基于51单片机的太阳能路灯控制系统设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析1

2设计方案筛选1

2.1单片机的选择1

2.2锂电池充电板的选择2

2.3系统框图设计3

3产品硬件设计4

3.1STC89C52单片机核心电路设计4

3.2路灯电路设计5

3.3太阳能发电电路设计5

3.4TP4056锂电池充电板电路设计6

3.5DC升压模块电路设计8

4产品软件设计9

4.1主程序流程图9

4.2程序代码10

5产品使用说明11

5.1产品装配图11

5.2软件调试11

6产品设计技术标准12

7参考资料12

8附录13

8.1附录1元器件清单13

8.2附录2电路原理图14

8.3附录3PCB设计图15

8.4附录4产品实物图16

8.5附录5主程序代码18

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基于51单片机的太阳能路灯控制系统设计与制作

1产品功能分析

该系统由STC89C52单片机、白色LED灯指示电路、锂电池电压检测电路、

太阳能发电电路、锂电池充电保护电路、TP4056升压电路和电源电路组成的太

阳能路灯控制系统。

1.在有光源的环境下，锂电池由太阳能电池板供电，锂电池升压至5V后向

系统供电。在没有光线的环境下，路灯自动开启（LED灯模拟用于路灯）。

2.锂电池在光照环境下充电，夜间锂电池输出电力。锂电池充满电TP4056

模块上的绿灯亮，充电时TP4056模块上的红灯亮。

2设计方案筛选

在构建硬件电路前必须斟酌好适合自己产品的零部件来进行选择，并能发挥

好元器件的各种基本功能。

整个太阳能路灯控制系统由几个重要的零部件构成，在市面上这几个关键的

零部件又有许多模块供我们选择挑选，所以我们必须根据自己的经济实力，对产

品的完成度和产品兼容性各个方面来考虑。产品的基本功能由51单片机，TP4056

锂电池充电模块以及锂电池升压模块。

2.1单片机的选择

方案一

可编程逻辑器件（CPLD）是一种可以通过编程来控制其逻辑功能的集成电路。

它能够实现复杂的数字逻辑功能，如触发器、计数器和状态机。CPLD通常由许

多可重复使用的逻辑元件组成，并具有更高的逻辑密度、更快的算数和更低的功

耗相比于传统的PAL和GAL芯片。CPLD可用于许多不同的应用，包括汽车电

子、通信设备、工业控制和消费类电子产品。但是如果从使用和经济的角度这两

方面来看的话，这对我来说不是最好的选择。

方案二

STC89C52是一种8位微控制器，即单片机，具有16K字节程序存储器和1K字

节数据存储器。它采用12位指令集，并具有32个I/O端口，其中8个端口可以

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作为串行通信接口。它还具有3个16位定时器/计数器，一个可编程定时器/比

较器和一个8位自动重装载定时器。此外，它还支持SPI和I2C通信协议。它的

主频可以达到12MHz，并且具有4KBROM和128BRAM的内部存储器，还有256B

的扩展RAM。它还提供了一个串行通信接口，以及八个数字输入/输出接口。此

外，STC89C52还具有中断控制器，可以处理外部和内部中断。总之，STC89C52

是一种功能强大且性能优越的8位单片机。

方案三

MSP430MCU是来自于德州仪器公司所开发的16位混合信号处理器（功耗极

低）。它所使用的结构是RISC结构，它有丰富的寻址方式，一些简单但是核心指

令以及非常丰富的模拟指令。其丰富的的寄存器协同数据存储器一同完