单片机夜间照明灯设计说明

《单片机原理与接口技术》课程设计主题：夜间照明设计
班级：
姓名：
学生卡：
导师：
时间：
课程设计记分牌
摘要
随着地球资源日益稀缺，基础能源的投资成本与日俱增，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭、安全环保的新能源越来越受到重视。

于是各种太阳能景观装饰产品也应运而生，作为理想的草坪灯灯具。

随着人们生活水平的提高和社会的不断发展，太阳能草坪灯也将得到广泛的应用。

本文讨论了太阳能路灯主要部件设计选型的技术问题，介绍了一种基于51单片机的太阳能草坪设计新方案。

本文主要探讨了太阳能草坪灯主要部件的设计和选型等技术问题，介绍了一种基于5 1单片机的新型太阳能草坪设计方案，达到了节能、节能的目的。

提高太阳能草坪的性能。

关键词：单片机、LED、太阳能
夜间照明设计
1.电池板工作电压
太阳能电池的工作电压约为配套电池电压的1.5倍，以保证电池的正常充电。

例如，为 3.6V 电池充电需要 4.0-5.4V 的太阳能电池。

6V电池充电需要8~9V 太阳能电池。

为12V电池充电需要15-18V太阳能电池。

2.输出功率（Wp）
太阳能电池单位面积的输出功率约为127Wp/m2。

太阳能电池一般由多块太阳能电池串联组成，其容量取决于照明光源和线路传输组件消耗的总功率和当地的太阳辐射能量。

太阳能电池组的输出功率应超过光源功率的3~5倍：光照充足、光照时间短的地区为（3~4）倍以上，光照时间短的地区为（4~5）倍以上相反。

三、电池的选择
电池在有光照时储存太阳能电池板产生的电能，并在夜间需要照明时释放。

3-1。

类型选择
(1)铅酸(CS)电池：用于低温高倍率放电，容量低。

目前使用的太阳能路灯最多。

密封免维护，价格低廉。

但要注意防止铅酸污染，应逐步淘汰。

（2）镍镉（Ni-Cd）电池：放电倍率高，低温性能好，循环寿命长，系统使用小，但要注意防止镉污染。

（3）镍氢（Ni-H）电池：高倍率放电，低温性能好，价格低，无染料，绿色电池。

它可以在小型系统中使用，应大力鼓励使用此产品。

目前广泛使用的铅酸免维护电池有普通铅酸电池和碱性镍镉电池三种。

3-2。

电池连接
并联时，应考虑各单体电池之间的不平衡效应，并联组数不宜超过4组。

安装时，注意电池被盗。

图中U2为高精度、低功耗电压比较器LM393，C6为电池，BT1为太阳能板。

当太阳能电池板BT1有阳光照射时，太阳能电池BT1两端电压上升，为电池C6充电，电容器C1和C2滤波。

D1是防止太阳能电池板被电池反向充电，保护太阳能电池板。

电位器R1用于调节LM393的反向端电压，调节太阳能草坪灯的开关时间。

当太阳能板BT1白天光照过强时，两端电压会升高，两端电压会被R1分压，使LM39 3芯片反转。

正向端2脚电压高于同相端3脚电压，LM393从1脚输出低电平，使三极管Q1截止，51单片机U1为未通电。

图1 设计电路图
夜间太阳能板BT1两端电压下降时，LM393芯片反相端2脚电压经R1分压低于同相端3脚电压，LM393 1脚输出高电平，三极管Q1导通，51单片机上电工作。

51单片机依次点亮4个颜色的LED，依次循环，直到白天51单片机断电停止工
作。

四、8051单片机介绍
4-1。

单片机简介
8051是8位单片机，是MCS-51单片机的一种，由Intel公司于1981年制造。

到现在为止，更多的IC设计者，如ATMEL、飞利浦、华邦等公司，已经陆续开发出功能更多、功能更强大的兼容产品。

8051单片机是同步时序逻辑系统。

整个系统的工作完全依赖系统部门的时钟信号来产生各种动作周期和同步信号。

在8051单片机中内置了时钟发生器。

使用时只需连接一个石英晶体谐振器（或其他振荡器）和一个电容，系统就可以产生正确的时钟信号。

英特尔最初的 8051 系列是使用 NMOS 技术开发的，但后来的版本在其名称中添加了字母 C（例如，80C51），标识使用 CMOS 技术，该技术比 NMOS 更节能。

这使它们更适合电池供电的设备。

8051 在单个封装中提供了许多功能（包括 CPU、RAM、ROM、I/O、中断、时钟等）。

8051可以实现一般工业接线板体积更小，实现自动控制操作，如传感信号的采集、时序控制等，轻松完成。

近年来，单芯片功能不断加强，价格也越来越便宜。

传统的8051已经成为学校的教材。

单片机具有价格便宜、电路简单、体积小、功耗低等优点，因此在业界得到广泛应用。

比如你想控制一个电机，你不需要用PC来控制它，只要一个单片机加一个驱动电路就可以控制电机的运行。

4-2。

8051单片机管脚名称及功能
图 2 8051/8052 引脚
8051共有40个管脚和4个8位双向I/O，其中PORT3可以用作I/O以及其他特殊功能。

VCC：接正电源5V。

GND：接地。

PORT0：可用作通用I/O。

用作输入或输出时，应外接升压电阻。

外部存储器扩展时，可用作数据总线（D0~7）和地址总线（A0~7）。

ALE 引脚输出信号的时分复用。

PORT1：对于一般 I/O 使用，有一个升压电阻。

PORT2：对于一般 I/O 使用，还有一个升压电阻。

扩展外部存储器时，用作地址总线（A8~15）。

RST：芯片复位信号输入引脚，只要输入一个高电位脉冲，2个以上机械周期后即可完成复位动作。

ALE/PROG：连接外部存储器时，地址锁存器使能输出脉冲。

使用该信号锁定地址锁存器，从而获得数据代码。

当为外部时钟烧写 PROM 时，该引脚也是烧写脉冲的输入端。

PSEN：用作程序存储器，使能外部程序存储器的读取脉冲。

它会在每个机械循环中移动两次。

连接外部 ROM 时，将其连接到 ROM 的 /OE 引脚。

EA/VPP：接高电位时，读取内部程序存储器；当连接到低电位时，读取外部程序存储器。

在对 EPROM 进行部分编程时，使用该引脚接收 21V 编程电源电压。

XTAL1、XTAL2：接石英晶振，工作机械周期=石英晶体/12。

5. 51单片机程序
uchar a=0;
uchar b=0x01;
//无效延迟（uint z）；
无效初始化（）
{
P2=0；
P2=b;
TMOD=0x01；
TH0=(65536-50000)/256； //求商
TL0=(65536-50000)%256; //找到余数
EA=1；
ET0=1；
延迟（100）；
TR0=1；
}
无效的主要（）
{
在里面（）;
而（1）；
}
无效 timer0() 中断 1
{
TH0=(65536-50000)/256；
TL0=(65536-50000)%256;
一个++；
如果（a==60）
{
a=0；
b=_croll_(b,1);
如果（ b==0x10）
b=0x01；
P2=b;
}
}
无效延迟（单位 z）
{
单位 x,y;
对于(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
结束语
在这次MCU课程设计中，我发现硬件电路设计是基础。

通过这次MCU课程设计，我发现学习理论与实践的差距是如此巨大。

学完理论，在时间运行的过程中会出现很多这样的问题。

因此，实践是完善理论的最佳手段。

经过几天的努力，我们终于完成了课程设计。

虽然不是那么完美，但打从心底，我还是很开心的。

毕竟这个设计终于完成了，不过开心之后还要好好想想！
衷心感谢老师给我们提供了这样一个锻炼自己的机会，让我们第一次感受到
所学的知识不仅仅是用来完成试卷的。

在完成课程设计的过程中体验团队合作的乐趣。

我们一直习惯于“独立思考”，学会了与团队成员积极沟通，取长补短，共同进步。

“独学无友，无知无知。

”只有与同学互动，多学习，才能不断提高自己的水平。

最重要的是，我们学会了一种快速的学习方法。

过去，老师教学生背诵，如果不知道的地方，就靠解出大量的习题来帮助他们记忆。

学习的主要目的是通过期末考试。

课程的设计让我们意识到考试真的不是最重要的，最重要的是能够学以致用。

在整个课程的学习过程中，我们突破了传统的学习模式，变被动接受为主动学习。

不再是用所学的知识解决问题，而是学习实际应用中遇到的问题，重点是把知识应用到实践中。

从这次课程设计中，我真正体会到，在以后的学习中，要理论联系实际，把所学的理论知识应用到实践中去。

实践是检验真理的唯一标准。

尤其是我们电子类专业的学生，不仅理论知识丰富，动手能力也很强。

只有理论与实践并重，才能提高我们的专业水平。

这是我在课程设计中最大的挑战。

报酬。

参考
(一)岳群。

光源电器及应用技术[M]，化工； 2003年：22~49
(二)群芳。

单片机与接口技术（第三版）．电子工业, 2005
(三)谭浩强。

C 编程（第三版）。

清华大学, 2005。