基于单片机的太阳能路灯自动控制系统
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和城市化进程的加速，城市照明系统作为城市基础设施的重要组成部分，其智能化改造已成为提升城市管理水平和节能减排的重要措施。
智能路灯控制系统作为城市照明系统的核心，其设计和实现对于提高路灯的运行效率、降低能耗、增强城市照明的智能化水平具有重要意义。
本文旨在探讨基于单片机控制的智能路灯控制系统的设计方法和实现策略。
本文将介绍智能路灯控制系统的基本概念和功能需求，阐述其在城市照明中的作用和意义。
将详细分析单片机控制系统的工作原理及其在智能路灯控制中的应用，包括单片机的选型、外围设备的选择、控制算法的设计等关键技术问题。
接着，本文将重点介绍智能路灯控制系统的设计流程，包括硬件设计、软件编程、系统测试等环节，并结合实际案例，展示该系统在实际应用中的效果和优势。
本文将对智能路灯控制系统的发展趋势进行展望，探讨未来可能的技术革新和应用拓展。
通过本文的研究和分析，期望能够为相关领域的工程技术人员和研究人员提供有益的参考和启示，推动智能路灯控制系统的发展，为建设更加智能、节能、环保的城市照明系统贡献力量。
二、智能路灯控制系统总体设计本节将详细介绍基于单片机控制的智能路灯控制系统的总体设计。
该系统设计旨在实现路灯的智能化管理，提高能源利用效率，同时确保道路照明质量。
能效优化：通过精确控制路灯的开关和亮度，减少能源浪费，实现节能减排。
单片机控制单元：作为系统的核心，负责处理传感器数据，控制路灯的开关和亮度。
传感器单元：包括光强传感器和运动传感器，用于检测环境光线强度和行人车辆流动情况。
单片机根据传感器数据，通过预设的控制算法，决定路灯的开关和亮度。
通信协议：采用稳定可靠的通信协议，确保数据传输的实时性和安全性。
三、单片机控制模块设计单片机控制模块是整个智能路灯控制系统的核心部分，负责接收传感器信号、执行控制逻辑、以及驱动路灯的开关。
在本设计中，我们采用了广泛应用的STC89C52单片机作为核心控制器。
基于单片机太阳能路灯控制系统的硬件设计与实现
基于单片机太阳能路灯控制系统的硬件设计与实现太阳能路灯控制系统是一种高效节能、环保的路灯控制系统。
它通过使用太阳能电池板来收集太阳能，将其转化为电能，然后通过单片机来控制路灯的开关和亮度。
本文将重点介绍基于单片机的太阳能路灯控制系统的硬件设计和实现。
一、硬件设计1. 单片机：本系统采用AT89C52单片机作为核心处理器，具有高性能、低功耗、易于编程等优点。
2. 太阳能电池板：太阳能电池板是收集太阳光线并将其转化为电能的设备。
本系统采用带有充电管理功能的12V/10W太阳能电池板。
3. 电源管理模块：该模块主要用于对太阳能电池板进行充放电管理，确保系统正常运行。
本系统采用TP4056芯片作为充电管理芯片。
4. 亮度传感器：亮度传感器可以检测周围环境的亮度，并将其转化为模拟信号输出。
本系统采用LDR（光敏电阻）作为亮度传感器。
5. LED驱动模块：该模块主要用于对LED灯进行控制。
本系统采用ULN2003芯片作为驱动芯片。
6. 电池：电池是太阳能路灯控制系统的重要组成部分，用于存储太阳能转化而来的电能。
本系统采用12V/7AH铅酸蓄电池。
7. 其他元器件：如稳压器、滤波电容、继电器等。
二、实现步骤1. 搭建硬件平台：将各个模块按照设计图连接起来，确保每个模块正常工作。
2. 编写程序：编写单片机程序，实现对亮度传感器和LED灯的控制，并添加充放电管理功能。
3. 调试测试：对整个系统进行测试和调试，确保每个模块正常工作，并且整个系统可以稳定运行。
4. 安装调试：将太阳能路灯控制系统安装到路灯杆上，进行最终调试和测试，确保其在实际使用中可以正常工作。
三、总结基于单片机的太阳能路灯控制系统可以有效地利用太阳能资源，实现路灯的自动控制和节能环保。
通过合理的硬件设计和程序编写，可以使该系统具有稳定性、可靠性和高效性。
基于单片机的太阳能路灯控制系统
基于单片机的太阳能路灯控制系统概述太阳能路灯是一种节能环保的新兴路灯，其优点在于不需要外接电源，只需利用太阳能进行充电，从而在夜间提供照明服务。
本文将介绍一种基于单片机的太阳能路灯控制系统，该系统能够自动调节亮度，提高能源利用率，同时延长路灯使用寿命。
设计方案该控制系统由三个主要部分组成：太阳能电池板、可充电蓄电池和单片机控制电路。
太阳能电池板将光能转化为电能，通过充电控制电路将电能储存到可充电蓄电池中。
如图所示：system_designsystem_design在夜间，单片机控制电路将控制电路工作在路灯的亮度调节模式下。
当路灯检测到环境亮度低于一定阈值时，系统将开启路灯以提供光照服务。
当环境亮度逐渐升高时，系统将自动调整亮度，以达到最佳能耗效率。
该系统还具有手动控制功能，这意味着用户可以在必要时手动开启或关闭路灯。
系统实现该系统采用了一块ATmega328P单片机，它是一款高性能、低功耗的8位微处理器。
该单片机具有丰富的程序存储器和数据存储器，可满足我们应用程序的要求。
为了测量环境亮度，我们使用一个光敏电阻，并将其连接到单片机的模拟输入引脚。
当电阻接收到的光线强度变化时，它的阻值将发生变化，并通过模拟信号输入到单片机中。
控制电路使用的是一个H桥直流电机驱动芯片，它可用于控制电机和灯的功率输出。
我们将其配置为驱动LED灯，以提供路灯的光照服务。
该系统还配备了一个电容充放电电路，用于确保可充电蓄电池的充电和放电过程。
该电路使用一个集成电路和几个外部元器件，通过PWM输出信号进行控制。
系统测试为了测试该系统的功能，我们将其放置在光线较强的环境下进行测试。
通过多次测试，可以得出该系统具有以下功能：•延长路灯使用寿命•自动调节亮度•实现手动控制•具有过充保护和过放保护功能•系统运行稳定，可靠性高基于单片机的太阳能路灯控制系统是一种高效的节能环保产品。
该系统采用了新兴的太阳能技术，为城市的照明服务提供了更可靠、更环保的方法。
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计
目录
01 一、系统需求分析
02 二、系统硬件设计
03 三、系统软件设计
04 四、结语
05 参考内容
随着社会对环保和能源利用的度不断提高，太阳能路灯控制系统在城市照明 中的应用越来越广泛。这种系统可以有效降低电力消耗，减少碳排放，同时提高 能源利用效率。本次演示将探讨基于单片机的太阳能路灯控制系统的设计。
三、系统软件设计
系统软件设计主要是根据传感器的输入和预设规则来控制路灯的开关和亮度。 具体来说，程序需要实现以下几个功能：
1、实时监测环境光线和时间：通过读取光敏电阻或数字光感器的电压值以 及GPS模块或网络时间服务器的当前时间，程序可以实时获取环境光线和时间数 据。
2、控制路灯开关：根据当前时间和环境光线强度，程序可以判断是否需要 打开或关闭路灯。例如，在夜晚或光线较弱的情况下，程序可以自动打开路灯； 而在白天或光线较强的情况下，程序可以自动关闭路灯。
5、日志记录：为了方便后期维护和管理，程序需要具备日志记录功能。例 如，记录每天的开关灯时间、亮度值以及异常情况等。
四、结语
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计可以有效提高城市照明的智能化和绿 色化水平。通过实时监测环境光线和时间，自动控制路灯的开关和亮度调节，可 以有效降低电力消耗和碳排放，同时提高能源利用效率。这种系统不仅可以广泛 应用于城市道路照明中，也可以为其他领域提供一种绿色、智能的能源利用方案。
参考内容
随着人类对可再生能源的依赖日益增加，太阳能路灯系统在公共照明领域中 的应用越来越广泛。这种系统不仅可以节约电力，降低碳排放，而且可以持续供 电，不受天气影响。然而，如何有效地管理和控制太阳能路灯系统，使其在保证 照明质量的最大限度地减少电力消耗，是当前面临的一个重要问题。本次演示提 出了一种基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计，以解决这一问题。
基于单片机的路灯控制系统的设计
基于单片机的路灯控制系统的设计路灯作为城市道路的重要设施，对于人们的日常出行和夜间安全起着至关重要的作用。
传统的路灯控制系统主要依赖于定时器和光敏电阻进行操作，无法满足实际需求。
基于单片机的路灯控制系统克服了传统系统的不足，具有灵活性和智能化的特点，能够自动感应环境亮度并根据需要进行控制。
本文将介绍基于单片机的路灯控制系统的设计。
硬件设计方面，系统主要由以下几个部分组成：单片机控制器、光敏电阻、继电器、LED灯等。
其中，单片机控制器是整个系统的核心，负责接收光敏电阻的信号并根据需求控制继电器的开关。
光敏电阻用于感应环境亮度，当周围光线不足时，光敏电阻的阻值增大，单片机控制器将通过GPIO口读取到的电压信号转换成数字信号进行处理。
继电器用于控制LED 灯的开关，当光线不足时，单片机控制器将发送控制信号给继电器，使其闭合，从而点亮LED灯。
软件设计方面，主要包括单片机控制程序的编写。
首先，需要进行初始化，设置单片机的时钟、IO口状态等。
随后，进入主循环，在主循环中，程序将不断地读取光敏电阻的电压值，并转换成数字信号进行处理。
根据环境亮度，程序将判断当前是否需要点亮LED灯，如果需要，则发送开启继电器的信号；反之，则发送关闭继电器的信号。
在程序的末尾，需要延时一段时间，以降低系统的功耗。
此外，为了提高系统的可靠性和稳定性，还可以考虑添加一些附加功能。
例如，可设置定时功能，让路灯在固定的时间段内工作；还可以添加过载保护功能，当灯泡功率过大时，系统自动进行断电保护。
综上所述，基于单片机的路灯控制系统是一种灵活性高、智能化的控制方式，能够根据环境亮度进行自动控制。
通过合理的硬件设计和软件设计，可以实现路灯的自动开关，提高能源利用效率，降低运行成本。
同时，可根据需求添加附加功能，进一步提升系统的可靠性和稳定性。
基于单片机的路灯控制系统未来有着广阔的应用前景，将会为城市的照明工程带来更加智能化的变革。
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计
５ ． １ 白天充 电子程序 采 样蓄 电池 中的 电压 值 ，由选 择合适 的充 电策 略，进 一步 有 效且科 学 的用蓄 电池 ，单片机 在蓄 电池 的使 用寿命 中起 到 了
关键字：太 阳 能 Ｌ Ｅ Ｄ 单 片机
ｌ引言 随 着 社会 信 息技 术 的不 断 的 突 破与 进 步 ，人 们追 求 节 环 保 的 意识逐渐 的增强，可再生新能源越来越 引起 了人们的高度 重视 。
目前 市场 上 被 认 为 是 最 具 有 环 保 功 能 的灯 是 Ｌ Ｅ Ｄ路 灯 ，Ｌ Ｅ Ｄ路 灯
计算机技术
基于单片机 的太 阳能路灯控制系 统设计
邓智 文 辽 宁 锦州 渤海 大 学工 学 院
Байду номын сангаас
摘要 ：本文主要 介 绍 的是基 于单 片机 的太 阳能路 灯控 制 系统 的设 计 ，路 灯 的状 态控 制是 根据 自动检 测环境 光 照 强度 实现 的。实 现 的 目的主 要 包括 了使得 太 阳能 电池板 的效率 实现 最大化 ，同时还 可 以设置 Ｌ Ｆ Ｄ的工作 显示 时间 。
会 产 生 新 型 的 电 子 空 穴 对 ， 从 而 直 流 电流 就 会 在 一 个 回路 里 面 形 成 。控 制 器 中 就会 加 入 这 个 新 的 电流 ，而 且 控 制 器 也 可 以 有 新 的指 令 生 成 ， 当 充 电 蓄 电 池 的时 候 。 也 就 是 当 白天 的 时 候 ，
阳能 一 Ｌ Ｅ Ｄ路 灯 系 统总 体 结 构 图如 图 １ 所示。
转变 的过程是将交流向直流 ，接着转变成交流 ，最终造成了系统
的执 行 效 率 过 于 低 的结 果 。 同时 因为 用到 的是 市 电 ，因 此 在 电力 的建 设 方 面 所 用 到 的 管 线 比较 繁 琐 。太 阳 能 一 Ｌ Ｅ Ｄ路 灯 能 够解 决 上面 提 出 的一 些 难 点 ， 因为 从 太 阳能 电池 板 中得 到 的结 果 电流 是
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计_毕业论文 精品
吉林工程技术师范学院信息工程学院学士学位论文基于单片机的太阳能路灯控制系统设计基于单片机的太阳能路灯控制系统设计The Design of Solar street lamp Control system Based on MCU学生姓名：张建木班级： D0745指导教师：吉李满职称：副教授专业名称：电子信息工程答辩时间:答辩委员会主席：毕业设计（论文）评阅人：2011 年 6 月吉林工程技术师范学院毕业论文摘要随着可持续发展的不断深入，人们在积极开发各类可再生新能源的同时也在倡导节能减排的绿色环保技术。
太阳能作为一种清洁的优秀的可再生能源，已成为最有价值的新能源。
而在照明领域，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的LED固态照明也已被公认为一种节能环保的重要途径。
本文研究的路灯同时整合了这两者的优势，利用清洁能源以及高效率的LED实现绿色照明。
太阳能LED路灯是一种结合太阳能光伏发电技术与LED技术的新型路灯。
系统通过蓄电池将太阳电池组件产生的电能储存起来供负载在夜晚照明使用。
基于单片机控制的太阳能路灯具有很多优点：安全可靠，维护方便；不需要常规能源，不污染环境；安装方便，自动控制。
从而不仅节约了电能，而且避免了由于四季昼夜长短不一，需要调整电路系统的麻烦，使路灯更为人性化。
关键词：光伏发电，蓄电池，发光二极管I摘要ABSTRACTWith the deepening of the sustainable development, people are active in the development of all kinds of renewable energy, while also advocating green environmental technology of energy saving and reducing emission. Solar energy as a kind of clean excellent renewable energy has become the most valuable new energy. While in the lighting area, long life, energy saving, safety, green environmental protection, rich colors, miniaturization of light emitting diode (LED) solid-state lighting has been considered as one of the important ways of saving energy and environmental protection. The street lamp in this paper simultaneously integrates both the advantages; utilize clean energy and high efficient LED to realize green lighting.Solar LED lamp is one new type of street lamp by uniting solar photo- voltaic (PV) power generation technology and LED technology. The system stores electrical energy via battery, generated by components of solar cells, to supply night illumination of street lamps. Solar street lamps based on MCU control have many advantages: safety, reliability, easy to maintain; energy saving, without pollution to environment; easy installation, automatic control. Consequently, not only save electrical energy but also avoid the troubles to need adjusting the circuit system due to the different day-and-night’s lengths in the four seasons, to make the street lamp more user-friendly.Key Words: PV, Battery, LEDII目录第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 太阳能路灯的优势 (2)1.3 太阳能路灯的应用现状 (3)1.4 本论文研究的主要内容 (5)第二章系统方案论证及选择 (6)2.1 方案比较与论证 (6)2.1.1 太阳能电池板的选择 (6)2.1.2 蓄电池的选择 (6)2.1.3 照明灯具的选择 (8)2.1.4 控制器芯片的选择 (9)2.2 方案的配置与计算 (11)2.2.1 路灯设计所需的数据 (11)2.2.3 路灯设计参数的确定 (12)第三章系统设计的理论分析 (14)3.1 系统基本介绍 (14)3.2 太阳能路灯系统设计总体分析 (15)3.3 太阳能光伏发电的理论 (15)3.4 控制器设计的理论基础 (17)3.5 蓄电池的充放电原理 (18)3.6 蓄电池充电技术研究 (20)3.6.1 恒流充电 (20)3.6.2 恒压充电 (21)I3.6.3 恒压限流充电 (22)3.6.4 两阶段、三阶段充电 (22)3.6.5 快速充电 (23)3.6.6 智能充电 (25)3.7 LED的发光及驱动原理 (26)3.7.1 发光原理 (26)3.7.2 驱动原理 (28)第四章系统的硬件设计 (30)4.1 系统电路框图 (30)4.2 硬件设计的原理流程图 (31)4.3 电源电路设计 (32)4.4 LED指示电路 (32)4.5 光控电路 (33)4.6 LED驱动电路设计 (34)4.7 涓流充电电路 (36)4.8 过充、过放控制电路 (36)4.9 单片机外围电路设计 (38)4.9.1 复位模块电路设计 (38)4.9.2 晶振电路 (38)4.9.3 按键开关电路 (39)4.9.4 显示模块电路设计 (39)第五章系统的软件设计 (41)5.1 系统软件框图 (41)5.2 计时程序设计 (42)5.3 中断程序设计 (44)II第六章系统调试 (45)6.1软件调试 (45)6.2硬件及总体电路调试 (45)6.3系统改进方案 (46)第七章总结与展望 (47)附录 1 (48)附录 2 (49)参考文献 (I)致谢 (I)III前言城市照明是一门科学、一种文化、一项艺术。
基于单片机的太阳能路灯控制器设计
硬件电路设计 • 充电控制电路
电压采集、充电开关电路
硬件电路设计 • 放电控制电路
能电池板的两端电压，来区分是 白天还是黑天。若为白天，转为白天的处 理程序；若为黑天转到黑天的处理程序。 （具体流程图详见论文）
整体电路
系统整体原理图
整体电路
系统PCB图
感谢您的关注
在灯具产品 的广泛运用
研究思路
• 由于目前市面上的太阳能路灯控制器 种类繁多，功能复杂，不便操作且不 易维修，而充放电控制才是太阳能路 灯控制系统的的核心部件，所以本设 计将控制部分独立出来。采用了光控 加时控的控制方法对蓄电池的充放电 进行智能化管理，基本实现免维护。
硬件电路设计 • 整体框架结构
主要结论
• 通过调试与测试，对于蓄电池的充放电控制功能基本实现 • 对负载的控制功能基本实现 • 理论参数与实际参数有差距，但在误差范围内
展望
本系统只完成了太阳能路灯控制器的主要部分： 充放电控制；本系统没有考虑到太阳能的利用率， 蓄电池的充电方法控制。
致谢
本篇论文是在龙兴明老师的指导下完成的。在这 期间，龙老师对我的论文进行了详细的修改和指 正，并给予我许多宝贵的建议。在此，我非常感 谢他一直以来的精心指导，同时也对各位评审能 在百忙之中抽出宝贵的时间，参与论文的审阅和 答辩表示不胜感激。
基于单片机的太阳能路灯控制器设计
姓名：周国平 学号：20070512785 指导教师：龙兴明 学院：物理与电子工程 专业：电子信息科学与技术
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目录
• 研究背景 • 研究思路 • 硬件电路设计 • 软件设计 • 整体电路 • 测试与调试 • 结束语
研究背景
太阳能优越 环保
能源的缺乏
太阳能路灯控制 器
基于单片机的智能路灯控制系统
基于单片机的智能路灯控制系统..
基于单片机的智能路灯控制系统是一种通过使用单片机来实现智能化路灯控制的系统。
该系统通过使用单片机的计算和控制功能，可以实现对路灯的自动控制、亮度调节、故障检测等功能，以提高路灯的能效和智能化程度。
系统的主要组成部分包括单片机、光敏传感器、亮度调节器、通信模块等。
光敏传感器用于感知环境光照强度，从而实现对路灯的自动开关控制。
亮度调节器可以根据需要调节路灯的亮度，以节约能源和满足不同场景的需求。
通信模块可以实现系统与其他智能设备的互联互通，以便实现更复杂的控制策略。
系统工作原理如下：当环境光照较弱时，光敏传感器感知到的光照强度低于设定阈值，单片机将接收到的光敏传感器信号进行处理，通过控制路灯的开关，将路灯打开。
当环境光照较强时，光敏传感器感知到的光照强度高于设定阈值，单片机将路灯关闭。
同时，单片机还可以根据预设的亮度调节策略，对路灯的亮度进行实时调节，以适应不同的需求。
此外，系统还可以通过故障检测功能，及时监测路灯的状态，并通过通信模块将相关信息传输到控制中心。
控制中心可以对路灯进行集中管理和控制，以提高路灯的维护效率和可靠性。
基于单片机的智能路灯控制系统通过使用单片机的计算和控制能力，实现了对路灯的自动控制、亮度调节和故障检测等功能，提高了路灯的能效和智能化程度，为城市公共安全和能源节约做出了贡献。
基于单片机的太阳能LED路灯控制系统
基于单片机的太阳能LED路灯控制系统摘 要要本项目基于A T89C52单片机，完成了基于单片机的太阳能ＬＥＤ路灯控制系统的要求。
系统的要求。
项目电路主要分为核心单片机、项目电路主要分为核心单片机、项目电路主要分为核心单片机、太阳能采集电路、太阳能采集电路、太阳能采集电路、蓄电池存储及电蓄电池存储及电压检测电路、压检测电路、红外传感器距离感应电路、红外传感器距离感应电路、红外传感器距离感应电路、负载输出控制与过流检测电路、负载输出控制与过流检测电路、负载输出控制与过流检测电路、键盘电键盘电路、节能LED 电路、串口通信电路、LCD 显示等模块。
显示等模块。
现已设计焊好整体电路，现已设计焊好整体电路，并深入调试取得成果；并深入调试取得成果；程序编写结构清晰，程序编写结构清晰，程序编写结构清晰，可读性强。
可读性强。
可读性强。
项目中各状态均由按键控项目中各状态均由按键控制，并以12864 点阵LCD 显示，操作简单，功能齐全，界面友好。
关键词：单片机关键词：单片机 负载输出控制与检测电路负载输出控制与检测电路 太阳能采集电路太阳能采集电路 红外感应红外感应 LED 目 录录第一章第一章 绪论绪论 6 1.1 研究背景、目的与意义研究背景、目的与意义 6 1.1.1 新能源开发的必要性新能源开发的必要性 6 1.1.2 太阳能利用的优势太阳能利用的优势 6 1.1.3 太阳能LED 路灯优势 8 1.1.4 系统的拓展应用系统的拓展应用 9 1.2 国内外应用现状国内外应用现状 10 1.3 项目成员的组成、特长、分工及成员间相互协调配合的情况，导师指导情况 12 第二章第二章 项目完成情况及取得的创新成果项目完成情况及取得的创新成果 13 2.1概述概述 13 2.2 系统电路研究报告系统电路研究报告 13 2.2.1 系统模块介绍系统模块介绍 13 2.2.1.1 AD 电压采样模块电压采样模块 13 2.2.1.2 物体检测模块和环境明暗检测模块物体检测模块和环境明暗检测模块 16 2.2.1.3 LCD 显示模块显示模块 17 2.2.1.4 键盘电路模块键盘电路模块 18 2.2.1.5 路灯控制模块路灯控制模块 19 2.2.1.7 串口通信模块串口通信模块 20 2.2.1.8 USB 通信模块通信模块 21 2.2.1.9 时钟模块时钟模块 21 2.2.1.10 电源模块电源模块 22 2.2.1.11 过流保护过流保护 22 2.2.1.12 太阳能电池组件及负载LED 开关控制开关控制 23 2.2.2本次系统电路搭建过程中的体会本次系统电路搭建过程中的体会 24 2.2.2.1 电路接地去噪问题电路接地去噪问题 24 2.2.2.2 布线注意事项布线注意事项 25 2.3系统软件研究报告系统软件研究报告 26 2.3.1 软件编程要点 26 2.3.2单片机软件编程单片机软件编程 26 2.3.2.1 程序主流程图程序主流程图 26 2.3.2.2 按键功能规划按键功能规划 27 2.3.2.3 AD 转换程序转换程序28 2.3.2.4 蓄电池电压检测电路蓄电池电压检测电路 29 第三章第三章 项目实施过程中的收获和体会项目实施过程中的收获和体会 30 3.1 概述概述 30 3.2 收获体会收获体会 30 袁子晴：团队合作教会我成长袁子晴：团队合作教会我成长 30 费婷婷：团队——智慧的碰撞费婷婷：团队——智慧的碰撞 32 刘蓉：平凡也能追求卓越刘蓉：平凡也能追求卓越 34 周乐意：兴趣激发创造的火花周乐意：兴趣激发创造的火花 37 结论39 参考文献 40 参考文献致谢41 附录42 第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 研究背景、目的与意义研究背景、目的与意义研究背景、目的与意义由于全球性能源危机，世界普遍重视可再生能源的利用与研究。
基于单片机控制的太阳能路灯系统设计
基于单片机控制的太阳能路灯系统设计太阳能路灯是一种利用太阳能发电来驱动灯具实现照明的系统。
它具有节能环保、无需电网供电、安装灵活等优点，被广泛应用于城市道路、公园、广场等场所。
本文将详细介绍基于单片机控制的太阳能路灯系统设计。
一、系统设计目标和功能1.照明功能：路灯在夜晚自动点亮，提供照明功能，为行人和车辆提供安全的照明环境。
2.节能环保：利用太阳能发电，减少对传统电力资源的依赖，实现节能环保的目的。
3.智能控制：通过单片机控制系统，实现夜间自动点亮、白天自动充电的功能，提高系统的智能化程度。
4.超时保护：设置定时功能和光敏传感器，在达到设定的亮度或时间后自动关闭路灯，防止能源浪费和光污染。
二、系统设计方案1.太阳能发电系统：由太阳能电池板、充电控制电路和储能电池组成，通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，充电控制电路管理电池的充电和放电过程，储能电池储存电能供给给灯具使用。
2.灯具控制系统：通过单片机控制灯具的开关，根据光敏传感器检测到的光线强度和设定的时间，控制灯具的亮度和开启时长。
3.时序控制电路：采用单片机作为主控芯片，编写程序实现夜间自动点亮、白天自动充电的控制逻辑。
4.光敏传感器：用于检测环境光线强度，控制灯具的亮度和开关。
三、系统硬件设计1.太阳能电池板：选用高效率的太阳能电池板，将太阳能转换为电能供给系统使用。
2.充电控制电路：使用电池管理芯片实现对储能电池的充放电管理，保证电池的安全性和稳定性。
3.储能电池：选择容量适中的储能电池，储存白天通过太阳能电池板充电获得的电能。
4.单片机控制电路：选用常用的单片机控制芯片，并设计合适的电路板布局和连接方式。
5.光敏传感器：选用高精度的光敏传感器，检测环境光线情况，控制灯具的亮度和开关。
四、系统软件设计1.程序设计：利用C语言编程，编写单片机控制程序，实现路灯的智能控制。
2.功能设计：设计程序逻辑，实现夜间自动点亮、白天自动充电、定时关灯等功能。
基于单片机的太阳能路灯控制系统
本科毕业设计论文题目基于单片机的太阳能路灯控制系统专业名称学生姓名指导教师毕业时间毕业一、题目基于单片机的太阳能路灯控制系统二、指导思想和目的要求（1）掌握运用所学理论知识分析解决工程实际问题的一般方法；（2）培养分析问题、解决问题和独立工作的能力；（3）通过毕业实习、毕业设计及毕业答辩全过程的训练，加强老师与学生之间、学生与学生之间知识的相互交流，互相渗透，培养学术研讨的好学风；（4）要求同学们以满腔的热情、科学的态度，严谨的作风、•高度的责任感从事毕业设计工作；不得敷衍了事、马马虎虎、得过且过；提倡周密思考、大胆创新，反对死搬硬套、墨守陈规；提倡共同研究，反对相互抄袭；（5）要求遵守学校的各项规章制度，确保毕业设计顺利地、高质量地完成。
三、主要技术指标太阳能路灯LED利用太阳能组件，将光能转换为电能，并储存在蓄电池中供负载使用。
太阳能路灯控制系统用于协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，避免蓄电池出现过充、过放现象，保证蓄电池的使用寿命，使系统能够安全高效运行。
（1）通过对光伏发电技术的了解，选择本设计采用的方案；（2）根据方案确定选用的CPU，并完成相关系统设计；（3）接口电路设计；（4）系统的软件设计。
四、进度和要求（1）第1-3周收集资料，根据需要学习相关的背景知识及软硬件；（2）第4周进行系统概要设计，提出设计的总体思想；（3）第5周，初步确定设计方案；（4）第6-12周，完成系统硬、软件的设计，针对设计中存在的缺点和不足，不断完善设计方案；（5）第13-14周，撰写并修改论文；（6）第15周，完成论文，准备答辩资料。
五、主要参考书及参考资料[1] 杨雅志.太阳能电池板定位系统.成都：电子机械高等专科学校，2011（9）[2] 柴树松.铅酸蓄电池制造技术.北京：机械工业出版社，2014（1）[3] 周志敏.太阳能LED路灯设计与应用.北京：电子工业出版社，2012（6）[4] 李宜达.控制系统设计与仿真.北京：清华大学出版社，2004（8）[5] 李弄，杨燕.LED照明与应用.北京：科学出版社，2012（5）学生指导教师系主任摘要太阳能，一般是指太阳光的辐射能量。
基于单片机的路灯控制系统设计-精品
通信工程方向综合设计基于单片机的路灯控制系统设计学生学号学生姓名学院名称专业名称电子信息科学与技术指导教师2013年12月12日摘要随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。
本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计智能路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关的功能。
本设计是以光敏电阻对于外界光线强弱的感应能力为基础进行的路灯自动化控制系统设计。
当光线强度弱到一定程度的时候，路灯就会自动灭掉；当光线强到一定程度的时候，路灯就会自动开启。
关键词路灯自动化；光控；单片机目录1 绪论 (1)2本课程设计的方案 (2)2.1所需的软硬件 (2)2.2工作原理 (2)2.2.1主要模块 (2)2.2.2系统框图 (2)2.3 设计采取的方案 (3)3 主要电路模块的实现 (4)3.1光敏电阻感应模块与AD/DA转换模块 (4)3.2IIC总线模块 (4)3.3LED灯与数码管显示模块 (5)3.4单片机最小系统模块 (7)4 系统电路图 (8)5系统的软件设计 (10)6 设计过程中遇到的主要问题以及解决办法 (14)7 心得体会.............。
.. (15)结论 (16)参考文献 (17)附录 (18)1 绪论随着夜晚的来临，城市里华灯初上，人们消除了白天的繁忙，漫步穿行于城市的街道上。
在那霓虹漫彩的灯光下，一个个孩子欢快的玩耍着，一对对男女漫步于小道里、花园中，一辆辆汽车奔驰于公路上。
路灯已经成为一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的就是路灯自动控制系统。
本系统实用性强、操作简单,而且所用的路灯采用LED灯。
众所周知，LED是目前最为节能的发光元件，通过采用LED发光可以节省大量的电能，而且LED发光柔和，亮度适中，对环境无污染，已经广泛的应用于各种照明场合。
基于单片机的太阳能路灯控制器设计_毕业设计(论文)
总之，随着城市规模的不断扩大，现有的路灯技术不能达到环保节能的要求，本文采用多点控制蓄电池剩余荷电容量（SOC）控制和脉宽调制信号（PWM）来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和源程序设计，能有效解决LED太阳能路灯的不足。因此，本课题设计对我国LED路灯节能环保的发展有很大的现实意义。
关键词：光伏发电；剩余荷电Fra bibliotek量；脉宽调制信号；控制系统
First,this artical in detail find the basic modules for solar street light, the basic function and development. To improve control programs, it based on the remaining battery capacity of charge (SOC) of the mathematical model and the remaining capacity of charge (SOC) and battery life of the relationship between the proposed SCM system and proposed to the actual needs of PWM signal (PWM) to drive and adjust the white LED.Then the white LED can work on the launch of the purest white.What’s more, PN junction semiconductor technology, solar photovoltaic technology and light-emitting diode (LED) lighting technology, all have environmental protection, energy saving, long life and safety features. Combining these two techniques to optimize the research, in line with our current energy, environmental protection and sustainable development are the development goals.
基于单片机控制的太阳能LED智能路灯照明系统
基于单片机控制的太阳能LED智能路灯照明系统摘要：系统本着充分利用太阳能供电，并且实现路灯照明系统的智能化为目的，以AT89S51 单片机为控制核心，自行设计了一套太阳能LED 路灯智能照明系统。
在该系统中以单片机与模数转换器构成数据采样模块，实现蓄电池的过充与过放保护电路；数码管显示电路显示蓄电池的电压和当前时间；通过光敏电阻感知外界环境亮度，实现LED 路灯的开启与关闭；无线模块实现对LED 路灯人为的控制。
实验结果表明该系统性能稳定、实时性高、节能、智能。
具有良好的应用前景。
关键词：蓄电池过充；过放保护；AT89S51；ADC0809；无线收发；光敏电阻我国经济的高速发展必然伴随着能源的大量消耗，节约资源和保护环境是政府坚持的基本国策，目前国家大力倡导既环保又再生的能源(水电、风电、太阳能发电等)的开发，特别是太阳能的应用。
本文基于此，结合单片机设计了一种太阳能LED 路灯控制器，利用太阳能对蓄电池充电和LED 路灯照明，并且具过充电、过放电保护功能、可根据白天晚上亮度自动启动和关闭LED 灯等智能功能的路灯照明系统。
1 系统总体结构图1 为该系统结构图，由7 个模块组成，分别为主控模块、数据采集模块、显示模块、过充电保护模块、过放电保护模块、光控模块和遥控模块组成。
1)主控模块主要负责数据处理与外部电路控制；2)数据采集模块主要用于采集蓄电池两端的电压并将其转化为数字量输出；3)显示模块主要用于显示当前电压和时间；4)过充电保护模块主要用于避免蓄电池被过度充电而损坏；5)过放电模块主要用于避免蓄电池过度放电而损坏；6)光电模块主要用于根据白天和晚上的亮度自动启动和关闭LLED 灯；7)遥控模块主要用于实现对LED 灯的人为控制。
基于单片机的太阳能路灯控制器设计
基于单片机的太阳能路灯控制器设计太阳能路灯控制器是一种利用太阳能发电装置为太阳能路灯提供电源，并进行光控和时间控制的电子设备。
本文将基于单片机，设计一个太阳能路灯控制器。
首先，我们需要了解太阳能路灯的工作原理。
太阳能路灯通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并储存在电池中。
当夜晚来临时，路灯需要开启，将电池中储存的电能供应给LED灯光发光。
在白天或光线充足的情况下，路灯不需要工作，此时应该关闭。
基于上述原理，我们可以设计太阳能路灯控制器的功能如下：1.太阳能充电控制：控制太阳能电池板对电池进行充电，当充电电压达到设定值时，停止充电，避免过充电现象的发生。
2.电池电压检测：检测电池的电压，当电压降到设定值以下时，认为电池放电完毕，需要重新充电。
3.光控功能：通过光敏电阻或光照传感器感知周围光照强度，当光照强度低于一定阈值时，开启太阳能路灯，否则关闭路灯。
4.时间控制功能：在夜晚开启路灯后，设定一个时间段后自动关闭路灯，以节约能源。
1. 单片机选择：选择一款性能稳定、功耗较低的单片机，如STM32系列或Arduino系列。
这些单片机具有丰富的GPIO口和通信接口，方便我们与外围器件连接。
2.电池充电控制：使用一个充电管理芯片，如TP4056，来实现对电池的充电控制。
这样可以保证电池在充电时不会过充电。
3.电池电压检测：通过ADC模块读取电池的电压，当电压低于设定值时，触发充电电路。
4.光控功能：选择一个合适的光敏电阻或光照传感器，将其与单片机的GPIO口连接。
通过ADC模块读取光照强度，根据设定的阈值来控制路灯的开关。
5.时间控制功能：使用定时器模块来实现时间控制功能。
设定一个时间段后，自动关闭路灯或开启路灯。
6.路灯控制：选择工作电压适配的继电器或三极管，将路灯与单片机的GPIO口连接。
通过控制GPIO口的电平来开关路灯。
7.人机交互：可以使用LCD显示屏或按键等外设，实现人机交互的功能，如显示电池电压、光照强度、控制开关等。
基于单片机的LED路灯控制系统设计
基于单片机的LED路灯控制系统设计设计基于单片机的LED路灯控制系统是为了提高路灯的节能性和智能化程度。
本设计将使用单片机作为主控制器，通过对外部光照传感器的监测，实现自动控制路灯的开启和关闭，同时借助于红外传感器和人体感应器，增加对路面行人和车辆的动态检测，实现智能调光和节能。
1.功能需求1.1光照监测：使用光照传感器实时监测路面的光照强度，根据预设的阈值决定是否开启或关闭路灯。
1.2人体感应：使用人体感应器感知路面行人和车辆的活动情况，根据检测结果自动调整路灯的亮度。
1.3倒计时功能：设置路灯的自动关闭时间，在无人活动后一段时间自动关闭，以节约能源。
1.4远程控制：通过无线通信模块，实现对路灯的遥控开关和亮度调节功能。
1.5故障检测报警：当路灯发生故障或灯泡损坏时，发送报警信号给维修人员。
2.硬件设计2.1 主控制器：选择适宜的单片机，如ARM Cortex-M系列。
它具有较高的计算性能和丰富的外设接口。
2.2光照传感器：选择适应环境的光照传感器，如光敏电阻或光敏二极管。
2.3人体感应器和红外传感器：选用可靠的传感器，能准确感知到行人和车辆的动作。
2.4无线通信模块：选择合适的无线通信模块，如Wi-Fi或蓝牙模块，使路灯能与其他设备进行通信。
2.5显示屏和按键：通过显示屏和按键实现本地操作和参数设置。
3.软件设计3.1硬件初始化：对单片机的外设接口进行初始化设置。
3.2光照监测算法：通过光照传感器获取光照强度值，根据设定的阈值判断是否开启或关闭路灯。
3.3人体感应和红外传感算法：通过人体感应器和红外传感器获取行人和车辆的动作信息，并根据需求调节路灯的亮度。
3.4倒计时算法：设定一段时间，在该时间内如果无人活动则自动关闭路灯，可通过定时器实现。
3.5远程控制算法：通过无线通信模块与其他设备进行通信，并实现对路灯的遥控开关和亮度调节功能。
3.6故障检测报警算法：通过检测灯泡是否损坏以及路灯的工作状态，发出故障报警信号给维修人员。
基于单片机的太阳能路灯自动控制系统
摘要本论文提出一种以STC12C5A60S2单片机为核心部件的太阳能LED 路灯自动控制系统。
该系统运用传感器技术，通过硬件和软件的设计，完成了路灯随白天黑夜变化而开关照明的任务，实现了蓄电、市电的轮替供电，且故障情况下正常照明，解决了当前城市路灯照明系统耗电量大、成本高的缺点。
关键词传感器故障指示灯市电转换太阳能充电Design of Automatic Solar Street Lamp Control System Based on SCM // Zeng Shuai,Zhao Ling,Bian Chaoyang,Suolangzhaxi,Ni Tianyu,NimaduojiAbstract This paper presents a design of automatic solar LED street lamp control system with STC12C5A60S2 as the core. The system utilizing sensor technology designed hardware and soft-ware to complete the street lamp switch lighting task with day and night change, which realized the rotation of the battery and the mains power supply and normal lighting in failure cases. The system solved the street lamp lighting system's shortcomings of large power and high cost in current cities.Key words sensor;fault indicator light;mains transition;solar charging1 引言随着现代城乡建设的飞速发展，人们开始高度重视城市照明系统。
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Ｓ ｕ ｏ ｌ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ａ ｘ ｉ ， Ｎ ｉ Ｔ ｉ ａ ｎ ｙ ｕ ， Ｎ ｉ ｍａ ｄ ｕ ｏ ｊ ｉ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｌ ａ ｒ Ｌ ＥＤ ｓ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ ｌ ａ ｍｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ ５ Ａ６ ０ Ｓ ２ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ
３ 系统 硬件 设计
３ ． １市 电 转 换 模 块
目前 ， 城 市照明系统 都基 于 ２ ２ ０ Ｖ交流供 电 ， 本模 块实 现 了将 ２ ２ ０ Ｖ交流市电转换为 １ ２ Ｖ直流为路灯提供 电源 ， 转
换为 ５ Ｖ为单片机系统提 供电源 （ 见图 １ ） 。变压器 Ｔ ｌ 将市 电２ ２ ０ Ｖ交 流电转换为 １ ５ Ｖ交流 电 ， 在利用 二极管桥 Ｄ ６和 Ｌ ７ ８ １ ２ Ｃ １ ２ Ｖ 直 流 电 Ｖ Ｃ Ｃ １ ２ Ｓ ， Ｖ Ｃ Ｃ １ ２ Ｓ与蓄 电池输 出 的 １ ２ Ｖ直 流 电 Ｖ Ｃ Ｃ１ ２ Ｘ共
（ 西藏 大 学理 学院物 理 系 西藏 ・ 拉萨
摘 要 本论 文提 出一 种 以 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单片机 为核
心部件的太阳能 Ｌ Ｅ Ｄ路 灯 自动 控 制 系 统 。 该 系 统 运 用 传 感
器技术 ， 通过硬件和软件的设计 ， 完 成 了路 灯 随 白天 黑 夜 变
人力 ， 而且节约大量电能 ， 具有潜在的实用价值 和应用前景 。
２ 系统 总体设 计 方案
太 阳 能 路 灯 自 动 控 制 系 统 由 四部 分 组 成 ， 包 括 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２ ｔ ４ ｊ 单片机最 小系统模块 、 蓄 电池 充电模块 、 市 电转换模块 、 电源切换模块 。整个 系统 以 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机模 块为核心 ，智能控制 电路 在环境光线 强度变化 时开 关 路灯 ， 达到照明 目的。电源切换模块选择蓄电和市电两者 之一为路灯和单片机供 电 ，弥补 了蓄 电供 电不足时路 灯照 明不理想的不足。此外 ， 在 系统发生故障时 ， 选择 市电供 电。
ｎ ｉ ｇ ｈ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
ｍａ ｉ ｎ ｓ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｅ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ
同输入 Ｌ Ｍ７ ８ ０ ５三端 稳压集成芯 片后 稳压至 ５ Ｖ直流 电， 为
Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单片机系统提供 电源 。 市 电与蓄电共 同为单 片机 系统供 电 ， 保证 了单 片机 系统 工作所需 电源 ， 只要 两者
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ； ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｒ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ； ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｓ ｏ ｌ ａ ｒ
科 研 应 用
基于单片机的太阳能路灯 自动控制系统
曾 帅 赵
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ １ １ ． ５ １
玲
边朝 阳 索 朗 扎 西
文献标识 码 ： Ａ
倪 天 字 尼 玛 多吉
８ ５ ０ ０ ０ ０ ）
文章 编号 ： １ ６ ７ ２ — ７ ８ ９ ４ （ ２ ０ １ ４） ３ ３ — ０ １ ０ ２ — ０ ３
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ —
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化 而开关照 明的任务 ， 实现 了蓄 电、 市 电的轮替供 电， 且故
障 情 况 下 正 常 照 明 ， 解决 了 当前 城 市 路 灯 照 明 系 统 耗 电 量 大、 成本 高 的缺 点 。
关键 词
传 感 器 故 障 指 示 灯 市 电 转换 太 阳能 充 电
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｓ ｏ ｌ ａ ｒ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ Ｌａ ｍｐ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＣＭ ／ ／Ｚ ｅ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｕ ａ ｉ ， Ｚ ｈ ａ ｏ Ｌ ｉ ｎ ｇ ， Ｂ ｉ ａ ｎ Ｃ ｈ ａ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ ，