 项目成员的组成、特长、分工及成员间相互协调配合的情况，导师指导情况 12 第二章 项目完成情况及取得的创新成果 13 2.1概述 13 2.2 系统电路研究报告 13 2.2.1 系统模块介绍 13 2.2.1.1 AD电压采样模块 13 2.2.1.2 物体检测模块和环境明暗检测模块 16 2.2.1.3 LCD显示模块 17 2.2.1.4 键盘电路模块 18 2.2.1.5 路灯控制模块 19 2.2.1.7 串口通信模块 20 2.2.1.8 USB通信模块 21 2.2.1.9 时钟模块 21 2.2.1.10 电源模块 22 2.2.1.11 过流保护 22 2.2.1.12 太阳能电池组件及负载LED开关控制 23 2.2.2本次系统电路搭建过程中的体会 24 2.2.2.1 电路接地去噪问题 24 2.2.2.2 布线注意事项 25 2.3系统软件研究报告 26 2.3.1 软件编程要点 26 2.3.2单片机软件编程 26 2.3.2.1 程序主流程图 26 2.3.2.2 按键功能规划 27 2.3.2.3 AD转换程序 28 2.3.2.4 蓄电池电压检测电路 29 第三章 项目实施过程中的收获和体会 30 3.1 概述 30 3.2 收获体会 30 袁子晴：团队合作教会我成长 30 费婷婷：团队——智慧的碰撞 32 刘蓉：平凡也能追求卓越 34 周乐意：兴趣激发创造的火花 37 结 论 39 参考文献 40 致 谢 41 附 录 42  绪论 1.1 研究背景、目的与意义 由于全球性能源危机，世界普遍重视可再生能源的利用与研究。太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染等优点，正得到迅速的推广应用。太阳能路灯以其不用专人管理和控制，安装一次性投资无需日后电费开支，无需架设输电线路或挖沟铺设电缆．可以方便安装在广场、校园、公园以及不便于架设输电线路的地方等多方面的优点而越来越受到重视。 1.1.1 新能源开发的必要性 跨入21世纪后，人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战，如何能在能源有限和环境保护的双重制约下发展经济已成为全球的热点问题。而能源问题更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏，更严重的是化石能源的开发利用更加剧了环境的恶化。主要表现为以下几个方面： (1)能源短缺。常规能源的有限性和分布不均匀，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需求。从长远来看，全球已探明石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，人类迟早要面临化石燃料枯竭的危机局面。 (2)环境污染。燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排入天空，是大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；甚至在局部地区形成酸雨，严重污染水土资源。 (3)温室效应。化石能源的利用不仅造成环境污染，同时会排放大量的温室气体，产生温室效应，引起全球气候变化 1.1.2 太阳能利用的优势 人类要解决能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。据预测，到本世纪中叶可再生能源在世界能源结构中将占到50％以上，包括太阳能在内的可再生能源在本世纪将会以前所未有的速度发展，逐步成为人类社会基础能源的重点。太阳能具有独特的优势，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在