LED太阳能路灯控制器的设计

led太阳能路灯控制器设计根据LED太阳能路灯系统的特点，设计了太阳能路灯控制器。详细介绍了电池充电控制和负载输出控制的硬件设计原理，使用三阶段充电理论实现了控制器的软件设计。控制器功能易于实施，满足控制和环保节能的要求。根据LED太阳能路灯系统的特点，设计了太阳能路灯控制器。详细介绍了电池充电控制和负载输出控制的硬件设计原理，使用三阶段充电理论实现了控制器的软件设计。控制器功能易于实施，满足控制和环保节能的要求。1，简介太阳能利用新的绿色能源不枯竭的无污染等优点，正在迅速普及。LED的特点是体积小、坚固、功耗低、命令长度、环境保护、良好的照明性能等，每年可以节省超过3000亿度的照明用电量，使用LED照明每年可以节省三分之一的照明用电量。这基本上等于三峡工程的年发电功率，总投资规模超过2000亿元。太阳能电池板输出直流能源，LED是直流驱动光源，结合这两者可以提高整个系统的效率，降低城市成本，因此，LED太阳能路灯受到了越来越多的关注。2、led太阳能路灯系统结构如图1所示，LED太阳能路灯系统由五个部分组成：太阳能电池、路灯控制器、电池、主电源和LED路灯。太阳能电池可以将太阳能相互电，即白天的太阳能电池充电，并根据太阳能电池两端电压的大小判断光的程度。即以太阳电池电压的大小判断黑暗和黎明。蓄电池是整个太阳系统的备用能源设备，太阳能电池在一天内为电池充电，在晚上或下雨的日子为系统和负载提供电力。图1LED太阳路灯系统3、路灯控制器硬件设计太阳路灯控制器是太阳路灯系统中最重要的部件，功能设计的好坏决定了太阳路灯系统运行的优缺点。路灯控制器应根据太阳亮度，在白天隔离LED路灯，为电池充电，然后在晚上使用电池为路灯供电，并随时间调整电源，如果电池电量不足，还应具有自动切换到主电源系统的功能。防止电池过度充电和过量排放，具有短路保护和反向保护功能。本文根据所需的控制功能，选择控制LED太阳能路灯系统的STM8微控制器。单片机的主要功能是检测电池的两端电压，根据状态采用不同的充电模式。判断昼夜，切换电池充放电模式，切换到电源系统。路灯控制器包含更多电路模块，如电源模块、重置模块、时钟模块等，从全控制器到全太阳能路灯系统的电压检测模块和电池充电和放电模块以及开关模块更为重要。3.1电池充电控制电路根据控制器的实现功能，白天太阳能电池用于充电蓄电池，晚上或阴天用于LED路灯照明，实现绿色节能目的，因此电池充电控制电路在太阳能路灯控制系统中起着重要作用。本文采用斩波PWM充电原理，单片机首先检测电池的两端电压，并与软件中设定的电压进行比较，选择不同的充电方法。具体控制电路如图2所示。其中，J1、J3是电池和太阳能电池的阳极，单芯片微计算机的端口通过R20、R21和R18、R19分别对太阳能电池电压和蓄电池电压进行采样，通过AD转换判定，在满足充电或充电停止条件时，微控制器P0.3提供了晶体管s可以传导或切断的充电控制信号，具体地，如程序设计部分所示。其中D6是防止逆充电的肖特基二极管，当蓄电池电压高于太阳电池电压时，防止蓄电池充电到太阳能电池。D7是保护二极管，当电池重新连接时，电路会断开，保护电池，提高系统的可靠性。图2电池充电控制电路3.2负载输出控制电路为了在夜间以不同的亮度节约电力，该系统设计了两个负载输出，两个LED在晚上12点之前都亮着，12点之后亮着，每个线路输出都设置了控制和检测。使用PWM电源控制功能对LED灯进行未经授权的调光设计。单方向原理如图3所示。其中，单片机P0.6端口提供控制信号。即P0.6=1，晶体管传导，继电器闭合，MOS管传导，电池为路灯供电。电源不足或白天控制平面输出低级信号，从而切断供电电路。夜间电池电量不足时，为LED路灯供电，以确保系统的完整性和可靠性。图3负载输出控制电路4、系统软件设计控制器自动检测当前状态，首先根据太阳电池的两端电压检测当前状态是白天还是夜晚，然后选择充电模式还是放电模式。在充电模式下，根据电池两端的电压选择不同的充电模式。例如，如果充电电压高于保护电压(15V)，则自动关闭电池充电，如果电压低于维护电压(13.2V)，则电池进入充电状态，如果低于维护电压(13.2V)，则完成充电。放电过程中，首先在晚上12点前打开两个负载，12点后打开一个负载，电池电压低于保护电压(11V)，控制器将自动切换到主电源系统或关闭负载开关，以防止电池损坏。因此，充电管理和放电管理是充电和放电程序流程图系统软件设计的主要内容，如图4所示。图4充放电程序流程图5、结论太阳能将作为无限清洁能源受到越来