小型光电产品在日常生活中的设计与应用.pdf

ch n ol ogy revi ew 豳露技术纵横 小型光电产品 在 日常生活中的设计与应用 HE DE S I GN AN D AP P L I C AT1 0N OF S MAL L OP T OEL E CT R0N I C P ROD U C TS I N D AI L Y L I F E 口 文 皇明太阳能集 团技术开发部 孙利英 程喜平 摘 要 本文主要介绍了太阳能手电筒和野营灯两款产品在生活中的应用 实现 了绿色照明 该产品利用单片机控制 该控制系统与以往控制系统不 同 采用了大量创新设计 如利用U S B 对手机电池充电 光电互补 收音机功能 调光功能等 关键词 绿色照明U S B 光电互补 收音机功能 目 1引言 前 国家正在大力倡导 绿色照明 加 大了对太阳能产业 的投资力度 而且太 阳 能光电产 品应用范围越来越广 泛 手 电筒 和野营灯做为普遍的民用产品 国内需求与国外出 口需求量很大 太 阳能手电筒野营灯是 国家推广应 用 的环保 节能型高科技产 品 采用高转换效率 的 单晶硅太阳能电池 保证了强劲的充电能力 独特 的线路设计 特别是在较弱光照下仍能保持有效的 充电 太阳能是可再生能源绿色环保 被越来越多 的人所接 受认 可 平常人们 用到 的灯具都不是节 能 环保 的并且 功能单一 随着生活品味的提高 人们 在 日常生活 中节能意识也大幅度提 高 光电小产 品 可以是军队 野外作业 旅游 工矿 公路 铁路 家居 礼品等理想的选择 L E D 灯这种新型照明光源 必将会取代传统照明光源 正带动着一场新的产业革 命 照 明革命 2功能介绍 光电手电筒的控制 满足手电筒的充放电功能要 求g n US B 充电要求等 光电野营灯及辅助功能的控制 满足野营灯的充放电功能及US B 口对蓄电池充电和蓄 Tech n ol ogy I evi e 技术纵横 电池对手机充电的功能及收音机功能的控制等等 2 1 于电筒控制器的主要功能如 电池 组件 USB可 以互 补对 内置 Ni H电池 充 电 手 电简 镍氢电池过充保 护电压3 V 过充 恢复 电 压2 6 V 过放保护电压2 V 过放恢复电压2 4 V 输 出方式 为恒 流给单 颗L E D 输 出 充 电功能和 照 明功 能可同时使 用 2 2 野营 灯控制 器的主要功能 如下 电池组 件 USB 互 补 对 内置 Ni H电 池充 电 功 能 U SB 对手机 自动 充电功能 US B口可 自动识 别 对 内充电或对外 输出功能 共一个USB口 手机 电池 的过充 电压为4 2 V 野 营灯镍氢 电池过充保 护 电压7 5 V 过充恢复 电压6 2 V 过放保护 电压5 V 过放恢复 电压5 5 V 具有 收音 机功能 带AM F M切 换 设置音 量 调 台调节旋钮 充 电功能和照 明功 能可同时使用 可进行5 级调光 实现不同程度的亮 度 3系统说明 3 1 于电筒系统说明 使 用编程芯 片测控 实现 了手 电筒 的供电控制 Tech n ol ogy revi ew i饕 鬓 技术纵横 和照 明智能控 制功 能 照 明模式 按 ON OF F 键启 动 照明功能 内部蓄电池为2 节1 2 V 5 0 0 mAH串联 Nl H电池组 系统设置有过充 过放保 护功能 恒流 输 出 直观 的L E D 指示 灯指 示充电器 的工作状 态 系统设有 电池状 态与工作状态指 示灯及对 内充 电指 示灯 正 常情况 下 指示灯无任何指 示 当太 阳电 池 板面 向阳光 或接入市电 此 时亮绿 灯 指示 太 阳能电池板 或市 电 正常发 电并对 系统 内置蓄 电池进 行充电 一旦检测 到内置蓄电池充满 绿灯 开始 闪烁 并切断充电 电量不 足的情况下 指 示灯 为红色并且不断闪烁 3 2 野营灯系统说明 使用智能编程芯片测控 实现了野营灯的智能 化供 电控制和照 明智 能控制功能 独创 对外充电和 外 电对 内辅 助充电功能共用标准USB 接 口方式 在 可靠触 发按 键后 能 自动识 别是否对外输 出充电及 是否有外 电接入对 内充 电 智 能照 明模式 通过 长 按ON OF F 键启动照明功能 包含3 种照明模式 分 别是聚光 散光 聚光加散光 通过短按ON OF F 键 来循环切换工作模式 在聚光和散光模式下 可通 过 加 键和 减 键来调 整照 明亮度强弱 5 级调 WWW cn z gz m co m 光 可根据实际需要尽可能节能使用 散光加聚光 模式因为涉及到不同光源的调整亮度 而取消亮度 调整功能 直接 以额定电流驱动2 组光源 内部蓄 电 池为5 节1 2 V 1 0 0 0 mAH串联Nl H 电池组 系统设置有 过充 过放保护 功能 输 出电流 受控 可 长期可靠 使 用 过 放电压设置为5 V 一旦系统检测到电压过 低 即自动切断电源 进入保护状态 直到电源恢 复N5 5 V 才输出供电 高效P WM控制输出功率 配 接各式转接头 自动调节匹配市面常见的绝大多数 便携终端设备 方便 应急及户外使用 直观 的L ED 指示灯指示充 电器 的工作状态 系统 设有 电池状态 与工作状态指示灯及对内充电指示灯 正常情况 下 指示灯无任何指示 打开翻盖让太阳能电池板 面向阳光 此时亮绿灯 指示太阳能电池板正常发 电并对系统内置蓄电池进行充电 一旦检测到内置 蓄 电池 充满 绿灯开始 闪烁 并切断充 电 在正 常照 明状态下 轻触0N 0F F 键 唤醒充电识别功能 系 统自动检测并识别是否对内充电或对外输出充电 若未接入终端设备或接触不良 系统将自动关闭充 电模式 收音机AM 频段 5 8 5 KHZ 一1 6 8 5 K HZ F M频段 8 7 5 MH Z 1 0 8 MH Z 4控制器的设计 因为 太 阳能 电池 组 件 的发 电量随 天 气状 况 日照时 间而 变化 非 常不稳定 本 系统 采用 了与市 电互补的设计 思路 保 障 了照 明时 间 有很 多手 电 筒 功能都很单 一 有 的只依赖 于市 电 有的只依 赖 于 太阳能二者 不能达到 完美结 合 太 阳能手 电筒 与 野营灯采用了智能芯片测控 通过芯片编程控制充 电及放电过程 并有过放过充保护设置 蓄电池采 用镍 氢电池 镍氢电池具 有较高 的放 电效 率 手 电 筒控 制器有太 阳能电池板 给蓄 电池 充 电市 电给蓄 电 池充电 放电回路构成 野营灯控制器有充放电回 路 保 护 电路 收音机模 块构成 手 电筒 和野营灯 通过市 电充 电时US B口标准 电压是5 V 通过降压给 蓄电池充电 野营灯5 级调光通过P WMADJ 口 输 出P WM脉冲方式来达到调光的目的 5手电筒和野营灯在生活中的应用及意义 太 阳能手电筒和 野营灯采 用高质量可充 电镍氢 电池和L E D节 能灯 广泛 适用于户 外照 明 外出旅 Tech n ol ogy revi e 技术纵横 薯 鬣 嚣 懿 游 交通工具 紧急照 明 地震或飓 风紧急 照明 家 用 狩猎 商店 餐馆 医疗所及学校等场所 尤 其适 用于边远 的山区 渔船 旅游 景区等野 外活动 地点及一些缺 电的地 方 环保节能产 品越来越 受到 人们 的关注 特别是 光电小型 产品 家居型产 品也 将走 进千家万 户 也 是 人们选 择礼 品的最佳对 象 这不仅 是节能 的标志 也是 一种 生活 的时尚 6结束语 设计开发出的太阳能手电筒和野营灯无污染节 能环 保功 能多样化 为人类创 造 了新 的生活方式 高亮度 长寿 命 L