基于單片機(jī)控制的太陽能LED智能路燈照明系統(tǒng)

摘要：系統(tǒng)本著充分利用太陽能供電，并且實(shí)現(xiàn)路燈照明系統(tǒng)的智能化為目的，以AT89S51單片機(jī)為控制核心，自行設(shè)計(jì)了一套太陽能LED路燈智能照明系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中以單片機(jī)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成數(shù)據(jù)采樣模塊，實(shí)現(xiàn)蓄電池的過充與過放保護(hù)電路；數(shù)碼管顯示電路顯示蓄電池的電壓和當(dāng)前時(shí)間；通過光敏電阻感知外界環(huán)境亮度，實(shí)現(xiàn)LED路燈的開啟與關(guān)閉；無線模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)LED路燈人為的控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性高、節(jié)能、智能。具有良好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：蓄電池過充；過放保護(hù)；AT89S51；ADC0809；無線收發(fā)；光敏電阻

我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展必然伴隨著能源的大量消耗，節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境是政府堅(jiān)持的基本國策，目前國家大力倡導(dǎo)既環(huán)保又再生的能源(水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等)的開發(fā)，特別是太陽能的應(yīng)用。本文基于此，結(jié)合單片機(jī)設(shè)計(jì)了一種太陽能LED路燈控制器，利用太陽能對(duì)蓄電池充電和LED路燈照明，并且具過充電、過放電保護(hù)功能、可根據(jù)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(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
圖1為該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，由7個(gè)模塊組成，分別為主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、過充電保護(hù)模塊、過放電保護(hù)模塊、光控模塊和遙控模塊組成。1)主控模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與外部電路控制；2)數(shù)據(jù)采集模塊主要用于采集蓄電池兩端的電壓并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸出；3)顯示模塊主要用于顯示當(dāng)前電壓和時(shí)間；4)過充電保護(hù)模塊主要用于避免蓄電池被過度充電而損壞；5)過放電模塊主要用于避免蓄電池過度放電而損壞；6)光電模塊主要用于根據(jù)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(xiàn)對(duì)LED燈的人為控制。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 主控及數(shù)據(jù)采集模塊
主控及數(shù)據(jù)采集電路如圖2所示，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)和A／D0809芯片，其中單片機(jī)P1口向數(shù)碼管發(fā)送顯示數(shù)據(jù)；P0口連接A／D0809芯片數(shù)據(jù)輸出端，用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；ALE(30引腳)連接A／D0809的CLOCK端，用于給A／D0809提供時(shí)鐘信號(hào)；P2．7，P2．6分別用于控制過充過放電路，通過這2個(gè)端的高低電平變化，對(duì)電路進(jìn)行過充過放保護(hù)以及對(duì)指示燈亮滅控制；P2．5連接A／D0809的OE端，用于控制A／D0809轉(zhuǎn)換輸出允許；P2．4連接A／D0809的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端START，用于控制AD轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)；P2．3連接A／D0809地址鎖存端ALE，用于控制地址鎖存信號(hào)；P2．0，P2．1，P2．2連接A／D0809模擬通道地址端ADDA，ADDB，ADDC，用于對(duì)模擬通道進(jìn)行選擇。主控電路功能實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過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(hào)輸入端，A／D0809通過內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換，將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過數(shù)據(jù)口傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過一系列處理控制數(shù)碼管顯示以及充放電控制端。