基于單片機(jī)控制的智能化路燈節(jié)能裝置的設(shè)計(jì)

當(dāng)環(huán)境光線很亮?xí)r，光敏電阻RS阻值很小，此時(shí)三極管集電極電壓很低，當(dāng)環(huán)境光線暗到一定的程度時(shí)，輸出OUT電壓升高，當(dāng)高于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)控制路燈開啟。

2.6 功率因數(shù)檢測(cè)電路

電壓及電流經(jīng)整形后，送到單片機(jī)的INT0、INT1，當(dāng)INT0（電壓信號(hào)）產(chǎn)生中斷后啟動(dòng)定時(shí)器T0計(jì)數(shù)，當(dāng)INT1（電流信號(hào)）產(chǎn)生中斷后讀T0計(jì)數(shù)，當(dāng)再一次INT0中斷時(shí)讀出T0值，同時(shí)清T0。由T0兩次讀出的值可算出電源的頻率及功率因數(shù)。

3 控制電路的軟件設(shè)計(jì)

軟件程序使用C51語(yǔ)言，采用模塊化方式編程。軟件由主程序、A/D采樣程序、數(shù)字濾波程序、顯示程序、鍵處理程序、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、電壓調(diào)節(jié)程序、功率因數(shù)補(bǔ)償程序等組成。

3.1 主程序

系統(tǒng)開始工作后主程序首先對(duì)單片機(jī)內(nèi)部及外部的資源初始化，然后依次調(diào)用各功能模塊程序。

3.2 A/D采樣程序

A/D采樣程序由主程序循環(huán)調(diào)用，每次對(duì)外部10個(gè)模擬量采集12次，經(jīng)數(shù)字濾波后送到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，供其它程序使用。

3.3 電壓調(diào)節(jié)程序

電壓調(diào)節(jié)程序采用PID算法，其輸入量是設(shè)定的穩(wěn)壓值與輸出電壓經(jīng)PID運(yùn)算后再經(jīng)標(biāo)度變換，轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)輸出的脈沖數(shù)，供步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序使用。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序比較簡(jiǎn)單，根據(jù)PID算出的脈沖數(shù)及方向經(jīng)I/O口向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器送出相應(yīng)的脈沖，由于系統(tǒng)的穩(wěn)壓精度可通過鍵盤設(shè)定在一定的范圍，因而系統(tǒng)在調(diào)壓過程中不存在超調(diào)現(xiàn)象。

3.4 顯示程序

顯示程序是將電壓、電流、功率因數(shù)、系統(tǒng)時(shí)間、工作狀態(tài)等參數(shù)分屏顯示到LCD上，由于LCD模塊內(nèi)部有漢字庫(kù)，因而在顯示漢字時(shí)可直接送漢字的內(nèi)碼，動(dòng)態(tài)數(shù)字也利用LCD內(nèi)部的字模顯示，在程序中無需建立字模。