太陽能路燈畢業(yè)設(shè)計(jì) 【圖紙是DDB、和論文】

哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）  目   錄  1 引言  . 1 2 方案論證  . 1 計(jì)要求  . 1 案 選擇  . 1 3 系統(tǒng)總體框圖  . 2 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)  . 3 源電路  . 3 陽能電池板組件  . 3 電池  . 4 明 負(fù)載  . 5 電池和 太陽能板選用  . 6 示電路  . 7 充過放電路  . 8 構(gòu)及工 作原理  . 8 儲(chǔ)器 介  . 10 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)  . 11 結(jié)束語  . 14 致謝  . 14 參考文獻(xiàn)  . 15 附錄 1 總體電路圖  . 16 附錄 2 程序  . 17 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 引言  面對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展，從現(xiàn)有常規(guī)能源向清潔、可再生的新能源過渡已提到議事上來了。因?yàn)樾履茉词且劳懈咝录夹g(shù)的發(fā)展，開辟持久可再生能源的道路，以滿足人類不斷增長(zhǎng)的能源需求，并保護(hù)地球的潔凈。利用太陽能發(fā)電，既不需要燃料，也沒有煙塵和灰渣，不污染環(huán)境，非常清潔。特別是太陽能電池組件，使用壽命 可達(dá) 20 年以上，性能穩(wěn)定，同時(shí)維護(hù)費(fèi)用較低。  太陽輻射能是取之不盡、用之不竭的 ,是人類能夠自由利用的能源。在世界能源短缺、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，充分開發(fā)利用太陽能是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。與傳統(tǒng)的照明工具相比，超高亮白光 明源體積小、重量輕、方向性好并可耐各種惡劣條件，在功耗、壽命以及環(huán)保等方面有不可比擬的優(yōu)越性，再加上太陽能燈具的節(jié)能性和安裝簡(jiǎn)便，所以凡有工頻交流電燈具的地方， 具的觸角就會(huì)到達(dá)。 21 世紀(jì)將是以固體發(fā)光材料為核心的，即以 代表的新型光源、綠色照明的世紀(jì)。今 后。隨著各國政府的高度重視和加大投入， 將成為本世紀(jì)極具競(jìng)爭(zhēng)力的新型綠色環(huán)保光源而掀起一次照明領(lǐng)域新的革命 6。  太陽能道路照明燈不需要架設(shè)輸電線路或挖溝鋪設(shè)電纜，不用專人管理和控制，可安裝在廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)、校園、公園、街道和高速公路等任何地方。  道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，綠色、高效、長(zhǎng)壽命的 燈逐漸走入人們的視野。  2 方案論證  計(jì)要求  （ 1） 電池板功率的計(jì)算和選用；  （ 2） 蓄電池容量、充放電控制和充放電狀態(tài)顯示；  （ 3） 連續(xù)陰雨天三天路燈 仍能照明；  (4） 光線暗時(shí)路燈自動(dòng)點(diǎn)亮，為節(jié)省電能晚上 24點(diǎn)熄滅，早上 5點(diǎn)路燈點(diǎn)亮，早上光線強(qiáng)時(shí)路燈自動(dòng)熄滅 （開關(guān)燈時(shí)間點(diǎn)可調(diào)） ；  （ 5） 系統(tǒng)斷電時(shí)可以保存用戶所設(shè)定的各種參數(shù)。  案選擇  太陽能路燈 跟普通路燈 控制電路功能 基本 一樣，都是為了完成晚上亮燈，早晨熄燈的作用 ,還有就是對(duì)蓄電池的充電管理。國內(nèi)外常用的控制器有 單獨(dú)的 光控制 型、時(shí) 鐘控器 型 、經(jīng)緯型控制器 型 等，但由于其工作原理不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)。  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 單獨(dú)的光控型 一般采用感光探頭，當(dāng)晚上光線弱時(shí)，自動(dòng)開啟 路 燈；早上光線較強(qiáng)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉 路 燈，達(dá)到自動(dòng)控制的 作用。為節(jié)省電力，早期的光控開關(guān)，使用分立半導(dǎo)體器件，電路復(fù)雜，元器件較多，體積也較大，并且故障率高。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了時(shí)基集成電路，如 ，使光控開關(guān)電路簡(jiǎn)化。感光探頭是影響光控開關(guān)性能的關(guān)鍵元器件，同時(shí)對(duì)它安裝位置也有一定要求，力求避免各種干擾光線，但在實(shí)際使用中，感光探頭難以判斷各種干擾光線，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作 1。  采用 時(shí) 鐘控器 型 的 路 燈控制器，要預(yù)先設(shè)定開關(guān)時(shí)間，使 路 燈按時(shí)亮燈、準(zhǔn)時(shí)熄燈，從而達(dá)到自動(dòng)控制的目的。優(yōu)點(diǎn)是定時(shí)開關(guān)預(yù)先設(shè)定的開關(guān)時(shí)間不受外界干擾，除本身故障外不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng) 作。缺點(diǎn)是不能根據(jù)季節(jié)變化和特殊的天氣情況自動(dòng)變換開關(guān)時(shí)間，需人工經(jīng)常調(diào)整開關(guān)時(shí)間，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于節(jié)省電力。定時(shí)開關(guān)又分為機(jī)械鐘表型和電子鐘表型，機(jī)械鐘表型以石英鐘為主，走時(shí)精準(zhǔn)，但是由于機(jī)芯內(nèi)使用塑料齒輪在高溫下會(huì)變形，從而導(dǎo)致停機(jī)現(xiàn)象。電子鐘表型定時(shí)開關(guān)使用的也較多，常用 集成塊為中心的電子鐘電路。近幾年還出現(xiàn)將電子鐘 晶顯示為一體的集成塊，體積小、外圍元器件少，可設(shè)六組開關(guān)點(diǎn)，有星期功能，許多廠家大量生產(chǎn)該產(chǎn)品，現(xiàn)在大多用于路燈 控制中 。  經(jīng)緯型控制器采用 單片機(jī)技術(shù)，模擬日照規(guī)律，晚上能自動(dòng)開燈、早晨能自動(dòng)關(guān)燈。它采取光控開關(guān)時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，克服了光控開關(guān)易受干擾的缺點(diǎn)，取鐘控器時(shí)間準(zhǔn)確之長(zhǎng)處，克服了定時(shí)開關(guān)不會(huì)自動(dòng)變換開關(guān)時(shí)間之短處。目前路燈控制常采用這種控制方式，但其價(jià)格較高，在 路 燈 中使用將會(huì)增加不必要的成本。  路燈 的智能控制這一課題己有研究者，但目前尚未有成熟的產(chǎn)品上市。本設(shè)計(jì)是結(jié)合以上幾種控制方式的優(yōu)點(diǎn)，綜合從節(jié)電、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用等方面考慮，利用定時(shí)控制和光敏電阻控制相結(jié)合的方式， 實(shí)現(xiàn)太陽能路燈的設(shè)計(jì) 。  3 系統(tǒng)總體框圖  太陽能 燈在白天通過太陽能電 池組件采集太陽光的能量，并將其轉(zhuǎn)太陽能電池板  充放電控制器  蓄  電  屏  路燈控制處理器  燈負(fù)載  圖 1  總體電路方框圖  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 化為電能存儲(chǔ)起來， 即向蓄電池充電， 在晚上 光線較暗時(shí)由蓄電池經(jīng)路燈控制處理器控制， 點(diǎn)亮 用于路燈照明 。       根據(jù)各部分電路的功能不同，整體電路可以分為以下幾個(gè)部分，太陽能電池板組件、 過充過放電控制電路 、 片機(jī)、蓄電池、 時(shí)控光控電路、照明負(fù)載和 時(shí)間 顯示電路。 系統(tǒng)總體方框圖如圖 1 所示。  由太陽能電池板通過 7805 穩(wěn)壓電路為單片機(jī)供電，并通過為蓄電池充電，當(dāng)蓄電池電壓較低時(shí)其容量損耗得很快，使用壽命也會(huì)縮減 ，為延長(zhǎng)蓄電池的壽命，要防止蓄電池出現(xiàn)過充或過 放，因此本電路加的有過充過放控制電路 。  4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)  源電路   電源電路如圖 2 所示。 系統(tǒng)太陽能供電， 24V 蓄電池電壓經(jīng)過 7805 穩(wěn)壓后產(chǎn)生 5V 電壓，作為控制器的主電源。電容 為高頻旁路電容，將高頻信號(hào)旁路到地。同樣電容 濾波電容 。  V i 5  8 L 0 511 0 0 U F+  U F+ 2 4 v + 5   電源電路  陽能電池板組件  在新能源中，公認(rèn)技術(shù)含量最高、最有發(fā)展前途的是太陽能發(fā)電。太陽能發(fā)電主要有太陽能熱發(fā)電和太陽能光發(fā)電兩種基本方式。  (1) 太陽能熱發(fā)電：將吸收的太陽輻射熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，可分為兩類：一類是太陽 能熱電直接轉(zhuǎn)換，如溫差發(fā)電等，目前功率都很小，有的尚處于原理試驗(yàn)階段；另一類是太陽能熱動(dòng)力發(fā)電，是將太陽熱能通過熱機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其基本構(gòu)成包括集熱裝置、儲(chǔ)能系統(tǒng)、熱機(jī)和發(fā)電機(jī)等。有些國家正在研制較大功率的裝置，已達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電的實(shí)際應(yīng)用水平。由于太陽能熱發(fā)電技術(shù)復(fù)雜，商業(yè)應(yīng)用只適合比較大的容量，因此發(fā)展不快，實(shí)際應(yīng)用不多。  (2) 太陽能光發(fā)電：不通過熱過程 ， 直接將太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能的利用方式，可分為光伏發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電和光生物發(fā)電。目前應(yīng)用的光伏發(fā)電，是將照射到太陽能電池上的光，產(chǎn)生光伏效 應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成直流電能輸出，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 一般由太陽能電池方陣及支架、蓄電池、控制器、逆變器等部分組成。其缺點(diǎn)：間歇性。受氣候條件影響；能量密度低；初始投資高。迄今已有 100多個(gè)國家參與太陽能光電池的開發(fā)應(yīng)用。近年來，產(chǎn)量迅速增加生產(chǎn)成本開始下降 7。 目前光伏發(fā)電主要用于三大方面：為無電場(chǎng)合提供電源；太陽能日用電子產(chǎn)品。如各類太陽能充電器、太陽能燈具等；并網(wǎng)發(fā)電。  太陽能電池的基本特性  太陽能電池陣列的伏安特性具有強(qiáng)烈的非線性。太陽能電池陣列的額定功率是在以下條件下定義的：當(dāng)日射 S=陽能電池溫度 T=25 ；大氣質(zhì)量 ，太陽能電池陣列輸出的最大功率便定義為它的額定功率。太陽能電池陣列額定功率的單位為“峰瓦”，記以“   為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，要為太陽能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。關(guān)于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不 少 。  通過 以得到的不同傾角平面的月平均太陽輻照量變化。在不同角度傾斜面上，太陽輻照量差別較大， 要為電池板選擇合適的 傾角 使其能獲得最大的太陽輻照量 9。  太陽能電池板分為單晶 硅 和多晶 硅 兩種， 多晶面積較大，發(fā)電效率沒有單晶高， 因此 根據(jù)需要 本設(shè)計(jì)采用 70W 單晶硅太陽能電池組件 。  電池  蓄電池組是太陽能電池方陣的儲(chǔ)能裝置，其作用是將方陣在有日照時(shí)發(fā)出的多余電能儲(chǔ)存起來，在晚間或陰雨天時(shí)供負(fù)載使用。蓄電池組由若干蓄電池串并聯(lián)而成。一般容量要能在無太陽輻射的日子里，滿足用戶要求的供電時(shí)間和供電量。目前常用的是鉛酸蓄電池，重要的場(chǎng)合也有用鎘鎳蓄電池，但價(jià)格較高，相對(duì)來說應(yīng)用沒有前一種廣泛。  蓄電池是一種化學(xué)電源，它將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來。需要時(shí)再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茚尫懦鰜?。能量轉(zhuǎn)換過程是 可逆的，前者稱為蓄電池充電，后者稱為蓄電池放電。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的電能起著儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)作用。由于光伏系統(tǒng)的功率輸出每天都在變化，在日照不足發(fā)電很少或需要維修光伏系統(tǒng)時(shí)。蓄電池也能夠提供相對(duì)穩(wěn)定的電能 12。  在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池處于浮充放電狀態(tài)，夏天日照量大，方陣給蓄電池充電；冬天日照量小，這部分儲(chǔ)存的電能逐步放出。在這種季節(jié)性循環(huán)的基礎(chǔ)上還要加上小得多的日循環(huán)：白天方陣給蓄電池充電，晚上負(fù)載用電則全部由蓄電池供給。因此要求蓄電池的自放電要小，耐過充放，而且充放電效率要高，當(dāng)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 然還要考慮 價(jià)格低廉，使用方便等因素。  蓄電池的循環(huán)壽命主要由電池工藝結(jié)構(gòu)與制造質(zhì)量所決定。但是使用過程和維護(hù)工作對(duì)蓄電池壽命也有很大影響，有時(shí)是重大影響。首先，放電深度對(duì)蓄電池的循環(huán)壽命影響很大，蓄電池經(jīng)常深度放電，循環(huán)壽命將縮短。其次，同一額定容量的蓄電池經(jīng)常采用大電流充電和放電，對(duì)蓄電池壽命都產(chǎn)生影響。大電流充電，特別是過充時(shí)極板活性物質(zhì)容易脫落，嚴(yán)重時(shí)使正負(fù)極板短路；大電流放電時(shí)，產(chǎn)生的硫酸鹽顆粒大，極板活性物質(zhì)不能被充分利用，長(zhǎng)此下去電池的實(shí)際容量將逐漸減小，這樣使用壽命也會(huì)受到影響。  本電路采用鉛酸免維護(hù)蓄 電池， 不需專門的維護(hù)；即便傾倒電解液也不會(huì)溢出，不向空氣中排放氫氣和酸霧；安全性能更好。但是對(duì)蓄電池的過充電更為敏感，因此對(duì)過充保護(hù)要求高；當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)過充電后，蓄電池極板易變形。  明負(fù)載  施電壓后在其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生受激電子躍遷光輻射。按照不同半導(dǎo)體基本材料的物理特性，所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)是不同的。發(fā)光二極管的實(shí)質(zhì)性結(jié)構(gòu)是 P 半導(dǎo)體 P N 結(jié)通以正向電流時(shí)注入少數(shù)載流子，少數(shù)載流子的發(fā)光復(fù)合就是發(fā)光二極管的工作機(jī)理。半導(dǎo)體 P N 結(jié)發(fā)光實(shí)質(zhì)為固體發(fā)光，而各種固體發(fā)光都是固體內(nèi)不同能量狀態(tài)的電子躍 遷的結(jié)果。半導(dǎo)體材料的發(fā)光機(jī)理決定了單 一 片不可能發(fā)出連續(xù)光譜的白光，必須以其它的方式合成白光。白光常是在發(fā)射藍(lán)光的 材上涂熒光材料，熒光材料在受到藍(lán)光激勵(lì)時(shí)會(huì)發(fā)出黃光，藍(lán)光和黃光的混合物形成白光 8。  由于 直流供電器件，很容易制成直流燈具，廣泛應(yīng)用于直流系統(tǒng)，如太陽能燈具產(chǎn)品。超高亮白光 用于太陽能燈具，單個(gè)束光型超高亮度光管其產(chǎn)生的光線方向性太強(qiáng)，綜合視覺效果較差，因此應(yīng)首選平光型超高亮 平光型與束光型超高亮 合使用，將多個(gè) 中于一起，排 列組合成一定規(guī)則的 光源。超高亮白光 光源既要保證有一定的照射強(qiáng)度，又要使其具有較高的光效，然而電流的增大，光通量雖然增大，但是，另一方面電流的增加會(huì)引起光源熱損耗的增加，通常導(dǎo)致管溫的增加，其綜合效果是光效降低，所以把光通量和光效的交合點(diǎn)為最佳工作點(diǎn)，一般為   超高亮白光 光源具有如下優(yōu)點(diǎn)  ：  (1)壽命長(zhǎng)。 壽命長(zhǎng)達(dá) 100000h， 而白熾燈的壽命一般不超過 2000 h，熒光燈的壽命也不過 5000 h 左右。  (2)效率高。相對(duì)于傳統(tǒng)的第一代照明光源白熾燈， 功耗 只有前者的10 20。  (3)綠色環(huán)保。與廣泛使用的第二代照明熒光燈相比， 含汞、無頻閃，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 是一種環(huán)保光源。  (4)耐低溫。環(huán)境使用溫度在 一 40 80  ，環(huán)境適應(yīng)性非常強(qiáng) 7。  這種電路的關(guān)鍵是針對(duì)蓄電池的充放電特性設(shè)計(jì)一個(gè)比較好的電壓比較點(diǎn)，再加上發(fā)光二極管構(gòu)成的充放電狀態(tài)指示電路，便成了一個(gè)具有實(shí)用功能的智能控制器，具有防蓄電池過放電、過充電功能。在太陽輻照不足的幾個(gè)月，由于蓄電池的充電狀態(tài)通常較低，使蓄電池放電時(shí)端電壓也較低，這樣負(fù)載工作電流較小、功率小，系統(tǒng)也能夠工作更長(zhǎng)的時(shí)間。反之在 太陽輻照比較充足時(shí)，負(fù)載工作電流較大、功率大、也更亮。  太陽能 光源：在太陽能 具中，發(fā)光源所用的 量，從1 個(gè)到上千個(gè)不等，一定數(shù)量的 成一個(gè)發(fā)光源時(shí)，其排列和組合是一個(gè)非常重要的關(guān)鍵點(diǎn)。即不同的排列和組合對(duì)整體的亮度都有影響。在 列組合上依據(jù)光學(xué)原理及數(shù)學(xué)推導(dǎo)建立數(shù)學(xué)模型，最有效地發(fā)揮超高亮白光 使得單位面積 數(shù)量少以降低成本。  本設(shè)計(jì)采用的 單個(gè)高亮管的正常工作電壓 共 采用 28 個(gè) 1W 高亮管，每 7 個(gè)高亮管串聯(lián) 成一組，共四組并連在 電路中，這樣也可以 減少當(dāng)電路中的某一個(gè)高亮管出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)其他高亮管的影響，由于高亮管的直射效果好，所以燈具的體積要盡量小一些，這樣可以使高亮管的照射范圍更大一些，高亮管盡量選用照射角度大一些的高亮管。  電 池 和太陽能 板的選用  該電源給路燈供電 ,該 路 燈的工作電壓為 24V ,工作電流約 于路燈一天要工作 8個(gè)小時(shí)左右 ,考慮連續(xù)陰天 3天情況下系統(tǒng)的供電 ,后備電源須具有24且按 80%的放電率計(jì)算 ,則蓄電池的容量 如公式 （ 1） 為 : s)=(246(              (1)    式中 :  蓄電池容量 ;  蓄電池放電時(shí)間 ;  設(shè)備工作電流。  應(yīng)選用 24V/36 有日照時(shí)，要求太陽能板給蓄電池充電， 每天有效充電時(shí)間 8H,兩天充滿 ,則可計(jì)算出太陽能板輸出的功率 如式 (2)：  P=24s ( /(D) =24c=24*(36+16=             (2) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 式中 :  蓄電池容量 ；  D 充滿電需要的天數(shù)；   日耗 蓄電池容量 ；   設(shè)備工作電壓 ；   充電 滿電所用 時(shí)間。  則太陽能板取 24V/70W。  太陽能 具的具體技術(shù)指標(biāo)如表 1 所示：  表 1  太陽能 具的主要性能指標(biāo)  太陽能電池  70W ， 24 V 光源  28 只 每只 1 W  工作溫度   +80  過充保護(hù)電壓  26 V(25C) 過放保護(hù)電壓  22 V 蓄電池  24 V,36明時(shí)間  天黑后，光控自動(dòng)啟動(dòng)電光轉(zhuǎn)換功能，使路燈點(diǎn)亮；在深夜時(shí)控 （時(shí)間點(diǎn)可調(diào)） 自動(dòng)使路燈熄滅；早晨時(shí)控 （時(shí)間點(diǎn)可調(diào)） 自動(dòng)使路燈點(diǎn)亮； 天亮后光控自動(dòng)恢復(fù)到光電轉(zhuǎn)換模式  陰雨天保證時(shí)間  保證連續(xù) 3 個(gè)陰雨天正常工作  示電路  本電路采用單片機(jī)串口顯示，由 74為數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路，二極管 2 和 降壓、保護(hù)數(shù)碼管作用，數(shù)碼管用四位，前兩位顯示小時(shí)內(nèi)容，后兩位顯示分鐘內(nèi)容，電路圖如圖 3。 片機(jī)的串行口 一個(gè)全雙工串行通信口，但 工作在方式 0 下可作同步移位寄存器用，其數(shù)  圖 3  顯示電路   3 4 5 6 7a b c d e f  0 1 2 3 3 4 5 6 7a b c d e f  3 4 5 6 7a b c d e f  3 4 5 6 7a b c d e f   5紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 據(jù)由 串行輸出或輸入；而同步移位時(shí)鐘由 串行輸出 ，  在同步時(shí)鐘作用下，實(shí)現(xiàn)由串行到并行的數(shù)據(jù)通信。由于 74低電平輸出時(shí) 允許通過的電流達(dá) 8不必添加驅(qū)動(dòng)電路，亮度也較理想。  充、 過放 控制 電路   過充控制，就是在蓄電池處于過充狀態(tài)時(shí)斷開充電電路，過放控制電路就是在蓄電池處于過放狀態(tài) 時(shí)斷開放電電路。過充、過放控制都是為了保護(hù)蓄電池，  延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。過充、過放控制電路 如 圖 4。過充、過放判斷的依據(jù)主要是蓄 電池電壓的高低，其工作原理如下：  過充控制電路中將繼電器 開關(guān)串聯(lián)在充電電路中，當(dāng) 白天有太陽光時(shí)處于正常充電狀態(tài)時(shí)， 由太陽能板吸熱經(jīng)繼電器開關(guān)常閉點(diǎn)向蓄電池充電， 當(dāng)蓄電池的電壓高于 26V 時(shí)，認(rèn)為蓄電池處于過充狀態(tài)， -”端電壓高于“ +”端電壓時(shí) 出“ -”，低電平，使 止，同時(shí) 通，繼電器線圈 繼電器常閉點(diǎn)斷開，常開點(diǎn)閉合，充電電路斷開過充指示燈亮，停止向蓄電池 充電 ， 達(dá)到過充保護(hù)功能。  過放控制電路中 將繼電器 開關(guān)串聯(lián)在放電電路中，當(dāng)處于正常放電狀態(tài)時(shí)，放電電路正常工作。 在晚上由蓄電池向負(fù)載供電時(shí)，當(dāng)蓄電池的電壓低于22V 時(shí)，認(rèn)為蓄電池處于過放狀態(tài)， 此時(shí) +”端電壓低于其“ -”端電壓時(shí)，出“ -”低電平，使 止，同時(shí) 通，繼電器線圈 電，繼電器開關(guān)由常閉點(diǎn)轉(zhuǎn)到常開點(diǎn)， 放電電路就斷開， 過放指示燈亮停止向負(fù)載供電 。達(dá)到過放保護(hù)功能。  結(jié)構(gòu)及工作原理  在設(shè)計(jì)中一般使用的計(jì)時(shí)功能電路有軟件 計(jì) 時(shí)，定時(shí)器定時(shí)，但其缺點(diǎn)是 計(jì)時(shí)有誤差，需要隔一段時(shí)間校正一次；另一種就硬 件 計(jì) 時(shí)， 現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘 4 08 0 07L E D 2L E D 1 0 07Z D 18  0K  11 5 21 55 05 05 05 0U 1   02 0 11 0 21 0 31 0 S E 1蓄電池24   過充過放控制電路  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 電路很多，如  。這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便，被廣泛地采用 17。 在設(shè)計(jì)中采用是硬件定時(shí)，時(shí)鐘芯片  司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通 振。  美國 司推出的一種高性能、低功耗、帶 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行 計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 用三線接口與 行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 據(jù)。 部有一個(gè) 318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 存器。  升級(jí)產(chǎn)品，與 增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。  圖 5  1302 與單片機(jī)連接圖  表 2 為  腳功能 ,圖 5 為與單片機(jī)的連接圖 ,其中  主電源，   后備電源 。 在一般情況下，由主電源 供電，同時(shí)主電源向備用電源充電，在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。   者中的較大者供電。當(dāng) 于 ，  電。當(dāng) ，  電。  振蕩源，外接 振。復(fù)位 /片選線，通過把 入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有 的數(shù)據(jù)傳送。  入有兩種功能：首先， 通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入管腳名稱  功能  振引腳  位  I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出  保護(hù)   源引腳    表 2  管腳介紹    0 pv c    c n dv c or  0 2買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 移位寄存器；其次， 供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) 高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) 行操作。如果在傳送過程中 為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 前， 須保持低電平。只有在 低電平時(shí)，才能將 為高電平。 圖中 I/O、 單片機(jī)連接實(shí)現(xiàn) 1302 的讀寫控制。  儲(chǔ)器 介  存儲(chǔ)器  1， 2， 3 腳為空腳， 4 腳為接地端 ， 5 腳為數(shù)據(jù)端， 6 腳為時(shí)鐘端， 7 腳為寫保護(hù)端口， 8 腳為電源端口。其與單片機(jī)的連接如圖 6 所示：  本設(shè)計(jì)中的作用是掉電存儲(chǔ)器，是為了防止電源突然斷開的時(shí)候，用戶的信息不會(huì)丟失，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的信息。  司的2節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，由于 數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 位脈沖）和 據(jù) /地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。電壓最低可以到 定電流為 1態(tài)電流10芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，而且采用 8腳的 裝，使用方便。  圖中 上拉電阻，其作用是減少 靜態(tài)功耗。每當(dāng)設(shè)管腳名稱  功能  件地址選擇  行數(shù)據(jù) /地址  行時(shí)鐘  保護(hù)  作電壓    表 3  24管腳介紹  c c ls d  c 4 25 .1  85 .1  9V C C P 1    24單片機(jī)連接圖  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 定一次信息，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)器內(nèi)的信息，讀到緩存單元中，供主程序使用 。  5  系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)  系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括程序初始化、時(shí)間設(shè)定子程序、 1302 的讀寫程序、24讀寫程序、時(shí)間比較子程序、按鍵子程 序、顯示刷新子程序等共同組成。程序開始要進(jìn)行初始化，調(diào)用 24部存儲(chǔ)的開關(guān)路燈時(shí)間點(diǎn)，程序每各一段時(shí)間調(diào)一次 1302 中的時(shí)間。通過程序?qū)⒃O(shè)定的時(shí)間同系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行比較，設(shè)定的比較間隔為 1 秒一次，當(dāng)時(shí)間相同時(shí)，則通過程序輸出控制信號(hào)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)總體程序流程圖如圖 7 所示。  如果想調(diào)整開關(guān)路燈時(shí)間點(diǎn)和 1302 中的當(dāng)前時(shí)間可以通過設(shè)置的按鍵手動(dòng)進(jìn)行時(shí)間的調(diào)節(jié) 圖中開關(guān) 別為顯示 1302 時(shí)間鍵，功能鍵和加一鍵 。具體程序 流程圖如圖 8 所 示。  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 暗  亮  是  否  是  否  否  否  是  是  保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)  選定時(shí)器初值  光線亮暗  是否已開路燈  是否到關(guān)  燈時(shí)間  是否到開  路燈時(shí)間  關(guān)   燈  返  回  是否是第一次檢測(cè)到光線暗  開  燈  中斷  24  關(guān)燈時(shí)間  調(diào) 1302 讀時(shí)間  掃描按鍵  開   始  初始化  圖 7  總體程序流程圖  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 中斷  護(hù)現(xiàn)場(chǎng)  送定時(shí)器初值  是否到 30能鍵標(biāo)志位=？  =0 =1 =2 =3 =4 =5 =6 顯示1302時(shí)間時(shí)閃爍  顯示1302時(shí)間分閃爍  顯示關(guān)路燈時(shí)間點(diǎn)分閃爍  顯示開路等時(shí)間點(diǎn)時(shí)閃爍，存關(guān)路燈時(shí)間  顯示1302時(shí)間，存開路燈時(shí)間  是  返  回  =7 顯示開路燈時(shí)間點(diǎn)分閃爍  顯示1302時(shí)間  顯示關(guān)路燈時(shí)間點(diǎn)時(shí)閃爍，存1302時(shí)間  圖 8  功能鍵程序流程圖  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 結(jié)束語  本 次 畢業(yè)設(shè)計(jì)的太陽能 路 燈設(shè)計(jì)是針對(duì)已經(jīng) 存在的 路 燈 進(jìn)行改進(jìn) ， 首先采用了太陽能電池作為能源，以達(dá)到環(huán)保節(jié)約的目的。 設(shè)計(jì)中使用了光控和時(shí)控相結(jié)合的方法，避免了光控方法易受干擾，時(shí)控需頻繁設(shè)置時(shí)間的麻煩， 為了 節(jié)約用電 ， 在深夜 行人較少 時(shí)路燈 根據(jù)設(shè)置的熄燈時(shí)間 熄 滅，早上行人多時(shí)根據(jù)設(shè)置的開燈時(shí)間亮燈 。 其次內(nèi)部設(shè)置有蓄電池，用于保證在陰雨天氣 供 電。 本設(shè)計(jì)需要改進(jìn)的地方有 由于蓄電池自身的容量限制，不能保證在陰雨天長(zhǎng)時(shí)間對(duì)外供電。  希望這個(gè)問題在以后的新型能源出現(xiàn)之后可以得到圓滿解決。  致謝  四 個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué) 四 年所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，為以后的工作打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)太陽能電池板的工作原理有了進(jìn)一步的了解。在設(shè)計(jì)中我得到了老師的悉心指導(dǎo)，他的淵博知識(shí)、嚴(yán)格要求、嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)都給我留下了很深刻的印象，將使我受用一生，在此對(duì)老師表示感謝，另外在設(shè)計(jì)當(dāng)中也得到了很多同學(xué)的支持，在此感謝他們。  鑒于水平有限，難免存在一些錯(cuò)誤和漏洞，望各位專家、學(xué)者不吝賜教，在此向大家表示衷心的感謝。  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 參考文獻(xiàn)  1 劉樹民 科學(xué)出版社 ,2006 2 張正華 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2006   3 許日滔 燈組研發(fā)介紹 2005  4 平遠(yuǎn) J2005（ 01）  5 李朝青 北京 :北京航空航天出版社 ,1999 6 凌玲 新材料產(chǎn)業(yè) ,2003（ 11）  7 劉宏 ,張曉晶 流照明燈的研究 2005（ 5）  8 迎接 高亮度 新電子科技雜志 ,2006（ 1）   9 沈輝 ,曾祖勤  可再生能源叢書 2005 10 李建海 蘭州教育學(xué)院學(xué)報(bào) ,2003（ 3）  11 項(xiàng)紅升 ,李明 ,王志華等 可再生能源 ,2004（ 5）  12 馮昌 ,徐進(jìn)明 漢科技學(xué)院學(xué)報(bào)， 2003年 （ 16）  13 岳靜 ,黃文軒 J2002（ 02） :7 14 郭廷瑋 ,太陽能的利用和前景 M學(xué)普及出版社 ,1984 15 趙爭(zhēng)鳴 ,劉建政等 M科學(xué)出版社 ,16 江雪山 家庭電子 ,17 趙貴顧 ,雷英豪 新穎實(shí)用電路 ,文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 附錄 1 總體電路圖  00p+004 474v+50000050 050050050001 051V+24550買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 附錄 2 程序 ：      30H 31H 32H 33H      ；   定義 1302 讀出地址  3   ；   定義 1302 寫入地址      ；   定義 1302 數(shù)據(jù)輸入 /輸出端         ;   定義 1302 串行時(shí)鐘              定義 1302 復(fù)位              定義 24行時(shí)鐘              定義 24行數(shù)據(jù)                定義顯示開關(guān)鍵           定義功能鍵         ;  定義加 1 鍵         ;  定義光敏電阻輸入端         定義調(diào)時(shí)鐘指示發(fā)光二極管      定義調(diào)關(guān)路燈指示發(fā)光二極管      定義調(diào)開路燈指示發(fā)光二極管  0000H   ;主程序入口地址  000  斷入口地址   001  斷入口地址  0030H     11H  設(shè)置定時(shí)器 1 工作于模式 1 30H  31H 73H， #0     ;    功能鍵標(biāo)志位  72H， #0     ;   閃爍標(biāo)志位   32H   33H             閃爍標(biāo)志位  70H， #0 #0#0#0 #0      定時(shí) 10值   #0 #00H  #76H   #04H            讀出 24作         初始化 1302 時(shí)鐘啟動(dòng)操作          初始化 1302 允許數(shù)據(jù)輸入  買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18         ;    調(diào) 1302 多字節(jié)讀出程序   *按鍵掃描程序 *  B           ;  判斷顯示開關(guān)鍵  30H                 ;   顯示標(biāo)志位  7 75H 7 74H              判斷標(biāo)志位  B            判斷功能鍵  B   73H                 ；  功能鍵標(biāo)志位加 1 A ,  #1 ,      ；   調(diào)時(shí)鐘時(shí)   B    B             ;    加一鍵  75H   ;1302          ；   1302 時(shí)加一  A , 75H  A , #2 , 75H ， #0