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Title
N u mb er
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Size A 3D ate:27-S ep -2014Sh eet o f File:
F:\学习\电工电子\实验室\项目\西华杯竞赛\2013\项目资料\路灯控太阳能制器\路灯控制系统\SC H \定稿.D d
D raw n B y :G N D 1V C C
2V O 3R S 4R W
5E 6D B 07D B 18D B 29D B 310
D B 411
D B 512D B 613D B 714B G V C C 15B G G N D
16
LC D 1602
LC D 1
LC D 1602V CC L C D _R S L C D _E
D 4D 5D 6D 7
LC D _E LC D _R S K EY 1
K EY 2K EY 3K EY 4ref+1
ain 2ref-3g n d 4
cs 5sclk
6sd 0
7v cc
8
EL EC TR IC ITY TL 549
V CC
R 2710K
R 2810K
549cs
549sclk
549sd 0
R 2910K
549cs 549sclk 549sd 0TME P C RY ST AL 212M C 630P
C 7
30P
C 522u F V CC
R 211K
V CC
TME P
R 33
4.7K 12345LIG HT G Y-30
V CC
G Y-30SC L G Y-30SD A
D S1302 C
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G Y-30SD A V CC 1X 12X 23
G ND 4R ET 5I/O 6SC LK 7V CC 18
U 2D S1302
D S1302 CE
D S1302 I/O D S1302 SC LK V CC
R 241K
32.76832.768K H z
V CC
U 7
S R D -05V D C -S L -C
P2
EL 817C
R 14200
R 16200
R 22
1K D 5
4148
V CC
U 8
S R D -05V D C -S L -C
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EL 817C
R 18200
R 17200
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1K
D 6
4148
Q 5
8050
1
2J5
跳线
电源
电源
电源
O UT 2
O UT 3
O UT 1
O UT 2
O UT 3
驱2
驱3
V CC
U 6
S R D -05V D C -S L -C
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EL 817C
R 13200
R 12200
R 19
1K D 4
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Q 3
8050
电源
O UT 1
驱1
123
J2接键
B AT 1
B AT TER Y
+C 2103
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R 1100K
R 3100K
R 6
100K
R 4100K
R 5
100K
R 91K
R 2100K
R 710K
光伏板输入(并两块12v )
蓄电池
V in 1
G n d
2
+5V
3
LM3
LM7805CT
V CC
V in 1
G n d
2
+12V
3TM2
LM7812CT
V in 1
G n d
2
+15V
3
TM1
LM7815CT
L1
B _LE D D 3
D IO D E1
充电指示
R 8
10K
电源部分
路灯部分
R EST
R EST 显示部分
检测、控制部分
CPU
+12V 电压采样
R 263K +12V
电压采样
+12V
R 201K
C 4103
mu sic
mu sic
R 322K
R 25
100V CC
b 1
B ELL
123456789J3C ON 9
V CC
D 4D 5D 6D 7
1234
56J4K FT-7.0R 15200123
4
56S0K EY 6
温度采样
R 31
5.1K
R 305.1K
注意安装G Y-30的方向、修改PC B 里G Y-30的库样
TIP-42改为MOS FFE 、减小功耗
W 1
灯泡
W 2
灯泡
W 3
灯泡
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.46P1.67P1.78R EST 9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717
X TA L218X TA L119
V SS 20
P2.0
21P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.7
28PS EN
29
A LE 30EA /VP P
31P0.032P0.133P0.234P0.335P0.436P0.537P0.638P0.739V CC 40U 1
A T89C52
V CC
R 100
R ES
Q 48050
14
+
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LM339TE MP D S18b 20
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L C D _R W
LC D _R W D 1D 2D 3D 0D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 0D 1D 2D 3G
S
D
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Q 18550
K EY 5K EY 6K EY 7K EY 8S1
S2S3S4
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K EY 3
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安徽工程大学机电学院毕业设计（论文） 毕业设计论文 基于单片机的太阳能路灯控制器设计 摘要 本论文主要完成对光伏电源LED照明控制系统进行优化设计和研究，以使系统达到稳定、操作方便、节能环保的要求。太阳能路灯智能控制器以AT89C52单片机为核心，主要由六个部分组成：太阳能电池板、蓄电池、负载（LED路灯）、控制器、测量电路、充电电路、放电/负载驱动电路。本课题的主要研究内容有：针对现有独立运行的太阳能路灯控制器的特点，实现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软件程序设计。 首先对太阳能路灯基本模块组成、基本功能及发展现状进行了阐述，并根据蓄电池剩余荷电容量（SOC）的数学模型和剩余荷电容量（SOC）与蓄电池的使用寿命的关系提出了单片机系统改进的控制方案，并根据实际需要提出用脉宽调制信号（PWM）来驱动和调节白光LED，可使白光LED工作于发射最纯净白光。半导体PN结技术的太阳能光伏发电技术与发光二极管(LED)照明技术，都有着环保、节能、长寿命和安全的特点。对这两项技术的高效结合进行优化研究，符合我国目前节能，环保及可持续性发展的目标。 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；剩余荷电容量；脉宽调制信号；控制系统
基于单片机的太阳能路灯控制器设计 II
路灯安装 一、准备工作 1、拆装及组装地点选择：拆装地点应在安装地点附近，以便于组装后的运输。此外，安装地点铺有防雨布，放置因地面的凸起或细沙及污渍而造磨损、划伤及玷污等。 2、安装人员及工具：专业安装人员3～6名（安装任务较重时可相应增加安装人员），每人配备安装工具一套，包括万用表一块、大活口（安装地脚螺母）和小活口（安装其他各处螺母） 各一把，平口螺丝刀、三角锁工装、十字螺丝刀和尖嘴钳各一把，绝缘胶布、防水胶带数卷，等。此外必须有吊车1辆，升降车1辆。 3、依照发货清单清点灯具；拆装并参照装箱清单一一核对各零部件并检查有无磕碰、磨损、变形和划伤等损坏，不合格品禁止安装； 4、灯杆组件及易磨损配件（例如太阳电池组件、灯头等）在放置时必须垫有柔软的垫物以免在安装过程中造成划伤等不必要的损坏。 5、下灯杆组件放置时，其上端处需有一铁架支撑，便于上灯杆组件的安装 二、组装 1、组装灯杆组件（上灯杆组件和下灯杆组件、灯臂组件、太阳电池组件固定结构）1）安装灯臂：用细铁丝将下灯杆上裸露的护套线线端绑紧并用黑胶布缠裹；细铁丝的另一端穿过灯臂组件；在灯臂组件的顶端慢慢抽拉细铁丝，使得细铁丝带动护套线穿过灯臂组件，同时灯臂组件逐渐靠近下灯杆，直至灯臂上的面板于下灯杆上的灯臂凸台对准、紧贴，然后采用合适的螺栓紧固灯臂组件于下灯杆上；固定灯臂组件时，避免灯臂组件挤压护套线，造成护套线线皮受损乃至切断；断开细铁丝与护套线的连接；
2）安装灯具（内装有灯源）：将打开的灯具接近灯臂上端，裸露的护套线从灯具尾部穿进灯具内；拉动护套线，同时将灯具插入灯臂上，两者的重合长度为150mm；将护套线接在灯具内部的接线端子上，接线时注意正、负极接线的正确；以灯臂为中性转动灯具，使得灯罩正朝地面，然后将灯具固定于灯臂上；关闭灯具。 3)组装上灯杆组件： a、依次将支架组件和角钢框紧固于上灯杆组件上，螺纹连接部位要受力均匀、紧固；连接支架和角钢框的同时，采用细铁丝把护套线从灯杆中经过支架组件引到角钢框内； b、太阳电池组件护板护板放置于角钢框中，然后将太阳电池组件放置于护板上；安放太阳电池组件时，接线盒均处于高处，当太阳电池组件横放时，接线盒应向距灯杆组件近的方向靠 拢； c、据路灯的系统电压和太阳电池组件的电压将太阳电池组件线接好，如路灯的系统电压为24V，太阳电池组件的电压为17V或18V，就应将太阳电池组件进行串联，串联的方法是第一块组件的正极(或负极)和第二块组件的负极（或正极）连接，若太阳电池组件的电压为34V，就应将太阳电池组件进行并联，并联的方法是第一块组件的正负极和第二块组件的正负极对应连接，接线时将太阳电池组件接线盒用小一字螺丝刀打开，把太阳电池组件电源线用小一字螺丝刀压接到接线盒的接线端子上，要求红线接正极，蓝线接负极，等线接好后将接线盒出线端的防水螺母紧固，并将接线盒内的接线端子处涂7091密封硅胶，涂胶量以使接线盒内进线孔处被完全密封为准，然后扣上接线盒盖，接线盒盖应扣紧，不可扣反； d、用万用表检测太阳电池组件连线（接控制器端）是否短路，同是检测太阳电池组件输出电压是否符合系统要求。在晴好天气下其开路电压应大于18V（系统电压为
摘要 摘要 现在，随着微电子技术和集成电路技术的快速发展，单片机技术无处不在。单片机作为计算机科学与技术的重要组成部分，作为嵌入式系统的先头兵，片上系统的先行者，已经被广泛应用到了各行各业，尤其是与控制相关的领域，极大的提高了产品的智能化程度和技术水平，已经成为了当今社会十分重要的技术领域。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89C51和相关的光电检测设备及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口控制路灯开关功能。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。 关键词：路灯单片机技术设计
ABSTRACT ABSTRACT Nowadays, with the rapid development of micro-electronic technology and integrated circuit technology, Single Chip Micro-computer (MCU) technology is being used everywhere. MCU has been used in all kinds of industries, especially in the areas concerning the controlling as the important ingredient in the computer science and technology, the front-runner in the embedded system. It has improved products’Intellectualized and technical standards and been a quite important technical area in our recent social needs and the applied areas of MCU expanding, types of mental produce and control systems are designed with MCU as the central technology. The system uses MSC MSU-51 and Relevant photo electric equipment to design intelligentized controller of streets lights and realize the function of controlling the switches according to the actual conditions of light through P1 port of 8051 chip. As the ever-accelerated development of social civilization, City light is not only confined to the street lighting but also developed into the urban landscape and decorative Keywords: lamp MCU-technology design
基于传感网的智能路灯节能控制系统An Energy-saving Control System to Street Lamp Based on Sensor Networks 摘要:针对路灯运行状态、信息难以反馈和难以进行合理控制等问题，本文将无线传感器网络层次拓扑模型应用于城市路灯照明管理系统，完成整体优化控制。利用模糊控制原理对路面信号进行模糊化处理，将晶闸管相控斩波和自耦降压技术整合进行路灯的软启动和慢斜坡控制，实现智能路灯控制器节点自动调压节能，最终实现城市路灯的节能控制和智能化、网络化管理。 关键词:路灯节能模糊控制Key words：lamp, energy saving, fuzzy control Abstract：For the problems that the street running state and information was difficult to feedback and reasonable control, we apply the topology model to the street lighting management system, and complete the optimization control in this paper. Using the fuzzy control theory to handle the road signals, the intelligent lighting region controller integrates the thyristor chopper with the autotransformer technology, carries out the soft start and slow slope control to the street light, and realizes automatic voltage and energy saving. At finally, the system can realize the energy-saving control and intelligent, networked management of city street lamp.
太阳能路灯控制器技术指标 很多用户在采购太阳能路灯组件时，为了减少成本而选择达不到设计峰值要求的太阳能电池板和蓄电池，从而导致路灯经常欠压关闭，尤其在阴雨天难以满足正常的照明需求。控制器在整个太阳能路灯系统中价值虽然最小，但却是非常重要的一个环节，选择功耗较低、可以灵活调功、并且具有节电节能、充电高效率的路灯控制器尤为重要，配套使用后可以降低客户在太阳能电池板、蓄电池的采购成本，同时也提高了相关企业在竞标时的竞争力。 太阳能充放电控制器 一：光控（时控）模式： 开灯照度10LUX，相当于目前长江中下游地区夏天晚7：30左右，（采用电池板光压照度法，开关灯时间更准确、更合理；0－255LUX可任意调，关灯照度默认为在开灯照度基础上再加10LUX；开灯照度设定后，也可以在光控基础上选择时控。 二：欠压保护功能： 蓄电池电压低于欠压保护值时，控制器关闭两路负载，停止供电，如果继续放电，易造成蓄电池因为过放而损坏，所以欠压保护值国家强制标准为10.8V，（欠压保护值为10.0V－14.7V 可选，建议设置为11.1V。此保护功能不可以关闭） 三：安全的雷电保护：（比较先进技术） 通过TVS防雷管进行防雷，保证相关组件的安全 四：负载的短路保护、负载过流保护、蓄电池极性反接保护：（一般厂家的产品都有此功能）摒弃以前单独用保险丝进行保护，现已改成通过软件快速感应率先保护，更好的保护了相关器件不被损毁，省略了故障时人工换保险丝的麻烦。 五：反向放电保护： 通过两路场管控制蓄电池对电池板反向放电，防止蓄电池容量损耗，保护更完善。 六：控制器对蓄电池的温度补偿： 蓄电池有负温度特性，在常温下（25℃），每增加1℃，12V蓄电池电压降低0.014-0.018V 左右，此款控制器将给予电压补偿，既保证蓄电池在恒压环境工作，延长其使用寿命；又保证其不会受夏日高温环境影响而导致使用时经常欠压断电。（蓄电池埋于地下的，可以定制外置温度传感线） 七：低压节能保护：
太阳能L E D路灯安装 说明书 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
太阳能LED路灯安装说明书 一、太阳能路灯工作原理 太阳能电池组件在白天将太阳辐射转换成电能，向免维护蓄电池充电，晚上由蓄电池给光源负载提供电力，光源在天黑时自动亮灯。智能控制器对蓄电池的过充、过放进行保护，并对光源的开启及亮灯时间进行控制 二、产品清单 三、地基 1.地基坑开挖 勘测地质情况，如果土质为硬地，安装灯具的位置开挖约1立方米的坑，如为松软土质或有特殊要求，开挖深度另定。确认好灯杆位置后，确认电池箱埋地位置，以距灯杆约米为宜。 2.固定位置
将电池箱放入电池箱坑内，地基预埋件放在地基浇筑坑正中，然后将PVC管的一端放置在电池箱内，另一端从地基浇筑坑中基础件上端固定板正中穿出。3.水泥浇筑 以C20混凝土浇筑密实、牢固。 五、太阳能电池组件安装 1、太阳能电池组件的输出正负极在连接到控制器前必须采取措施避免短接； 2、太阳能电池组件与支架连接时要牢固可靠； 3、组件的输出线应避免裸露，并用扎带扎牢； 4、太阳能电池组件要朝向正南，以指南针指向为准。 六、蓄电池安装 1、蓄电池置于箱内时要轻拿轻放，防止砸坏控制箱； 2、蓄电池之间的连接线必须用螺栓压在蓄电池的连接线柱上，并使用铜垫片以增强导电性； 3、输出线在连接蓄电池后在任何情况下禁止短接，避免损坏蓄电池； 4、蓄电池的输出线与电线杆内的控制器相连时必须通过PVC穿线管； 5、上述完成后，检查控制器端的接线，防止短路。正常后关好控制箱的门。 七、灯具安装 1、各部位组件固定：太阳能板固定在太阳能板支架上，灯头固定在灯臂上，再将支架与灯臂固定在主杆上，并将连接线穿引到电池
智能路灯节能控制器的设计与实现 豆豆网技术应用频道2009年07月03日【字号：小中大】收藏本文 关键字：雷达系统LabVIEW智能远程控制系统声音控制计数器地震烈度计运动控制器 0 引言 随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。公共路灯节能的口号便由此而提出。通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制线路。本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制线路来实现路灯节能。在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。本文采用“全年分三季，一季分时段”的分时控制思想实现节能的目的。在不同的时段投入不同的供电电压运行，在保证路灯正常照明的前提下，兼顾到了用电低谷期节能的效果。同时利用电力载波技术实现对路灯运行状况的实时监控。 1 系统硬件电路的设计 1．1 智能路灯控制系统 该智能路灯节能系统主要由电量检测电路、实时时钟、自耦变压器电路、显示电路及载波通信等电路组成。将一年大致分为三个季节段来对路灯进行控制，使其在不同的季节有不同的开关灯时间。而从开灯到关灯根据当地交通又可大致分为三个阶段(高峰、正常、低谷)来对路灯进行控制。从实时时钟芯片中将当前的路灯工作状况进行相应的归类，由单片机输出控制接触器的线圈的断合，而其触点的输出分别控制自耦变压器的三个触
城市路灯照明 智能控制管理系统建设方案 山东贝宁电子科技开发有限公司 2017年10月
目录 第1章建设背景 (3) 1.1 城市照明存在的问题 (3) 1.2 发展智慧照明的必要性 (4) 第2章建设意义和建设目标 (5) 2.1 建设意义 (5) 2.2 建设目标 (6) 第3章建设内容 (6) 第4章平台建设方案 (7) 4.1 照明智能控制管理系统 (7) 4.2 路灯集中控制器 (10) 4.2.1 遥控功能 (11) 4.2.2 遥测功能 (12) 4.2.3 遥信功能 (12) 4.2.4 遥调功能 (12) 4.2.5 查询统计分析功能 (12) 4.2.6 卫星自动校时功能(GPS) (12) 4.2.7 报警管理功能 (13) 4.2.8 系统安全管理 (13) 4.3 单灯节能管理系统 (13) 4.3.1 节能规划方案 (14) 4.3.2 单灯控制节能 (15) 4.3.3 单灯管理节能 (15) 4.4 多路电流检测系统 (18)
4.5 路灯线缆监测报警系统 (18) 4.5.1 自动报警 (19) 4.5.2 抗干扰 (20) 4.6 软件平台 (20) 4.6.1 城市照明智能控制管理系统软件（pc端） (20) 4.6.2 城市照明智能控制管理系统软件（手机端） (21) 4.7 节能分析及社会效益 (22)
第1章建设背景 1.1城市照明存在的问题 随着照明设施数量越来越多，如何有效地管理好城市照明设施是城市管理部门目前的最大课题。此外，大量的维护工作和维护成本及不宜及时发现的安全隐患，也给城市管理带来巨大的困难。在当前形势下，采用以往的过于粗放、被动、无监督和评价机制的传统管理模式已不能满足现代化城市照明管理的需要，创建一种全新的管理模式来推动城市的照明管理和亮化管理已成为迫在眉睫的首要工作。 一、监控管理方式落后且维护成本高 目前城市照明管理还是采用比较传统的时钟控制方式，特别是重大节日或阴雨天不能根据需要进行亮灯情况调整，不能对单灯进行控制，不能根据实际情况（例如：天气突变、重大事件、重要节日灯）及时校时和修改开关灯事件，无法实现按需照明；路灯运行情况无法实时、准确监控，出现灯具故障或路灯控制器损坏造成白天亮灯情况，无法及时反馈到监控中心；另外，缺乏路灯故障处理情况跟踪、分析机制，影响照明生产管理考核，从而影响到领导的管理决策判断；路灯的数量非常多，并且分布非常广，而现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区。 二、能源消耗大 随着城市的迅速发展，城市城区道路照明和亮体工程建设得到了迅速发展，路灯和景观灯数量日益增加。城市照明用电的电能消耗越发成为政府财政支出的沉重负担，不符合国家节能减排，低碳环保政策；目前无法实现按需照明，造成了30%-40%的电能浪费，同时造成了光污染，并且极大缩短了灯具的寿命。 三、照明设施损坏所带来的大面积停电等问题
智能路灯节能系统的设计开题报告
本科生毕业设计（论文） 开题报告 题目：智能路灯节能系统的设计 分院：电信分院 专业：电气工程及其自动化 班级：09 电力（一）班 学号：20090210470113 姓名： 指导教师： 填表日期：2013 年 3 月8 日
一、选题的依据及意义： 随着我国经济的快速发展，电力消费也随之快速地增长。电力资源已成为紧缺资源。如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。本文研究的智能路灯节能控制系统是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗而开发的基于模糊控制算法的新型节能控 制系统，集稳压控制、软起动功能、自动起停、智能调压调档控制于一体。智能路灯节能控制系统可明显的提高路灯的用电效率，改善率因素，在节约能源、电力资源合理利用今天的资源。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）： 目前我国市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定节能效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几类情况：采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。其不足是由于反应速度较慢，用电高峰时电压降到非稳定区，容易造成灯光闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则不能避免灯具受到市电的瞬时高压冲击，对灯具的保护能力较差；相对来说稳压功能较差。 针对于磁饱和电抗器来说，除了上述不足外，其效率也普遍偏低。采用电子器件构成的可控硅式设备。该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元件易发热烧坏，由于采用相控技术产生谐波污染电网，使荧光灯及气体灯小停闪动，减损灯具寿命及相关附件的使用寿命，降低照明质晕，不绿色不环保，国家相关规定已明令禁止使用这种无功补偿技术设备嗍。以系统节电滤波形式，主要是净化电网，补充无功功率，补偿电网，而对于有功电度表计量系统，缺少实际节电效果。 总之，经过近年来的研究和实践，虽然目前国内的路灯监控系统在功能、技术性能和工作可靠性等方面已经达到了一定的水平。但是，还存在许多需要改进的地方。智能化、网络化、实时化，精确化和动态化已经成为现代城市道路照明管理系统发展的必然趋势。 三、本课题研究内容 通过感应外界环境的光照变化和声音大小来控制路灯的开关与强弱的调节，这两种控制同时作用，路灯的光亮分为两个调档。首先由光敏元件感应外界的光亮，当亮度没能达到某一个值时开启电灯开关。然后是进一步控制，当光亮低于某一定值或者声敏元件感应到的声音达到某一强度时，工作进入二档模式；当光亮和声音两条件同时满足感应器的调档时也可以进入二档。它是通过一些传感器及一些系统化的电路设计来实现的。 四、本课题研究方案 本文以实用化为目标，提出一些技术改进措施。 首先，选择合适棒材计数系统的软件程序，能进行棒材端面图像的采集，并转换成相应的格式传送到计算机中。 其次，对采集的图像进行分析，算法研究，最终得到较满意的二值图，进而提出识别棒材的根数算法并进行实验验证。 最后，运用MATLAB软件编译该计数系统，验证系统的实用性，并提出完善系统的建议和改良措施
智能路灯节能控制器的设计与实现 0引言随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。公共路灯节能的口号便由此而提出。通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制线路。本文在使用节能光源的情况下采 0 引言 随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。公共路灯节能的口号便由此而提出。通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制线路。本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制线路来实现路灯节能。在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。本文采用“全年分三季，一季分时段”的分时控制思想实现节能的目的。在不同的时段投入不同的供电电压运行，在保证路灯正常照明的前提下，兼顾到了用电低谷期节能的效果。同时利用电力载波技术实现对路灯运行状况的实时监控。 1 系统硬件电路的设计 1．1 智能路灯控制系统 该智能路灯节能系统主要由电量检测电路、实时时钟、自耦变压器电路、显示电路及载波通信等电路组成。将一年大致分为三个季节段来对路灯进行控制，使其在不同的季节有不同的开关灯时间。而从开灯到关灯根据当地交通又可大致分为三个阶段(高峰、正常、低谷)来对路灯进行控制。从实时时钟芯片中将当前的路灯工作状况进行相应的归类，由单片机输出控制接触器的线圈的断合，而其触点的输出分别控制自耦变压器的三个触头，对应着四个档位，每个档位对应着相应的路灯电压。由于电力传输中有谐波干扰造成电力不稳，要时刻检测路灯的电量，以电量芯片ATT7028检测出电流或者电压过高或者过低，将得到的信息传给AT89C51单片机，单片机同时与铁电存储器的信息相比较，如果发现电流或者电压过高或者过低，单片机马上做出调整，适当地降低或者升高电压，以实现对路灯过载、过压等各种功能进行控制，用电力载波通信技术将现场情况传送至监控室。原理框图如图1所示。
摘要 目前，城市道路照明在整个照明耗电中占了很大的比例，以往的路灯照明技术存在很多弊端，在后半夜因行人稀少，而应该降低路灯的照度，以避免造成光源污染，影响居民的晚间休息，可是传统的路灯照明在后半夜由于用电设备的减少，导致电网电压的升高，灯具的照明度也比上半夜更亮，这不仅造成了电能的浪费也由于电压的升高灯具大量发热大大降低了灯具的使用寿命，所以考虑到这种情况，本论文设计了一种基于自耦变压器多抽头电压可调的路灯节能装置，将无触点调压方式应用在城市道路照明工程，通过比较多种方式的分接开关优缺点，最终采用固态继电器作为调压的分接开关，对电压过零时刻进行调压，使得路灯的端电压波形能连续平滑。控制器具备调压稳压的特点，具有无触点、多级别调压的优点，调压范围可以达到18%以上。 论文主要论述了节能装置的工作原理、设计出了节能装置的主电路，并对分接开关做了合适的选择。控制环节提出以单片机为核心的硬件电路构成，设计了调压控制部分的硬件部分，包括主控制器的选择，采样电路、保护电路、开关的驱动电路设计等多个环节，并且给出了具体的设计参数，在此基础上完成了控制器的硬件制作。软件部分针对节能装置的工作特性与节能方式设计了降压稳压的闭环控制策略、定时调压等实现方法和软件流程。 文章的最后按照节能装置的设计思路在调压部分进行了MATLAB的建模仿真，仿真测试按照调压策略观察其输出电压，结果表明，输出电压同设置值基本一致，误差不大，降压、节能效果明显。 关键词：节能自耦变压器无触点调压固态继电器
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1、绪论 1.1论文概述 1.1.1课题背景 随着城市建设的飞速发展，我国道路照明工程的日趋大型化，在日益紧迫的能源、环境危机促进下，“节能减排”已成为现阶段城市道路节能的指导思想。对于任何一个城市来说，城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。目前，我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10%一20%，而城市公共照明则在照明耗电中占30%的比例。据统计显示，我国在路灯照明方面每年消耗超过1000亿元的电费，其份额和发展的速度十分惊人，全国各地无不面对电力紧张和电力消费带来的各种问题，如今“节能减排”已经成为我国一项重要的国策。随着城市的发展和现代化建设步伐的不断加快，导致了路灯的不断增加，照明电能消费正在急剧上升,对城市道路照明及城市亮化的工程需求也越来越高，城市照明耗电作为节能技术应用的一个领域,近年来也受到了广泛关注。而能源的供需矛盾也越来越突出，节电节能、绿色照明的要求越来越迫切，越来越高。 目前，传统的路灯照明系统存在着许多的弊端，我国绝大部分的城市路灯都采用“全夜灯”的方式进行照明，可是一方面后半夜的行人稀少，如果采用“全夜灯”的方式则浪费太大，因此，有些地方又采用了前半夜全亮而后半夜全灭的“半夜灯”型的照明方式，有些地方在后半夜采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的节电措施，这种方式虽然节约了电费支出，却带来了社会治安和交通的安全隐患，不利于城市形象与社会安全。另一方面，在后半夜因行人稀少，而应该降低路灯的照度，以避免造成光源污染，影响居民的晚间休息。在电力供电的系统中，为了避免送电过程中的线路损耗及用电高峰时造成的未端电压过低，往往都是以较高的电压传输。因此，路灯所消耗的功率都较高，特别是后半夜是用电低谷期，用电设备减少，电力系统电压升高，路灯比白天更亮，这不仅造成了能源浪费，还大大影响了设备和灯具的使用寿命和使用效率，也违背了节电节能的宗旨。 电网电压偏高或不稳定或电网不洁净(瞬变、谐波等因素)，不仅带来了高
。 太阳能智能充电控制器 使用说明书 一、主要特点 1.使用微处理器和专用控制算法，实现了智能控制。 2.两种负载工作模式：纯光控、常开模式，负载亮灭时间可调。 3.具有放电率修正控制，不同放电率具有不同的终止电压，符合蓄电池固有特性。 4.科学的蓄电池管理方式，当出现过放时，对蓄电池进行提升电压充电，进行一次补偿维 护，正常使用时，使用直充充电和浮充结合的充电方式，增强了蓄电池的使用寿命；同时具有高精度温度补偿，使充电控制更加精确。 5.参数设置具有掉电保存功能，即系统模式和控制参数等重要数据均保存在芯片内部，掉 电后不丢失，使调节更加方便，系统工作更可靠。 6.充电回路采用双MOS串联式控制回路，使回路电压损失较使用二极管的电路降低近一半， 充电采用PWM模糊控制，使充电效率大幅提高，用电时间大大增加。 7.LED直观显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，数码管显示调节参数，让用户实时了 解系统运行状况，并且具有丰富的参数设置，用户可以根据不同使用环境设置相应的工作模式。 8.具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任 何部件，不烧保险；具有TVS防雷保护，无跳线设计，可提高系统的可靠性、耐用性。 9.所有控制全部采用工业级芯片和精密元器件，能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。同 时使用晶振定时控制，使定时控制更加精确。 10.使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用方便直观。 二、系统说明： 本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统、小型太阳能电站系统设计，使用专用电脑芯片实现了智能化控制，所有芯片均采用工业级别，可以在恶劣的环境下使用。对于具有12V/24V自动识别功能的型号，当控制器初次上电时，系统会进行电压识别，当数
国家级大学生创新创业训练计划 工程申报表 推荐学校郑___________________________ 项目名称大_________ 项目类型V创新训练工程□创业训练工程□创业实践工程_________ 所属一级学科名称电气工程 所属二级学科名称_________________________________ 项目负责人______________ 杨朝勋___________________ 申报日期___________________ 2018年3月17日 _______ 二O—二年三月
工程名称
一、工程实施的目的、意义 随着经济和社会的发展，节能减排工作的深入，中国城市化建设进程的加快，作为城市基
础设施和城市景观之一的路灯建设和管理，越来越引起政府各部门的高度重视和社会各界的广泛关注。由于太阳能具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭的优点，LED灯又具有长寿命、节能环保的优点，因此，太阳能光伏发电技术与大功率LED照 明技术相结合，构成绿色照明系统越来越受到政府和科研人员的关注，各种太阳能LED 路灯控制器也相继被开发出来。 我国的路灯总数超过1亿盏，只要其中的6000万盏改成太阳能路灯，其每年节省的电量就超过一个三峡水电站的发电量，如果把今后每年新增的2000万盏路灯全部改 用太阳能路灯，三年下来又是一个三峡水电站。由此可见太阳能路灯的节能效果是非常可观。同时，随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，太阳能光伏发电系统的效率、性价比将得到迅速提高。 因此，太阳能LED路灯具有极好的市场前景，而且也是开发可再生能源的一种最佳途径。开发和利用太阳能是远有前景，近有实效的事业。推广太阳能光伏发电技术在LED路灯照明中的应用是一个具有重大意义的课题。 二、工程研究内容和拟解决的关键问题研究内容： 1、白天如何充分利用太阳能给阀控铅酸式密封蓄电池充电。 2、夜晚如何根据大功率LED的特性控制蓄电池放电。 拟解决的关键问题： 1、将太阳能的最大功率点跟踪vMPPT）技术与蓄电池的多阶段充电方法有机结合起来，提咼系统对太阳能的利用率，延长畜电池寿命。 2、将LED的模拟调光与数字调光巧妙结合起来，使并联LED数目可以提前设 定，亮度可以分时段调整，从而增强控制器的通用性，有效延缓LED的光衰。 3、在电路工作在大电流恶劣的环境下，如何防雷和防电磁干扰，提高控制器的稳定性，延长 控制器的寿命。 三、工程研究与实施的基础条件 指导老师是中科院电工所博士毕业生，具有副教授职称，是电气信息工程学院基础创新实验室负责人，具有指导学生的丰富经验，2018年主持完成相关课题《太阳能LED 路灯照明的电源驱动与控制系统研究》，且已经通过省级签订，获国内领先。
智能路灯控制系统介绍
扬州灿阳电子科技有限公司· 一、方案概述 路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施，传统的LED节能已经不能满足大范围节电的需求；而人工控制、路灯巡查同时也是一项需要耗费大量人力物力的工作。更有效率的管理手段和节能方案已经成为管理部门关注的焦点。 智能路灯管理系统，对路灯公共照明实行统一管理，达到照明远程监测、智能管控、节能降耗的“三位一体”的成效。为合理安排照明亮度和节约电能提供了系统的解决方案。 二、方案功能 控制功能 ---- 远程开关、调光、策略控制（定时开关、组控、线控） 查询功能 ---- 电压、电流、功率、功率因数、电量、开关状态 报警功能 ---- 路灯 / 隧道灯故障报警、通信失败告警 报表功能 ---- 能耗及亮灯率分析报表 存储功能 ---- 系统运行历史记录
运维功能 ---- 日常参数设置、GIS信息显示（地图显示单灯信息） 手机APP ---- 配套手机APP可移动管理控制 三、系统价值 1、绿色节能：自动化控制策略化管理，可按需进行智能控制，通过调光及隔灯点亮达到二次节能；减少光污染、减少碳排放量的同时节省电费。 2、延长灯具寿命：采用后半夜实行隔盏亮灯方法降低亮灯密度；减少了开灯时间从而延长的灯具寿命。 3、减少人工成本：由于系统具有自动报警、查询、定位、亮灯率分析等功能，维护人员不必巡检，只需要在电脑旁值班，实现真正意义上的“值班等待报警”，真正减少人工。 4、快速故障反应：采用路灯单灯控制系统后，由系统对全市范围内城市照明的每一盏路灯的开关操作实现自动控制，与此同时，由计算机对每一盏路灯的状态进行高效快速巡测，调度人员可以在故障发生后及时了解故障的地点和状态，为快速、及时修复提供了强有力的保障。路灯维护及时，可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生，有利于城市的治安，产生极大的社会效益，从而进一步提高城市的形象。
单灯控制器 一、产品介绍 单灯控制器与 LED 驱动器直接相连，通过电力线PLC接收和处理集中器发送的控制命令，并可以将控制结果或当前状态反馈给集中器，实现对路灯的监测、控制。每一个灯控制器都有一个固定的物理地址（UID）和系统分配的逻辑地址，可以与地理信息系统（GIS）相匹配。 二、功能特点 1、主要功能有：定时开关、亮度调节、电流电压测量、功率因数计算和故障报警等。 2、采用专用的电力计量技术，可测量电压、电流、功率、电量等电参数及用电数量（精度达1％） 3、可控制输出5A220V交流电压为给各种路灯提供电源。开关次数达50000次。 4、输入端能长时间承受400V交流电压，避免因接线错误损坏单灯控制器。 5、可输出0～10V或PWM电压对LED路灯以及有该调光接口的灯具进行调光。 6、PLC采用先进的 OFDM 和直序扩频调制方式，自动根据电力线环境选择最佳通讯信道（共 12个），轻松避开 LED 驱动电源在不同负载下的干扰。 三、技术参数 序号项目说明 1 供电电源单相供电 2 供电电压220V±30% 3 频率50Hz±10% 4 功耗静态功耗≤1W 动态功耗≤1.5W 5 上行通道PLC（OFDM） 6 控制接口0~10V PWM 7 最大负载5A 8 继电器工作寿命5万次 9 工作温度-40~85℃ 10 工作湿度10% ~ 100% 11 EMC（电磁兼容）静电放电8kV 高频电磁场10V/m 电快速瞬变脉冲群4kV 浪涌4kV 工频耐压4kV
四、外型及安装尺寸 单灯外型图 单灯安装尺寸图
五、安装说明 物理接线示意图单灯接线图 将市电220V连接灯控制器的AC的输入接口，将灯控制器的AC输出线连接驱动器的AC输入接口（AC 电源连接时L、N线的对应）；将灯控制器的0-10V输出线接驱动器的0-10V DIM（调光）接口（DIM调光口连接时DIM+、DIM-线的连接）；将驱动器的电源输出线连接LED灯的电源输入（驱动器电源输出口与LED 路灯正负极的对应）。
太阳能路灯控制器设计课程设计
太阳能路灯控制器设计 摘要 为了提高太阳能光伏控制器的性价比，设计了运用单片机的太阳能光伏控制器。本控制器具有效率高、可靠性高、运行稳定、性价比高、适宜批量生产的特点。控制器实现了基于单片机PIC16F711的工作状态控制和蓄电池能量管理，满足了太阳能光伏控制器在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求。蓄电池充放电精确控制也在此控制器中得到实现。实验结果表明，应用此控制器的太阳能光伏系统效率高、运行稳定，蓄电池寿命也可延长。 关键词：太阳能，单片机，充放电电路，锂蓄电池
1 绪论 1.1 课题背景 能源是经济、社会发展和提高人民生活水平的重要物质基础，能源问题是一个国家至关重要的问题。随着科学技术和全球经济地飞速发展，对能源的需求也在日趋增长。自20世纪70年代的世界石油危机以来，人们才真正意识到，化石燃料的储量是有限的，能源危机迫在眉睫。从全球来看，已探明的可支配的传统能源储量在不久的将来即将耗尽，能源问题的突出，不仪表现在常规能源的匮乏不足，更重要的是化石能源的开发利用对牛态环境的污染破坏：大气中的颗粒物和二氧化硫浓度增高，局部地区形成酸雨。而每年排放的大量二氧化碳带来的温室效应，使全球气候变暖，自然灾害频繁。常规能源在给人类社会带来飞速发展的同时，也在很大程度上使人类社会面临着前所未有的困难和挑战。这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源，实现可持续发展。 光伏发电具有取之不尽且无污染等优点，日前在我国，光伏发电主要应用在如下领域：西部偏远地区电力供应、通讯及交通设施、气象台站、航标灯和照明路灯。光伏发电的照明路灯应月J具有节能性、经济性和实川性等优点，在众多应用领域中具有最广泛的发展前景。本课题为研制一套独立光伏电源控制器，廊州于LED路灯照明系统。通常独立照明系统由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器和负载LED组成。由于系统的稳定性严格受到蓄电池和LED寿命的影响，本课题研制的充放电控制器通过实时监测系统允放电回路的相关信息，确定相应的允放电策略，实现了稳定太阳能电池输出、优化蓄电池充电方法和保护蓄电池及负载的目的，最终提高了太阳能电池的利用率和整个照明系统的可靠性。 1.2 设计指标 本设计的设计要求指标如下: 1、锂蓄电池电压的检测 2、锂蓄电池电流的检测 3、充放电控制电路的检测
金士顿 小款四时段恒流一体机 双路分时段太阳能路 灯… 单路三时段自带恒流 控… 单路分时段太阳能路 灯… HCTS-L四时段控制恒 流…
威尔士 1 维尔仕太阳能MPPT调光路灯控制器WS-AL MPPT15 15A 来自: 太阳能控制器 品牌：维尔仕尺寸：134*100*31mm 品名：太阳能路灯控制器重量：260g 型号： WS-AL MPPT15 规格： 50台/箱维尔仕太阳能MPPT调光路灯控制器WS-AL MPPT15 15A WS-AL MPPT15 15A维尔仕太阳能路灯控制器(维尔仕智能型MPPT太阳能调光路灯控制器，光伏控制器)采用微电脑（CPU）控制技术，白天调节太阳能发电板的工作电压，使太阳能板全天时、全天候始终工作在V-A特性曲线的最大功率点。同普通太阳能路灯控制器相比，可以将光伏组件工作效率提高30%。当天黑时自动开启照明灯，给定照明灯弱光半小时后自动转为强光，到设定时间或天亮时转为晨光。其中强光时间可以随意设定：强光有10个小时可以设置成满功率光+半功率光，例如：把强光10个小时之中设置满功率光为6小时（灯泡满功率亮），之后4小时光线为半功率光（灯泡半亮），最后变为晨光直到天亮时控制器自动停止向负载供电（灯泡熄灭）。 WS-AL MPPT15 15A维尔仕太阳能路灯控制器还负责蓄电池的充、放电管理：当蓄电池电压低时，自动关闭照明灯，以保护蓄电池；当蓄电池充满时，自动进入PWM浮充状态；当天黑时，关闭充电回路，避免蓄电池通过太阳能板放电。从而大幅延长蓄电池的使用寿命。此外，本控制器还增加了全面的保护功能，使整个太阳能光伏系统高效，安全的运作。 WS-AL MPPT15 15A 维尔仕太阳能路灯控制器不同于其它的控制器，选用最先进的功率器件，简洁明了的LED显示，设备运行状况一目了然且适应寒冷，高温，潮湿等恶劣自然环境。性能优异、质量可靠，是专用于各种太阳能路灯或户用太阳能电源系统多功能、多用途的太阳能控制器。 功能特点： 1．MPPT最大功率功能 2．可以设定光线强度，节省能源消耗，真正达到节能效果 3．防止蓄电池过度充电、过度放电。 4．防止反充功能（蓄电池向太阳能板充电）。 5．防止蓄电池与太阳能电池反接功能。 6．根据光线强弱，傍晚自动开启照明灯。 7．可设定20级定时模式或10种分段模式 8. 12V、24V自动识别。
太阳能LED路灯智能控制系统商业计划书
目录 一．创业项目概述 (3) 二．团队介绍 (5) 三．产品内容 (7) 四．市场分析 (11) 五、市场营销 (13) 六、融资说明 (16) 七. 财务计划 (18) 八. 风险控制 (18) 九．项目实施难度 (20) 十．产品拟解决的问题及展望 (20)
一．创业项目概述 1.1项目意义 随着人均能源消耗水平的增长，全球范围内面临的资源紧缺问题，这也导致全球石油和天然气储量的加速减少。另一方面，传统能源燃烧带来的环境污染问题也日渐突出。 当前，全球在照明上的电力资源消耗差不多占全球电力资源消耗的，而道路照明电力资源消耗占其中的70%，中国照明用电约占全社会用电量的12%左右，采用LED灯替代白炽灯的节能减排潜力巨大。太阳能光伏发电技术与大功率LED照明技术相结合的绿色照明系统，兼具太阳能无污染、可循环利用的长处及LED 灯长寿命、节能环保的优点。因此，太阳能LED路灯控制器也相继被开发出来。然而，市场上的太阳能LED路灯控制器大多是属于定制的，通用性差，稳定性不高，而且结构简单，仅有基本的充放电控制功能，没有考虑到如何使太阳能电池板的能量转换率最大，提高蓄电池的能量转换效率和延长使用寿命等问题。本项目的控制器在完成基本充放电控制的基础上设计了合理的充放电控制算法来实现能量的充分利用和蓄电池的充分保护，有利于推动太阳能LED路灯控制系统大量推广使用。并优化路灯管理，实现对路灯的统一、实时、高效监控，可以节能并减少对偏远地区路灯维护所投入的人力、物力。 1.2产品概述 本项目设计了一种通用性较强的大功率太阳能LED路灯控制器。该控制器以STM32单片机为控制核心，使用双向同步整流Buck-Boost电路作为电源变换的主电路，减少了开关器件