太阳能LED路灯设计与研发

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1、摘要近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各国都在从自己本国的国情出发来解决能源与环境问题。对我国来说，由于人均能源资源短缺（尤其是油、气、水），坏境容量（亦是资源）有限，西部生态脆弱，这个问题尤为严重，它将极大的制约我国的可持续发展以及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。从某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。近年来，我国GDP每年以10%的速度发展，能源消耗急骤增加，坏境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠

2、夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。在这样的严峻形势下，节能成为了社会生活的主题。本文设计了一种具有时控和光控相结合的太阳能路灯控制器，利用单片机STC12C2051和时钟芯片DS1302控制路灯照明时间，利用低功耗的数据存储器24C02存储路灯点亮和熄灭时间，利用光敏电阻实现光电控制。是一种具有时控和光控相结合的太阳能路灯控制器，傍晚光线暗时控制器自动接通路灯电源，深夜行人少时根据设置的时间熄灭路灯，早上再自动接通电源点亮路灯、天亮后自动关断。本文中详细分析了控制器的电路组成

3、和工作原理，简述了控制器的调试过程。关键词：控制器；蓄电池充放电控制；太阳能电池；LED；铅酸蓄电池；时控、光控电路。第1章弓I言1第2章方案论证32.1设计要求32.2方案选择3第3章系统总体框图4第4章LED驱动方法及要求5第5章系统硬件选择及设计65.1电源电路65.2LED太阳能电池板的原理及组件基本特性65.3蓄电池75.4太阳能控制器介绍85・5照明负载105.6蓄电池和LED太阳能电池板的选用115.7显示电路125.8过充、过放控制电路13第6章芯片介绍146.1DS1302结构及工作原理14156.2存储器AT24C02简介第7章系统软件设计1

4、7参考文献202123附录1总体电路图附录2程序33第1章引言面对人类的可持续发展，从现有常规能源向清洁、可再生的新能源过渡已提到议事上来了。因为新能源是依托高新技术的发展，开辟持久可再生能源的道路,以满足人类不断增长的能源需求，并保护地球的洁净。利用太阳能发电，既不需要燃料，也没有烟尘和灰渣，不污染环境，非常清洁。特别是太阳能电池组件,使用寿命可达20年以上，性能稳定，同时维护费用较低。太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的，是人类能够自由利用的能源。在世界能源短缺、环境污染日益严重的今天，充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。与传统的照明工具相

5、比，超高亮白光LED照明源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件，在功耗、寿命以及环保等方面有不可比拟的优越性，再加上太阳能灯具的节能性和安装简便，所以凡有工频交流电灯具的地方，LED灯具的触角就会到达。21世纪将是以固体发光材料为核心的，即以LED为代表的新型光源、绿色照明的世纪。今后，随着各国政府的高度重视和加大投入，LED必将成为本世纪极具竞争力的新型绿色环保光源而掀起一次照明领域新的革命。太阳能道路照明灯不需要架设输电线路或挖沟铺设电缆，不用专人管理和控制，可安装在广场、停车场、高尔夫球场、校园、公园、街道和高速公路等任何地方。道路照明与人们生产生活

6、密切相关，随着我国城市化进程的加快，绿色、高效、长寿命的LED路灯逐渐走入人们的视野。太阳能路灯发展状况：当前国际常规能源价格不断上涨，国内能源供应紧张,许多城市出现拉闸限电的尴尬，能源替代已上升到国家能源战略安全的高度。太阳能作为无限可再生能源，逐步部分替代城市生产、生活常规能源已是大势所趋。太阳能照明作为太阳能最重要的利用方式之一，也越来越受到能源行业和照明行业的关注。目前中国太阳能照明技术已经比较成熟，太阳能路灯具的可靠性得到很大程度的提高，业界先进企业的太阳能照明灯具已经达到甚至超过国家照明标准。在能源紧张、拉闸限电的城市及用电困难的边远地区，有着很强的

7、可推广性。从长远来看，太阳能照明系统的前景很好。人们的消费着眼点首先是实用、成本低，而目前采用的太阳能发电照明系统是根据中国国情和民情研发的，性价比较高。太阳能照明在未来十年后将会普及，成为未来照明行业发展趋势。太阳能LED路灯工作原理介绍:太阳能LED路灯系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127Wp/m2,效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放

8、置免维护铅酸蓄电池和充放