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太阳能LED路灯控制系统设计一、设计目标随着人们对环境保护意识的增强和能源消耗的压力，太阳能照明系统作为一种新型照明方式逐渐被广泛应用。
本设计旨在设计一套太阳能LED路灯控制系统，使其能够实现按需调节光照亮度、延长路灯使用寿命、提高能源利用效率和减少能源浪费。
二、系统组成该太阳能LED路灯控制系统主要由三部分组成：太阳能光电转换装置、储能装置和LED路灯控制装置。
1.太阳能光电转换装置：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并将其充电送到储能装置。
太阳能电池板应根据实际情况选择合适的功率，以满足夜间照明需求。
2.储能装置：由电池组成，用于存储白天由太阳能电池板转化的电能，以供夜晚照明使用。
储能装置应具有较大的容量和高效的充放电特性，以确保路灯能够持续工作数天。
3.LED路灯控制装置：主要由控制器、传感器和LED路灯组成。
控制器采用微处理器控制，能够根据不同的环境条件和光照需求调节路灯的亮度，实现节能调光。
传感器可以负责检测环境亮度和电池电量，以便对路灯的亮度进行调节，并进行充电和放电管理。
LED路灯采用高效节能的LED光源，能够提供优质的照明效果。
三、系统工作原理当太阳能电池板接收到太阳能并转化为电能时，控制器通过传感器来调节LED路灯的亮度。
在光线较暗的时候，控制器会自动提高LED路灯的亮度，以确保良好的照明效果。
当光线足够亮时，控制器会自动降低LED路灯的亮度，以实现节能减排的目的。
储能装置起到了存储电能的作用，当夜晚来临时，路灯可以从储能装置中获取电能来提供照明。
当电池电量较低时，控制器会自动调整LED路灯的亮度，以延长电池的寿命。
同时，控制器也会监测电池电量，当电量过低时，会自动调节LED路灯的亮度或者关停路灯，以充电恢复电量。
四、系统特点1.节能环保：太阳能光电转换装置将太阳能转化为电能，具有非常高的能源利用效率，是一种非常环保的照明方式。
而LED路灯作为光源，比传统的荧光灯和白炽灯更加节能。
河南工程学院毕业设计（论文）学生自查表（中期教学检查用）学生姓名专业电气工程及其自动化班级1024班指导教师姓名课题名称太阳能交通灯的控制系统设计个人作息时间上午自 8 ：00时至11 ：30时下午自14:00时至17:00时晚上自19:00时至 21:00时工作地点上午图书馆下午教室晚上宿舍个人精力实际投入日平均工作时数8周平均工作时数38迄今缺席天数3出勤率%95%指导教师每周指导次数2每周指导时间（小时）3 备注毕业设计（论文）工作进度已完成的主要内容% 待完成的主要内容%完成了毕业论文初稿，以及程序的调试工作，电路原理图的设计等工作45%仿真还没有出结果，论文格式还没有做仔细检查。
55%存在问题1.仿真时候数据计算有误，花费了很大精力，找老师和实验室的同学帮忙分析才得以解决2.这次设计的综合性比较强，对我平时学习中的漏洞得到全面的补充。
学习及其复习了以前学习中的很多知识3.毕业论文还需要继续加工整理4.总原理图不是太清楚，需要换一个软件重新绘制指导教师签名：年月日开题报告表课题名称太阳能交通灯的控制系统设计课题来源自选课题类型AY 指导教师学生姓名学号201050712434 专业电气工程及其自动化开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期效果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。
）一、调研资料的准备：关于太阳能交通灯的的相关知识很多，为了能更充分的为毕业设计做好准备，一个月来，我到学校的电子阅览室里查阅相关资料，在学校的图书管里翻阅有关文献，上网查看期刊论文，还熟悉了PROTEUS、PROTEL等相关软件。
二、设计的目的、要求、思路和预期效果：目的：随着世界各国石油，煤炭等自然资源的匮乏，全国大部分地区为了对付缺电，实行了分地区分时段的拉闸限电措施，而交通灯作为重要的指挥工具也由于市电的断电而不能工作，造成了交通隐患，太阳能以其无污染，无噪音，拆装移动简易，不会破坏市容环境，不受地理限制等特有的优势，将替代传统的不可再生能源，成为人类社会取之不尽，用之不竭的低成本环保清洁能源，太阳能发电将走入普通老百姓的日常生活，节约电费和能源，保护环境，造福人类。
目录1.引言 (1)2.方案论证及选择 (3)2.1方案一：采用分立元件设计 (3)2.2方案二：采用单片机控制实现 (3)2.3方案选择 (4)3. 系统硬件的设计 (5)3.1 单片机最小系统电路设计 (5)3.2 显示电路设计 (8)3.3 按键开关电路 (9)3.4 太阳能板模块 (10)3.5 蓄电池管理模块 (12)3.6 路灯控制模块 (13)3.7 整体电路图 (14)4.系统软件的设计 (15)4.1 软件设计思路和实现的功能 (15)4.2 系统流程图 (15)4.2.1 ADC0832的子程序 (16)4.2.2 LCD1602子程序 (17)4.2.3 按键子程序 (18)4.3 系统源程序 (18)5.系统电路的搭建与调试 (19)5.1 系统软件的仿真 (19)5.2系统硬件电路搭建 (19)5.3 系统硬件电路的调试 (20)5.4 设计中遇到的问题及解决结果 (22)6.总结与展望 (23)致 (24)参考文献 (25)附录A 英文文献原文 (26)附录B 英文文献译文 (31)附录C 系统源程序 (35)附录D 元器件清单 (40)1.引言太阳能LED路灯是一种新型的结合太阳能光伏发电技术与LED技术的路灯。
系统通过蓄电池将太阳电池板产生的电能储存起来供负载在夜晚照明使用。
自哥本哈根气候峰会召开以来，环保节能的话题已经成为当今世界的热点话题。
节能减排已不仅是政府的一个行动目标，而且给企业带来经济上的收入，让人们能得到一个较好的生存环境。
当今社会，人类面临着经济和能源可持续发展的重大挑战，其中，能源问题更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏，更严重的是化石能源的开发利用更加剧了环境的恶化。
主要表现为以下几个方面：（1）能源的短缺。
常规能源的有限性和分布不均匀，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需求。
从长远来看，全球已探明石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。
基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计摘要：随着社会经济的快速发展能源消耗不断增加，造成极大的资源浪费。
为了应对当前日益严重的能源危机，响应生态文明建设，本小组设计了一种基于单片机控制的太阳能路灯控制系统方案。
该系统依靠太阳光为主要能量来源，白天该系统由电池板实现光电转换对蓄电池进行储能，电池负责在夜间为负载供电，该系统具有环保，节能，安全的特点。
关键词：太阳能；路灯；智能控制系统；监测引言城市照明是一种生活姿态，也是一种时尚体验。
它是城市的一面镜子，代表城市的风格，散发城市的魅力。
太阳能LED灯具得天独厚，拥有优良的节能效果、人性化的照明控制，吸引了众多客户的眼球，与传统灯具相比，优势突出，堪称性价比之王，对环境要求不高，只要有阳光，太阳能LED灯具就呈现星火燎原的态势。
太阳能LED灯具发展前景广阔，节能环保、发光效率高是它的优势所在，传统光源必将被逐步取代。
伴随着科技的进步，太阳能LED发光效率不断升高，投入成本不断下降已经是不争的事实。
1智能控制系统运行原理太阳能路灯控制系统在运行的过程中，判定恒流负载输出主要是利用采集太阳能光伏板的电压。
一旦系统检测到太阳能板电压较高，且高出蓄电池额定电压的时候，MPPT充电模式就会自动开启，这时STC单片机通过采样到的太阳能板电压和电流值通过变步长的电导增量法计算最大功率点，通过PWM信号的占空比调节太阳能板充电电压大小达到最佳充电功率点。
在充电的时候对蓄电池进行实施检测，防止其电压发生过充电现象。
太阳能板的电压降低到规定值时，系统则会自动停止冲电，进入分段式恒流负载输出控制模式。
此时主要根据不同的太阳能板电压值，通过Boost放电电路控制PWM信号的占空比方式控制负载输出电路输出不同的电流值。
2系统设计2.1系统总体结构在光照情况下,太阳能路灯系统的电池组件会自动手机太阳光的能量,将这些光能转化为电能并进行存储,对蓄电池进行蓄电过程,而在无光照情况下,太阳能路灯系统会自动转为对通过路灯控制处理器对蓄电池进行放电控制,让路灯照明。
太阳能LED路灯控制系统的设计摘要：本文介绍了一种基于太阳能的LED路灯控制系统的设计，该系统利用太阳能电池板收集太阳能，通过控制器控制LED路灯的亮度和时间。
该系统具有节能环保、无需外部电源、维护成本低等优点，可广泛应用于城市道路、公园、广场等场所。
关键词：太阳能；LED路灯；控制系统；亮度；时间一、引言随着现代城市发展的不断壮大，对于城市道路照明的需求不断增加。
传统的路灯采用灯丝作为光源，不仅功率大、损耗严重，而且还存在安全隐患。
而太阳能LED路灯由于其节能环保、无需外部电源、维护成本低的优点，成为城市道路照明的新宠。
本文介绍了一种基于太阳能的LED路灯控制系统的设计，通过太阳能电池板收集太阳能，控制LED路灯的亮度和时间。
二、系统设计太阳能LED路灯控制系统由太阳能电池板、控制器、LED灯等部分组成，具体实现过程如下：1. 太阳能电池板太阳能电池板是系统的核心部分，可将阳光转化为电能，为LED路灯提供电力。
太阳能电池板需要安装在 LED路灯顶部或周围，能够充分吸收阳光。
2. 控制器控制器是太阳能LED路灯的核心，能够实现对LED路灯的亮度和时间的控制。
控制器通过检测太阳能电池板的电量、光照强度等参数，自动调节LED路灯的亮度和开关时间。
3. LED灯LED灯是太阳能LED路灯的光源，主要用于城市道路、公园、广场等灯光照明。
LED路灯不仅节能环保，而且寿命长。
此外，LED灯的亮度可以通过控制器调节，适应不同环境需求。
三、系统特点1. 节能环保太阳能LED路灯采用太阳能电池板作为电源，不需要外部电源供应，可以节省大量的电力资源。
此外，LED灯作为绿色光源，与传统的灯管相比，也减少了对环境的污染。
2. 无需外部电源太阳能LED路灯的电源是太阳能电池板，不需要外部电源的供应，可以节省电费和电力消耗。
3. 维护成本低太阳能LED路灯的寿命长，不仅减少了更换灯泡的频率，而且减少了对路灯的维护成本。
此外，在使用过程中，LED路灯的亮度和开关时间可以根据实际需求进行调整，避免了无效能耗。
太阳能交通信号灯系统设计作者：匡笑琪来源：《科技传播》2011年第22期摘要本文提出了一种基于太阳能供电电源，以AT89S51单片机为控制核心的交通信号灯系统。
太阳能发电系统应用转换率较高的单晶硅做为太阳能电池板，经稳压电路，储能电池与放电电路构成完备的控制系统。
同时，应用PS7219设计数码管驱动电路，系统简洁高效，可移植性高，是新能源开发利用的实用性探索关键词太阳能；单片机；交通信号灯；PS7219中图分类号TK6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）55-0026-020 引言改革开放以来，我国社会经济的高速发展发展，城市化进程的不断加快，人民生活水平不断提高，城市人口不断膨胀，私家车拥有量更是逐年提高。
要对交通进行合理的管理和调度，显然交通灯在其中起着不可或缺的作用。
太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适于各家各户分别进行发电，而且要联接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可从电力公司买入。
随着我国技术的发展，在2006年，中国有三家太阳能企业进入了全球前十名，标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一，世界上太阳能光伏的广泛应用，导致了目前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨，我们需要将技术推广的同时，必须采用新的技术，以便大幅度降低成本，为这一新能源的长远发展提供原动力。
1 系统总体方案本设计利用6个发光二极管模拟十字路口的交通灯，采用最为熟知且基础的AT89S52单片机作为主控制芯片，另外采用4个七段数码管显示器件，用于显示每次允许车辆与人通过的时间及车辆变换道路通断许可的时间。
同时，为了更加灵活，有效地应对车辆在道路出现的各种情况，在此设计了3个开关S1、S2、S3，分别用于模拟主、次干道无车和紧急情况禁止通车。
实际生活中，一般将交通灯安置于十字路口。
假设南北方向为主干道和东西方向为支干道，两条交叉道路上的车辆交替运行，主/支干道每次通行时间均设为30s、时间可设置修改。
移动式太阳能交通信号灯摘要太阳能的优点及太阳能光伏技术的迅速发展为解决能源问题提供了一个有效地途径。
现今太阳能光伏组件应用领域包括农村电气化、交通、通信、石油、气象、国防等。
本文将太阳能电池组件应用到交通信号灯控制就是太阳能光伏组件在交通领域中应用的一个实例。
本系统采用VRLA蓄电池专用充电芯片UC3096将太阳能电池板的输出电能存储在12V的蓄电池中作为系统总电源。
存储在蓄电池的电能分为两路，一路通过恒流驱动芯片PAM2842的升压作用将蓄电池的12V升高到24V，给每一组交通信号灯供电；另一路通过稳压芯片LM7805稳压作用输出5V电压，给STC89C52、LCD12864、DS1302等芯片及电路供电。
STC89C52通过人机界面得到两相位交通信号灯的控制参数，经过处理之后，完成对交通信号灯的控制。
关键字：STC89C52 VRLA UC3906 恒流驱动毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
毕业设计（论文）任务书题目太阳能交通灯的控制系统设计主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：采用太阳能供电，采用单片机自动控制交通信号灯及时间显示，在东南西北四个方向上各有一组红绿灯和数码管时间显示系统，且都有LED点阵组成，用于显示红绿灯和时间的变化，南北口的变化和东西是一样的。
基本要求：1.以单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各干道的通行。
2.电源采用太阳能及其备用蓄电池。
用数码管显示时间。
3.用计算机辅助设计软件PROTEL设计电路原理图及用proteus仿真软件进行仿真。
4.论文中包含清晰的电路原理图、仿真图（包含各个状态下的仿真图）5.设计的交通信号灯自动控制系统主要完成东、西、南、北四个方向的红、黄、绿灯的时间控制，东西向红灯亮10秒，黄灯闪两秒，绿灯亮10秒，南北向绿灯亮10秒，黄灯闪2秒，红灯亮10秒,如此循环下去。
主要参考资料：[1] 史庆武《单片机原理及接口技术》水利水电出版社[2] 江世明《基于PROTEUS的单片机应用技术》电子工业出版社[3] 康华光《电子技术基础》高等教育出版社[4] 王庆有《光电技术》电子工业出版社2008.6完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................... I I 1 引言. (1)1.1太阳能交通灯设计的目的和意义 (1)1.2 太阳能交通灯的工作原理和过程 (3)1.3太阳能交通灯国内外发展状况 (3)1.4 主要内容和设计要求 (4)2 太阳能交通灯总体设计方案 (5)2.1 硬件设计方案 (5)2.2 软件设计方案 (5)2.3 信号状态控制的设计方案 (5)3 太阳能交通灯的硬件设计 (8)3.1 太阳能供电系统 (8)3.1.1 太阳能供电技术简介 (8)3.1.2 太阳能供电的工作原理 (9)3.1.3 太阳能供电的组成部分及作用 (9)3.2 蓄电池 (11)3.2.1 蓄电池简介及使用原理 (11)3.2.2 蓄电池容量计算 (15)3.3 快速充电方法 (15)3.4 交通灯部分硬件电路分析 (17)3.4.1单片机（AT89C51） (17)3.4.2振荡电路和复位电路 (18)3.4.3 电源电路的设计 (18)3.4.4 数码管显示电路的设计 (19)3.4.5 LED信号灯显示电路 (19)4 太阳能交通灯的仿真与调试 (24)4.1 软件设计 (24)4.2 主程序流程图 (24)4.3 KEIL51软件简介 (25)4.4 调试中的问题及解决方案 (25)4.5 仿真各个状态实效图 (26)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 (36)附录2 (43)太阳能交通灯的控制系统设计摘要本文介绍了一种利用太阳能电池供电系统进行供电，用单片机进行控制的太阳能LED 交通灯。
通过太阳能对交通灯进行供电，把带有蓄电池的太阳能电池板跟普通交通灯相连，来实现利用太阳能给交通灯供电，不仅能够节约资源，而且使其在市电断电情况下也能正常工作，所以环保节能太阳能 LED 交通灯变成各国了关注的重点，成为各个交通要道上的一道亮丽的风景线，展现给我们的将是无穷的生命力和广阔的前景。
本系统采用太阳能供电，采用单片机自动控制交通信号灯及时间显示，介绍了太阳能供电系统；设计了自动控制交通信号灯的硬件电路，并给出了相应的软件和流程图。
太阳能供电系统由太阳能电池板，太阳能控制器，蓄电池组成。
交通灯控制系统使用 80C51单片机实现。
在东西南北四个方向上各有一组红绿灯和一个时钟系统且都由 LED 点阵组成，用于显示红绿灯和时间的变化，南北口的变化和东西是一样的。
定时器控制部分采用模拟数字电子技术来实现。
关键词太阳能电池板；蓄电池；充放电控制器；单片机；交通信号灯SOLAR TRAFFIC LIGHT CONTROLSYSTEM DESIGNABSTRACTThis paper describes the use of a solar battery power supply system power supply, by using the single-chip control of LED solar traffic light. Through the solar traffic lights on the battery power, the solar battery board is connected with ordinary traffic lights, traffic lights to achieve the use of solar energy for power supply, not only can save the resources, and the electric power can work normally under, so the environmental protection and energy saving solar LED lights turned all the focus of attention, become all traffic on a beautiful landscape, reveals to us will be infinite vitality and broad prospects. The system uses solar power, using single-chip microcomputer to control automatically the traffic signal lights and the time display, introduces the design of solar power supply system; automatic control of traffic signal hardware circuit, and gives the corresponding software flow chart. Solar power supply system comprises a solar panel, solar controller, a storage battery. Traffic light control system using 80C51MCU. In the four corners of the world in four direction have a group of red light and a clock system and by LED dot matrix display, for traffic lights and time changes, south mouth changes and things alike. Timer control part adopts analog to digital electronic technology to achieve.KEY WORDS Solar cell；battery；the charging and discharging controller；single chip microcomputer；traffic signal lamp1 引言1.1 太阳能交通灯设计的目的和意义交通灯是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。
适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。
交通灯产生的交通信号是道路交通安全的重要组成部分，是道路交通的基本语言。
交通灯由红灯、绿灯、黄灯组成，分别发出红灯信号，绿灯信号和黄灯信号，红灯信号是绝对禁止通行信号。
红灯亮时，禁止车辆通行。
右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人通行的情况下，可以通行，红灯信号是带有强制意义的禁行信号，遇此信号时，被禁行车辆须停在停止线以外，被禁行的行人须在人行道边等候放行；机动车等候放行时，不准熄火，不准开车门，各种车辆驾驶员不准离开车辆；自行车左转弯不准推车从路口外边绕行，直行不准用右转弯方法绕行。
绿灯信号是准许通行信号。
按《交通安全法实施条例》规定：绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍被放行的直行车辆和行人同行。
黄灯亮时，已越过停止线的车辆，可以继续通行，黄灯信号的含义介于绿灯信号和红灯信号之间，既有不准通行的一面，又有准许通行的一面。
黄灯亮时，警告驾驶人和行人通行时间已经结束，马上就要转换为红灯，应将车停在停止线后面，行人也不要进入人行横道，但车辆如因距离过近不便停车而越过停止线时，可以继续通行。
已在人行横道内的行人要视来车情况，或尽快通过，或原地不动，或退回原处。
常规的交通灯是由安装电线和铺设电缆即用常规发电作为动力来源的，这样不仅安装繁琐，耗时耗力，而且浪费能源，不稳定性和可靠性都是很差的，且不能适合中国可持续发展战略。
而太阳能交通灯灯是一种利用太阳能作为能源的交通灯灯，太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求大量的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。
太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等到于2.5亿万桶石油,可以说是取之不尽、用之不竭。
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。
地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369w/㎡。
地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。
在海平面上的标准峰值强度为 1kw/m2，地球表面某一点24h 的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102000TW 的能量，尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），因此受到人们的广泛关注，又因其不污染环境，且不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，而被称为绿色环保产品。
