太阳能路灯控制系统的设计本科毕业设计论文

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1、目录1.引言12.方案论证及选择32.1方案一：采用分立元件设计32.2方案二：采用单片机控制实现32.3方案选择43.系统硬件的设计53.1单片机最小系统电路设计53.2显示电路设计83.3按键开关电路93.4太阳能板模块103.5蓄电池管理模块123.6路灯控制模块133.7整体电路图144.系统软件的设计154.1软件设计思路和实现的功能154.2系统流程图154.2.1ADC0832的子程序164.2.2LCD1602子程序174.2.3按键子程序184.3系统源程序185.系统电路的搭建与

2、调试195.1系统软件的仿真195.2系统硬件电路搭建195.3系统硬件电路的调试205.4设计中遇到的问题及解决结果226.总结与展望23致谢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401.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

3、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。因此，人类迟早要面临化石燃料枯竭的危机局面。

4、（2）环境的污染。燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排入天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量，甚至在局部地区形成酸雨，严重污染水土资源。（3）)温室效应。化石能源的利用不仅造成环境污染，同时会排放大量的温室气体，产生温室效应，引起全球气候变化。太阳能作为一种可再生的新型能源，很早就被人们开发和利用了。随着科学和技术的迅速发展，世界能源危机的日益严重，利用常规能源已不能适应世界经济快速增长的需要，开发和利用新能源，尤其是太阳能越来越引起各国政府的重视。同时，以

5、煤、石油等作为燃料油面临严重的环境污染，再者人民生活水平的提高对能源的需求量越来越大，这就迫使政府和社会在大力发展常规能源的同时必须加大对新能源的开发和利用。为贯彻落实科学发展观，把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济与人口、资源、环境相互协调发展的要求。因而，可再生、无污染的太阳能利用在世界各国崛起，世界光伏产业迅猛发展。根据可持续发展战略和环境保护的需求，在可以预计的将来，光伏发电必将部分取代常规能源。由于光伏发电技术的逐渐成熟，成本不断

6、的下降，太阳能的利用无处不在[1]。各种各样的太阳能电子产品发展非常迅速。太阳能路灯是以太阳光为能源，和传统的路灯相比有以下一些优点：(1)节能环保：据统计，所有路灯改为太阳能路灯可以节省一个三峡水电站的发电量。不仅如此，太阳能是一种清洁的可再生能源，它不仅节约了电能，而且减少了二氧化碳的排放量。有关数据表明太阳能路灯每年可以减少7740万吨二氧化碳就相当于节省了310亿美元的二氧化碳减量成本。(2)可靠耐用：太阳能壁灯在恶劣的环境和气候条件下，光伏发电系统很少发生故障；目前绝大多数太阳能电池组件的

7、生产技术都足以保证10年以上性能不下降，太阳能电池组件可以发电25年或更长的时间。(3)成本低廉：就产品本身价格和首次投入费用而言，太阳能路灯比普通路灯造价要高。若按使用寿命15年把运行费用和路灯维护费用考虑进去的话，太阳能路灯在寿命周期内所发生的总费用要比普通路灯的总费用要低。且规模越大，普通路灯安装的相关费用越高，如把电力增容费用、架设电力变压器、光源的功率因数补偿耗能、电力电缆、远距离线路功率损耗及路灯开启控制系统和管理人员工资等相关费用考虑进去的话实际费用要远大于预计费用。(4)安全稳定：运

8、行维护费用低，普通路灯明显高于太阳能壁灯，而且会随着使用时间的增长而越来越高（电费、人工等）。太阳能路灯免维护，绝对安全，不会发生触电事故且可通过改变控制方式来增强其稳定性。(5)自主供电：离网运行的太阳能路灯具有供电的自主性、灵活性。除此之外，LED路灯还具有光线质量高，基本上无辐射，可靠耐用，维护费用极为低廉等优势，属于典型的绿色照明光源。由于LED具有发光效率高，发热量低等优势，已经越来越多地应用在照明领域，并呈现出取代传统照明光源的趋势[2]。近几年，太阳能产