LED太陽(yáng)能路燈控制器的設(shè)計(jì)

太陽(yáng)能作為一種新興的綠色能源， 以其永不枯竭、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，正得到迅速的推廣應(yīng)用。LED具有體積小而堅(jiān)固耐用，耗電量低、使用奉命長(zhǎng)、環(huán)保、光色性能好等特點(diǎn)，有資料顯示，每年用于照明的電力在3000億度以上，若采用LED照明，每年就可以節(jié)約1/3的照明用電，基本上相當(dāng)于總投資規(guī)模超過2000億元的三峽工程的全年發(fā)電量。由于太陽(yáng)能電池板輸出的是直流電能，而LED也是直流驅(qū)動(dòng)光源，兩者的結(jié)合更能提高整個(gè)系統(tǒng)的效率，降低市政成本，所以LED太陽(yáng)能路燈越來越受到人們的重視。2 LED太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)LED太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)如圖1所示，可以看出其由太陽(yáng)能電池、路燈控制器、蓄電池、市電供電和LED路燈五部分組成，其中太陽(yáng)電池用于把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)互電能，即白天時(shí)刻太陽(yáng)能電池給蓄電池充電，并且可以根據(jù)太陽(yáng)能電池兩端電壓的大小判斷光亮程度。也就是從太陽(yáng)電池電壓的大小來判斷天黑和天亮。蓄電池是整個(gè)太陽(yáng)能系統(tǒng)的儲(chǔ)備能源設(shè)備，白天時(shí)太陽(yáng)電池給蓄電池充電，晚上或陰雨天系統(tǒng)和負(fù)載用電由蓄電池來提供。圖1 LED太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)

3 路燈控制器硬件設(shè)計(jì)太陽(yáng)能路燈控制器是太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中為重要的部件，其功能設(shè)計(jì)的好壞決定了一個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)運(yùn)行情況的優(yōu)劣。路燈控制器需要實(shí)現(xiàn)的功能有：根據(jù)太陽(yáng)亮度，白天斷開LED路燈而給蓄電池充電，晚上通過蓄電池給路燈供電，并能分時(shí)段進(jìn)行功率調(diào)整，在蓄電池電量不足時(shí)， 自動(dòng)切換到市電供電系統(tǒng)；防止蓄電池過充和過放，具有短路保護(hù)和反接保護(hù)功能等。根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的控制功能，本文選擇STM8單片機(jī)對(duì)LED太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)進(jìn)行控制。單片機(jī)主要完成的功能包括檢測(cè)蓄電池兩端電壓并根據(jù)不同狀態(tài)采用不同的充電模式；判斷白天黑夜并以此來切換蓄電池充電和放電模式以及切換到市電供電系統(tǒng)。路燈控制器中包括的電路模塊比較多， 如電源模塊、復(fù)位模塊、時(shí)鐘模塊等等，而對(duì)整個(gè)控制器至整個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)比較重要的是電壓檢測(cè)模塊及蓄電池充放電模塊及切換模塊。