太陽能LED交通警示板(精)

#0.0hiF0.0hiF圖1-3充電電路原理圖2．限制過放電電路的設(shè)計(jì)在本限制過放電電路中，運(yùn)放起比較作用，當(dāng)運(yùn)放的正端電壓高于負(fù)端電壓，使三極管導(dǎo)通，使繼電器長(zhǎng)閉開關(guān)斷開，從而停止工作。具體原理詳見圖1-4。其中1OOK電阻和二極管起正反饋?zhàn)饔?，使運(yùn)放正端電壓保持穩(wěn)定，使三極端導(dǎo)通保持穩(wěn)定性。至于電路圖參數(shù)的確定，電路正常工作時(shí)穩(wěn)壓管兩端電壓5.1V，運(yùn)放負(fù)端電壓稍大于5.1V，R2電路計(jì)算公式為R2*6V沁5.3V，R+R12由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)得R1通常10?30K，這里取22K，計(jì)算得R2約為180K。圖1-4限制過放電電路原理圖*2少p.ns圖1-4限制過放電電路原理圖*2少p.ns■ISOk3.LED閃爍延時(shí)控制及瞬時(shí)光照保護(hù)電路的設(shè)計(jì)LED閃爍延時(shí)控制電路:555是一個(gè)多諧振蕩器,這個(gè)用來做定時(shí)控制電路。具體原理見圖1-5右邊部分。在白天持續(xù)光照下，V陽產(chǎn)生電壓使三極管K1導(dǎo)通,使復(fù)位引腳4為低電平，555電路不工作。這時(shí)，三極管K2導(dǎo)通，在A點(diǎn)產(chǎn)生低電平，從而使LED數(shù)碼管不亮。在夜間v不產(chǎn)生電壓從而K1不導(dǎo)通，使復(fù)陽位引腳4為高電平，使555電路開始工作，從而使3腳產(chǎn)生波形。一對(duì)二極管電路可控制輸出波形的占空比。這里一般選用方波，0.5秒閃爍間隔。當(dāng)3腳輸出為高電平時(shí)，K2導(dǎo)通使B點(diǎn)為低電平。因?yàn)锳點(diǎn)為高電平時(shí)，使AB之間有個(gè)電勢(shì)差使LED數(shù)碼管發(fā)光。當(dāng)3腳輸出為低電平時(shí)，K2不導(dǎo)通使AB之間電勢(shì)差不足以使LED發(fā)光，這樣就實(shí)現(xiàn)了一閃一閃效果。圖1-5LED閃爍延時(shí)控制電路瞬時(shí)光照保護(hù)電路:當(dāng)在夜間，有閃電、強(qiáng)烈瞬時(shí)光照的時(shí)候，V產(chǎn)生瞬陽時(shí)電壓，使穩(wěn)壓管達(dá)到一定電壓后擊穿導(dǎo)通，從而對(duì)C］進(jìn)行充電，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芩矔r(shí)突變，從而使三極管K1的基極保持低電壓。因?yàn)殡娙莩錆M電產(chǎn)生高電平使三極管K1導(dǎo)通的過程還需要一定時(shí)間。所以，555電路對(duì)瞬時(shí)光照不響應(yīng)，只有持續(xù)的光照才行，從而起到保護(hù)作用，使夜間正常閃爍，警示車輛小心駕駛。具體原理見圖1-5左邊部分。4.車輛計(jì)數(shù)模塊的設(shè)計(jì)車輛計(jì)數(shù)模塊:這塊電路我們用到CD4510芯片和CD4500配對(duì)使用計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，CD4510是加/減計(jì)數(shù)器，本電路用到的是加法計(jì)數(shù)器，上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)。兩片CD4510分別對(duì)應(yīng)十位和個(gè)位計(jì)數(shù)，通過兩片譯碼驅(qū)動(dòng)芯片CD4511驅(qū)動(dòng)LED來顯示通過車輛數(shù)目。15腳的時(shí)鐘脈沖由熱釋電傳感器來提供，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的感應(yīng)，當(dāng)有車輛經(jīng)過時(shí)，傳感器產(chǎn)生高電平信號(hào)，通過一個(gè)與非門電路變?yōu)榈碗娖?，在接入RS觸發(fā)器，輸出比較規(guī)則的波形，實(shí)現(xiàn)“去抖動(dòng)”1K電阻和0.068uf電容形成的回路，使電平信號(hào)穩(wěn)定，來實(shí)現(xiàn)LED七段數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)，來一個(gè)時(shí)鐘脈沖計(jì)一次，最高為99，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛的計(jì)數(shù)功能。4511弐U自上■亠dLE.±t：E□+5115”：4510LiTilr140K自己對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的替換和改裝之傳感器只在有感應(yīng)的信號(hào)線產(chǎn)生作為CD4511計(jì)數(shù)器的芯片計(jì)數(shù)內(nèi)部有繼電器產(chǎn)生有抖動(dòng)輸出，MJJOluFzT-—卄車輛計(jì)數(shù)模塊電路圖,是我們利用了市場(chǎng)上的器件扁過傳感后能使用在我們計(jì)數(shù)器觸發(fā)感應(yīng)所需的高電平觸發(fā)斜坡。本來就考慮直接當(dāng)作時(shí)鐘脈沖器白k沖。但在5”：4510LiTilr140K自己對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的替換和改裝之傳感器只在有感應(yīng)的信號(hào)線產(chǎn)生作為CD4511計(jì)數(shù)器的芯片計(jì)數(shù)內(nèi)部有繼電器產(chǎn)生有抖動(dòng)輸出，MJJOluFzT-—卄車輛計(jì)數(shù)模塊電路圖,是我們利用了市場(chǎng)上的器件扁過傳感后能使用在我們計(jì)數(shù)器觸發(fā)感應(yīng)所需的高電平觸發(fā)斜坡。本來就考慮直接當(dāng)作時(shí)鐘脈沖器白k沖。但在昔誤，輸出使計(jì)數(shù)，顯示部分過程中，?由于傳感器

-穩(wěn)本電路采用了RS過后來的調(diào)試和改進(jìn)，在構(gòu)建一個(gè)一個(gè)非門，利用CD4011剛好實(shí)現(xiàn)個(gè)非門變?yōu)榈碗娖?，再?jīng)過RS觸發(fā)定，從而實(shí)現(xiàn)了“去抖動(dòng)”再經(jīng)過一為CD4510的時(shí)鐘脈沖。因?yàn)殡娙莸膬啥穗妷翰粫?huì)突”電路，。當(dāng)傳感器輸出高電平時(shí)，R端輸入，?傳觸發(fā)輸出的咼電平可以個(gè)電阻與電容的并聯(lián)電變，起到了緩和電壓突變就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的脈沖作為時(shí)鐘脈沖信號(hào)。三?系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與測(cè)試結(jié)果“去抖1．基本部分（1）光伏板白天光照充電因?yàn)榘滋礻柟獗容^強(qiáng)烈，使光伏板兩端能產(chǎn)生足夠的電壓，對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。同時(shí)，通過光控電路使得圖1-5中的三極管K1導(dǎo)通，促使555電路的復(fù)位電平為持續(xù)低電平。在測(cè)試中，把電路板放到屋外陽光直射下，發(fā)現(xiàn)指示充電的紅色二極管在閃爍。過了一小時(shí)，經(jīng)過電壓表測(cè)試，電壓比一小時(shí)前有明顯的上升。（2）蓄電池為電源的LED閃爍工作裝置工作情況在夜間實(shí)驗(yàn)中，LED有0.5秒間隔的閃爍。通過調(diào)整555電路6、7引腳間的電阻值，發(fā)現(xiàn)LED閃爍間隔有變化。這是555電路的占空比被改變了。（3）光伏板控制LED白天關(guān)閉、夜間開啟的實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)中，把電路板放到屋外強(qiáng)光照射下，發(fā)現(xiàn)警示LED不亮，顯示LED

紅外感應(yīng)計(jì)數(shù)。而把電路板放到屋內(nèi)陰暗的地方，警示LED閃爍，顯示LED不亮。這里需要說明的是，由于電路板空間有限，我們把警示LED與顯示LED分別用兩套數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)。2、發(fā)揮部分（1）車輛計(jì)數(shù)在實(shí)驗(yàn)中，把電路板放到屋外強(qiáng)光照射下，熱釋電紅外傳感器對(duì)準(zhǔn)馬路，當(dāng)有汽車或行人通過時(shí)，發(fā)現(xiàn)LED計(jì)數(shù)器增1。（2）過充電和過放電的控制在圖1-3的下半部分就是過充保護(hù)電路，而圖1-4就是過放保護(hù)電路。從實(shí)際電路來看，充放電情況良好（3）外界瞬時(shí)光照（如夜間閃電、過往車輛燈光等）誤動(dòng)作避免夜間，把電路板放在白熾燈下，當(dāng)開關(guān)打開一段時(shí)間后，充電指示燈亮，顯示LED亮，警示LED滅。而當(dāng)白熾燈開關(guān)開啟又瞬間關(guān)閉時(shí)，警示LED不受影響，正常閃爍。由此可見，該系統(tǒng)對(duì)瞬時(shí)光照不產(chǎn)生誤動(dòng)作。（4）延長(zhǎng)工作時(shí)間的措施在本系統(tǒng)中，沒有設(shè)計(jì)專門電路降低蓄電池工作電流。但是在整體電路設(shè)計(jì)中，我們?cè)谛」β试骷軡M足的情況下，不采用大功率元器件。例如，在電路中，同樣是PNP的管子9013和9014，耗電功率9014大。并且，在電路調(diào)試完善中，盡量去掉了沒有實(shí)際意義的元器件。（5）其他功能實(shí)現(xiàn)情況在傳感器模塊中，當(dāng)外界有熱源使傳感器觸發(fā)產(chǎn)生高電平時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高次諧波，而且信號(hào)抖動(dòng)不穩(wěn)。我們就加裝了一個(gè)RS觸發(fā)器，使它輸出的波形比較的整齊。四．調(diào)試中部分問題的解決通過系統(tǒng)整體元器件參數(shù)的選定，降低蓄電池的工作電流，延長(zhǎng)電池工作時(shí)間。在調(diào)試系統(tǒng)過程中，由于天氣原因。太陽能光伏板產(chǎn)生的電壓值比較小，所以在光控電路這一模塊中產(chǎn)生的電壓不足以使三極管K1導(dǎo)通，使得光控模塊誤認(rèn)為在夜間，就產(chǎn)生一閃一閃的效果，經(jīng)改變，把太陽能用一個(gè)鉛蓄電池替代，再加一個(gè)開關(guān)模擬白天和夜間，就相當(dāng)于太陽光伏板的原理了。四．結(jié)論本系統(tǒng)充分考慮了實(shí)際的工作環(huán)境，是一個(gè)比較實(shí)用太陽能警示燈，經(jīng)過進(jìn)一步完善后，可以放置在交通路口，白天對(duì)進(jìn)行車輛統(tǒng)計(jì)，夜晚警示交通。同時(shí)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的充放電保護(hù)裝置電路和瞬時(shí)光照保護(hù)電