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全日制普通本科生毕业设计
基于单片机控制的节能型太阳能LED路灯的设计DESIGN OF ENERGY-SAVING SOLAR STREET
LIGHT USING LED BASED ON MCU
学生姓名：
学 号：
年级专业及班级：
指导老师及职称： 讲师
提交日期：2012年06月
目 录
摘要： 1
关键词： 1
1前言 2
1.1课题的选题背景与意义 2
1.2国内外的研究现状及发展方向 3
2研究的主要内容 5
2.1本课题研究目标和总体设计 5
2.2系统组成 7
2.2.1太阳能电池板 7
2.2.2太阳能控制器 9
2.2.3蓄电池的选择 10
2.2.4光源和应用 10
2.3工作原理 11
2.4太阳能路灯需要解决的问题 11
3设计工作及研究方案 12
3.1太阳能路灯设计思路与要点 12
3.2硅太阳能电池特性和最大功率点跟踪的原理 12
3.2太阳能电池的外特性 15
3.3蓄电池容量的计算方法 16
3.3.1确定蓄电池容量的主要因素 16
3.3.2蓄电池的充、放电方法 16
3.3.3蓄电池容量的计算 17
3.4LED的特性和亮灭控制 18
3.5红外检测 19
4硬件电路 20
4.1信号采集电路 20
4.1.1环境光检测电路 20
4.1.2红外检测电路 20
4.2硬时钟电路 22
4.3充放电驱动电路 22
4.4MPPT技术的硬件电路支持 23
4.5LED驱动电路 24
4.6系统供电电路 25
5软件设计 26
5.1控制器选择 26
5.2开发工具 26
5.3总体程序流程图 27
5.4充电处理程序 28
5.5定时处理程序 29
5.5蓄电池剩余容量检测处理 30
6抗干扰设计 30
6.1太阳能路灯抗风设计 31
6.2防雷和接地 32
6.3信号采集的数字滤波 33
6.4看门狗技术 33
7调试和结果 33
7.1路灯系统的硬件调试 34
7.2路灯系统的软件调试 34
7.3太阳能路灯的系统调试 34
8结论 35
参考文献 37
致谢 38
附录 39
基于单片机控制的节能型太阳能LED路灯的设计
LED路灯控制系统的特点，介绍了研究太阳能LED路灯的意义、现状、发展及技术要点，对整个路灯控制系统的设计流程进行了分析。提出设计思路，并在此基础上开发了相应硬件装置和软件。利用MCS-51单片机进行各项工作的处理，包括信号的采集、数据的传输及对控制对象的控制。利用按键实现功能的开启、关闭及切换。结合传感器监控道路行人的数量，并从而控制路灯点亮的数量。通过蓄电池充放电控制实现太阳能到电能的转换及存储，非常环保。设计并实现光线的自动检测，在天黑或光线昏暗的情况下自动开启路灯系统，天亮自动熄灭很大程度的达到节能目的。最后总结概括本设计的优缺点和实用性，为后续研究提供了参考方向。
关键词：太阳能；路灯控制；传感器；蓄电池
Design of Energy-saving Solar Street Light Using LED Based on MCU
Student:
Tutor:
Abstract: According to the characteristics of solar LED street light control system, the article introduces the research significance, solar LED street light’ status, development and main techniques, and the design process of the solar LED street light control system is analyzed. The article presents the design ideas, and develops corresponding hardware devices and software on that basis. Do each work with the MCS-51 SCM, included the signal collection, the data transmission and the control of the controlled objects; use key functions’ open, close and switch, combine the number of human on the street according to sensors monitoring , and thus control the number of street lig
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