基于51的太陽能LED路燈的設計與實現

　　隨著科學技術的迅速發(fā)展，世界能源危機日益嚴重，利用常規(guī)能源已不能適應世界經濟快速增長的需要，開發(fā)和利用新能源越來越引起各國的重視。太陽能作為一種“取之不盡，用之不竭”安全可靠、無噪聲、無污染和可再生的能源越來越受到重視。
　　加之現今光伏技術的逐漸成熟，利用光伏發(fā)電成為解決能源問題的一大途經。隨著可持續(xù)發(fā)展的不斷深入，人們在積極開發(fā)各類可再生新能源的同時也在倡導節(jié)能減排的綠色環(huán)保技術而在照明領域，壽命長節(jié)能安全綠色環(huán)保色彩豐富微型化的LED固態(tài)照明也已被公認為世界一種節(jié)能環(huán)保的重要途徑，太陽能LED路燈同時整合了這兩者的優(yōu)勢。
　　1 系統(tǒng)的整體方案設計
　　本論文主要研究方向是太陽能LED路燈的研究，其核心部件為蓄電池控制器和路燈控制器。蓄電池控制器是控制太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給負載供電的自動控制設備，能自動防止蓄電池過充電和過放電，有效的保護蓄電池，延長使用年限。路燈控制器是整個系統(tǒng)的核心部分，能夠按照需求對路燈的亮滅狀態(tài)進行自動控制，采用光線控制、紅外控制及定時控制相結合的方式實現最優(yōu)管理。
　　1.1 系統(tǒng)的整體結構
　　系統(tǒng)由太陽能電池組件部分、LED光源、蓄電池控制器、路燈控制器、蓄電池、紅外傳感器、光線傳感器等幾部分構成。太陽能電池板的設計對系統(tǒng)的抗風設計非常有利。

　　1.2 系統(tǒng)的功能目標
　　1)白天太陽能電池給蓄電池充電，夜晚蓄電池自動供電照明。
　　2)對LED照明的光強進行控制，聲、光控電路可以根據不同外界條件控制照明。
　　3)可通過手持遙控器控制路燈，并且能夠獲取路燈狀態(tài)信息，完成故障檢測。
　　4)能夠顯示并設置系統(tǒng)的供電時間。
　　2 硬件的整體設計
　　太陽能LED能路燈系統(tǒng)由太陽能電池板、蓄電池控制器、蓄電池、路燈控制器、顯示器等部分組成。由太陽能電池板采集太陽光能轉換為電能通過蓄電池控制器儲存到蓄電池中，蓄電池控制器對蓄電池進行監(jiān)控，防止蓄電池過充和過放。路燈控制器由AT89S52主控電路、紅外檢測電路、光線檢測電路、按鍵、DS1302時鐘電路、LED恒流源驅動電路、LCD12864顯示電路等組成。
　　2.1 紅外檢測電路
　　紅外檢測電路以LM339為核心元件，用紅外對管檢測物體狀態(tài)，用電位器調節(jié)紅外對管檢測物體的靈敏度。紅外發(fā)射管發(fā)出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物時，紅外反射回來被接收管接收，經過LM339比較器處理后輸出一個低電位信號到單片機;當檢測方向沒有障礙物時，輸出一個高電位信號到單片機。

　　2.2 LED恒流源驅動及調光電路
　　LED恒流源驅動電路采用連續(xù)電感電流導通模式的降壓恒流源驅動器PT4115，采用高端電流采樣設置LED平均電流，通過DIM引腳可以接受模擬調光和很寬范圍的PWM調光。當DIM的電壓低于0.3 V時，率開關關斷，PT4115進入極低工作電流的待機狀態(tài)。DIM端連接單片機P3.2腳，對路燈的開關和亮度進行控制。