太阳能路灯控制器程序

1、/ config2 code configuration file /在硬件初始化程序中中，如果开启电源监控功能，在软调试环境（uv2）下，adc将不工作，此项目应加以注意/该程序主要包括如下几个模块/。蓄电池电压高低检测模块/。太阳能电池组件电压高低检测模块/。负载过电流检测模块/。过载恢复处理模块/以下为主要算法说明：/。负载过电流检测算法：如果负载处于关闭状态,负载电流返回值为0;否则返回实测值。/。负载过电流处理算法：如果电流低于检测值，电流积分值清零，取消过流标志。如果电流高于检测值，/负载电流进行积分，如果积分值高于设定值，置位过流标志。/。过渡恢复处理算法：如果过流标志为0，过流

2、恢复时标清零。如果过流标志为，过流恢复时标达到设定值，负载开启，并清除过流标志。/。温度补偿的算法：温度系数为36mv/度，系统每个字对应的电压值约为32-36mv；/所以补偿工式为：用于浮充电控制的蓄电池电压实测值环境温度25度/。#include "c8051f330.h"/#include "temperatureref243.c"#define on 0#define off 1#define lamp 1#define con 0#define sigvol 60.4/定义1电压对应的字数-ref 2.447v/定义负载开关值,对于发光二极管刚

3、好相反#define loadoff sigvol*11.2/定义负载关闭电压值#define loadon sigvol*12.5/定义蓄电池电量恢复电压值#define socm sigvol*12.3/定义蓄电池中电量，对应黄灯点亮时的电压12.3（24.6），#define overvol sigvol*15.3/定义过压保护值#define acchar sigvol*12/定义交流充电的阀值/以下两条设置过流启控值和过电流积分值#define overcurr 50/定义过流值 约10a#define tovercurr 255/定义过流积分值，每0.25秒累加一次,50a可持续约

4、0.5s，10a可持续约3s/irf3205的导通电阻大约为8.3毫欧/smp60n06的导通电阻大约为18.3毫欧/电压值对应列表/31.915.971000/3015 939 overvol，负载关/2914.5907/28.414.2 /27.613.8864 fllo 浮充/25.412.8795 loadon 较充足/24.812.3 776 socm 适中/22.411.2701 loadoff不足及缺电,负载关/1v 64 sigvol 2电压对应的字数/电压值对应列表结束/电量指示灯的点亮算法/红灯点亮点空比 红闪100% 100% 0%/绿灯点亮点空比 0% 0% 100%/

5、蓄电池电压 11.2 11.2+10个字 约12.3-0.7 12.3 12.3+0.7(0.7v约20个字)/变量定义区unsigned int ubat;/定义蓄电池电压unsigned int upv;/定义太阳能电池电压unsigned int c_load;/负载电流unsigned inttc_load;/定义过载电流的积分值unsigned intlampcon;/定义开关灯控制变量signed char tempf;/定义温度signed int ccubat=0;/蓄电池浮充电压unsigned char gled_dcode;/绿色发光二极管工作代码unsigned cha

6、r code_work;/定义工作代码unsigned int lamp_time;/定义开灯时间unsigned int night_time;/定义黑夜时间/时标定义区unsigned char chekbats_t;/定义蓄电池电量检查时标unsigned char overcurr_t;/过电流检测时标unsigned char chekbatp_t;/设定蓄电池缺电检查时标unsigned char chekbath_t;/设定电量恢复检查时标unsigned char charcon_t;/设定充电控制时标unsigned char chekpvg_t;/定义计算夜间时间时标uns

7、igned char chekpvk_t;/定义计算夜间时间计数器unsigned char time1s_t;/1s时标unsigned char over_cr_t;/过电流恢复控制时标unsigned int rled_t;/过电流恢复控制时标unsigned int gled_t;/过电流恢复控制时标unsigned chardiode_t;/防反充二极管控制时标unsigned int lamp_t;/定义开灯计时器unsigned int night_time_t;/定义黑夜时间定时器unsigned intsled_t;/单绿色发光二极管时标unsigned intchekbat

8、ovh_t;/过压检测时标unsigned intchekbatovs_t;/过压恢复检测时标unsigned char rledtime;/过电流恢复控制时标unsigned char gledtime;/过电流恢复控制时标unsigned char xdata *recode;/定义事件记录的指针变量unsigned int count;/定义用于事件记录的计数器unsigned char clock_h;/定义时钟小时unsigned char clock_m;/定义时钟分钟unsigned char clock_s;/定义时钟秒bitonoff;/定义事件位/标志位定义区bit low

9、bat_f; /定义蓄电池缺电标志bit higbat_f;/定义蓄电池过压标志bit over_curr_f; /定义过流标志bit lowpv_f;/定义太阳能电池组件电压标志bit sys24v_f; /定义系统电压标志，当此值为1时为24系统bit pvnor_f; /定义太阳能电池组件是否达到充电条件bit lightset_f; /定义光照设置的方向标志位bit overtime_f; /定义开灯时间到的标志位bit nightrecod_f; /定义夜间时间记录标志bit calcu_f; /定义开灯时间进行计算标志/端口定义区sbit ld = p02;/定义负载sbit dg

10、led = p10;/定义双色发光二极管的绿灯sbit drled = p11;/定义双色发光二极管红灯的sbit gled = p12;/定义单色发光二极管sbit ac_c = p06;/定义交流接口控制端sbit lu_s = p13;/定义光照设置按控制键sbit lamp_con = p20;/定义路灯和控制器的跳线/函数定义区void bootdir(void);/启动过程指示，两灯分别显示3次了void diode_con(void);/防反充二极管定时关断函数void work_mode(void);extern unsigned int ad_iload(void);/负载电

11、流检测函数extern void init_device(void);/硬件初始化函数extern unsigned int ad_ubat(void);/负载电流检测函数extern unsigned int ad_upv(void);/负载电流检测函数extern void flash_e(unsigned int addr);extern unsigned char flash_r(unsigned int addr);extern void keyflash(void);/程序代码自动锁定过程extern void flash_w(unsigned int addr,unsigned

12、char x);extern void char_contr(void);void time_t2(void) interrupt 5 /定时器2中断服务程序,每50ms中断一次，频率为20hz,16位自动重装模式tmr2cn = 0x04; / 清除中断标志,如不清除此标志，中断将反复发生，造成不正常。charcon_t+;/修改充电控制时标overcurr_t+;/过电流检测时标time1s_t+;/1s时标加1diode_t+;/防反充二极管控制时标if(time1s_t>19)time1s_t=0;chekbath_t+;/蓄电池电量恢复检查时标加1chekbatp_t+;/缺电

13、检测时标加1 chekbats_t+;/定义蓄电池电量检查时标 chekpvg_t+;/定义太阳能电池组件关灯控制时标 chekpvk_t+;/定义太阳能电池组件开灯控制over_cr_t+;/过电流恢复控制时标lamp_t+;/开灯时间定时器night_time_t+;/黑夜时间定时器chekbatovh_t+;/过压检测时标chekbatovs_t+;/过压恢复检测时标clock_s+;if(clock_s>59)/以下为时钟clock_s=0;clock_m+;if(clock_m>59)clock_m=0;clock_h+;if(clock_h>23)clock_h=

14、0;void time_t3(void) interrupt 14 /定时器3中断服务程序,约20ms中断一次，频率约为50hz,16位自动重装模式/用于显示发光二极管tmr3cn = 0x04; / 清除中断标志,如不清除此标志，中断将反复发生，造成不正常。gled_t+;rled_t+;sled_t+;void lightset(void)/当双色发光二极管的红管向亮的方向变化时，绿色发光二极管点亮，向暗的方向变化时熄灭/当双色发光二极管的红管亮度变化达到极值时，双色发光二极管的绿色发光二极管点亮unsigned int temp_lamp;/定义一个用于控制模拟发光二极管点亮的临时时标i

15、f(lu_s=0)lightset_f=!lightset_f;/更改按键按下后的修改方向if(lightset_f=1)/执行加的操作过程while(lu_s=0)if(diode_t>=1)/借用过流检测时标，每一秒修改一次值diode_t=0;lampcon+;if(lampcon>400)lampcon=400;dgled=1;/越限处理elsedgled=0;/没有达到极值时绿色发光二极管点灭temp_lamp+;if(temp_lamp>=(lampcon-30)&&drled=0)drled=1;temp_lamp=0;if(temp_lamp&

16、gt;=(400-lampcon)&&drled=1)drled=0;temp_lamp=0;gled=0;/加数提示 pca0cph2 = 0x00;/复位看门狗else/执行减的操作过程while(lu_s=0)if(diode_t>=1)/借用过流检测时标，每一秒修改一次值diode_t=0;lampcon-;if(lampcon<30)lampcon=30;dgled=1;elsedgled=0;temp_lamp+;if(temp_lamp>=(lampcon-30)&&drled=0)drled=1;temp_lamp=0;if(t

17、emp_lamp>=(400-lampcon)&&drled=1)drled=0;temp_lamp=0;gled=1;/减数提示 pca0cph2 = 0x00;/复位看门狗temp_lamp=lampcon;/以下过程将lampcon保存到flashflash_e(0x1a00);/pca0cph2 = 0x10;/复位看门狗flash_w(0x1a00,temp_lamp%256);/pca0cph2 = 0x10;/复位看门狗flash_w(0x1a01,temp_lamp/256);void pv_chek(void)/太阳能电池组件电压高低检测模块upv=ad

18、_upv();/采集太阳能电池电压if(sys24v_f=1)upv=upv/2;/将太阳能电池组件电压规一化到12v系统，主要是考虑12v和24v系统的夜间功能if(upv<lampcon)/太阳能电池组件开关灯条件检测if(chekpvg_t>=10)/白天lowpv_f=0;overtime_f=0;/清除超时标志，以备天黑时启动负载if(code_work!=8)/当控制器没有工作于控制器模式时，太阳能电池电压升高关负载。ld=off;/当太阳能电池组件电压较高时，（upv设置值时），关灯，设置标志位elsechekpvg_t=0; if(upv>lampcon+10

19、)if(chekpvk_t>=10)/黑夜lowpv_f=1;elsechekpvk_t=0;if(lowpv_f=0)/该程序段计算黑夜时间/白天到来，如果没有进行夜间长度修正进行修正if(nightrecod_f=0)/对黑夜时间进行计算if(night_time_t>3600)if(night_time_t-600>night_time)night_time=night_time+600;/对黑夜时间进行修正elseif(night_time_t+600<night_time)night_time=night_time-600;/600为10分钟，如果当黑时长比前

20、一日时间相差10以上，只修正10分钟elsenight_time=night_time_t;nightrecod_f=1;/设置黑夜时间已修正标志night_time_t=0;/白天对黑夜计时器清零elsenightrecod_f=0;/夜间清除夜间长度已修正标志void bat_chek(void)/蓄电池缺电及电量恢复检查函数当蓄电池缺电时，主灯先关闭，缺电标志由辅灯给出if(ubat>loadon)/电量恢复检测处理过程if(chekbath_t>=10)lowbat_f=0;elsechekbath_t=0;calcu_f=1;/设置开灯时间需要计算标志if(ubat<

21、;loadoff)if(chekbats_t>=10)/此时间对应报警延迟时间lowbat_f=1;ld=off;elsechekbats_t=0;if(ubat<overvol-10)/过压恢复检测处理过程if(chekbatovs_t>=5)higbat_f=0;elsechekbatovs_t=0;if(ubat>overvol)if(chekbatovh_t>=5)/过电压检检测过程higbat_f=1;ld=off;elsechekbatovh_t=0;if(pca0cph0<100)calcu_f=0;ac_c=0;/当充电电流为组件输出电流的五

22、分之二时设置电量充足标志（开灯时间不需要计算）交流电停止充电if(ubat<acchar)/启动交流电充电判断，关闭充电过程在上一行ac_c=1;void overcurr_dete(void)if(ld=off)/负载电流检测，当负载处于关断状态时，负载电流返回值为0c_load=0;elsec_load=ad_iload();/以下为过流保护处理，0.25秒处理一次if(overcurr_t>=5)overcurr_t=0;if(c_load>=overcurr)/当大于过流值时，过电流进行积分，当有大于时，清零tc_load=tc_load+c_load;if(tc_l

23、oad>=tovercurr)ld=off;over_curr_f=1;tc_load=0;/当积分值大于时，关团负载设置过流标志。elsetc_load=0;/当发生过电流后，自动恢复处理，发生过流保护后，两分钟自动恢复if(over_curr_f=0)over_cr_t=0;elseif(over_cr_t>=10)/此时间对应过流的恢复时暗 overcurr_t=0;/过流检测延迟时间清零/过流时间超过2分钟，开启负载，（由于前一状态是过流，所以此处可开启负载）void bat_elec_disp(void)/计算红灯的点亮时间if(ld=off)rledtime=30;gl

24、edtime=0;/设置慢闪elseif(ubat<loadoff)rledtime=20;/设置快闪elseif(ubat<socm)rledtime=10;/红灯常亮else/计算红灯的开灯时间rledtime=(ubat-socm)/4;if(rledtime>10)rledtime=10;/rledtime=10-rledtime;/计算绿灯的点亮时间if(ubat<socm-40)gledtime=0;/else/if(ubat>overvol)gledtime=30;elsegledtime=(ubat-(socm-40)/4;if(gledtime&

25、gt;10)gledtime=10;/if(rledtime=30)/红灯慢闪,大概0.5hz,占空比25%，此时蓄电池欠压负载关断if(rled_t>=150&&drled=1)drled=0;rled_t=0;if(rled_t>=750&&drled=0)drled=1;rled_t=0;elseif(rledtime=20)/红灯快闪大概2hz，占空比25%，此时蓄电池欠压负载即将关断if(rled_t>=20&&drled=1)drled=0;rled_t=0;if(rled_t>=60&&drl

26、ed=0)drled=1;rled_t=0;else/红灯处理过程if(rledtime=0)drled=0;elseif(rled_t>=rledtime&&drled=1)drled=0;rled_t=0;if(rled_t>=(10-rledtime)&&drled=0)drled=1;rled_t=0;/绿灯处理过程if(gledtime=0)dgled=0;elseif(gledtime=30)/绿灯慢闪,大概0.5hz,占空比25%（此时蓄电池过压）if(gled_t>=150&&dgled=1)dgled=0;gl

27、ed_t=0;if(gled_t>=750&&dgled=0)dgled=1;gled_t=0;elseif(gled_t>=gledtime&&dgled=1)dgled=0;gled_t=0;if(gled_t>=(10-gledtime)&&dgled=0)dgled=1;gled_t=0;switch(gled_dcode)/绿色发光二极管的显示过程case 1:gled=1; /快充电常亮break;case 2:/浮充电慢闪if(sled_t>=150&&gled=1)gled=0;sled_t

28、=0;if(sled_t>=750&&gled=0)gled=1;sled_t=0;break;case 3:gled=0; /组件没有接入或故障灭break; /关团负载控制过程void load_off(void)if(ld=on)switch(code_work)/case 1: if(lamp_t>=lamp_time)overtime_f=1;ld=off; break;case 2: if(lamp_t>=14400)overtime_f=1;ld=off;/设定时间到，无条件关灯，并设置超时标志。 break;case 3: if(lamp_t&

29、gt;=21600)overtime_f=1;ld=off;break;case 4: if(lamp_t>=28800)overtime_f=1;ld=off;break;case 5:if(lamp_t>=36000)overtime_f=1;ld=off;break;case 6:if(lamp_t>=21600)overtime_f=1;ld=off;break;/default:void load_on(void)if(code_work=7)ld=0;/进入此工作模式时，负载初始工作状态为关gled=1;/while(code_work=7)if(lu_s=0)w

30、hile(lu_s=0)pca0cph2 = 0x00;ld=!ld;drled=!ld;dgled=drled;work_mode();/读取控制器的工作模式char_contr();/充电控制pv_chek();/太阳能电池组件电压高低检测diode_con();/太阳能电池组件判断和防反充二极管控制 pca0cph2 = 0x10;/复位看门狗/负载开启控制过程if(ld=off)/灯是关的if(lowbat_f=0&&higbat_f=0)/蓄电池不缺电if(over_curr_f=0)/没有过流switch(code_work)/case 0: if(lowpv_f=

31、1)ld=on;/光控开灯break;case 1: if(lowpv_f=1)ld=on;lamp_t=0;if(calcu_f=1)/蓄电池电量不足时，开灯时间由程序计算lamp_time=216*(ubat-loadoff)+1800;/lamp_time=(最长开灯时间6h最小开灯时间0h"21600")*(ubat-loadoff)/1.5v“100”;elselamp_time=65000;/电量充足时，开灯时间受光照控制。 break;case 2: if(lowpv_f=1&&overtime_f=0)ld=on;lamp_t=0;/lamp

32、_time=14400组件低且时间未到（或超过）开灯，防止时间到后再次开灯 break;case 3: if(lowpv_f=1&&overtime_f=0)ld=on;lamp_t=0;break;case 4: if(lowpv_f=1&&overtime_f=0)ld=on;lamp_t=0;break;case 5:if(lowpv_f=1&&overtime_f=0)ld=on;lamp_t=0;break;case 6:if(lowpv_f=1&&overtime_f=0)ld=on;lamp_t=0;/第一次开灯if

33、(night_time-lamp_t<3600)overtime_f=0;lamp_t=0;/当差1小时天亮时，创造一个再次开灯条件break;case 7: /通过按键手动控制负载开关，按键按动开启或关闭负载break;case 8:ld=on;/与case 0基本相似，但不光控制break;overcurr_t=0;/过流检测延迟时间清零void work_mode(void)unsigned char temp;if(lamp_con=con)code_work=8;elsetemp=p1;temp=temp>>5;switch(temp) case 7:code_wo

34、rk=0; break;case 3:code_work=1; break;case 5:code_work=2; break;case 1:code_work=3; break;case 6:code_work=4; break;case 2:code_work=5; break;case 4:code_work=6; break;case 0:code_work=7; break;void bootdir(void)/启动过程指示，两灯分别显示3次unsigned char i;for(i=0;i<=6;)if(rled_t>=50)rled_t=0;dgled=dgled;d

35、rled=drled;i+;void init_system(void)over_curr_f=0;/负载没有过流ld=on;/负载是开着的onoff=ld;lowbat_f=0;/蓄电池不缺电tc_load=0;/初化过流积分值c_load=0;/初化负载电流lowpv_f=1;/太阳能电池组件电压（夜间功能）初始化overcurr_t=0;/过流检测延迟时间清零night_time=43200;/初始化夜间长度为12个小时ac_c=0;/交流电不充电recode=0x1800;/事件存储的初地址void inver_recode(void)/开关灯事件跟踪函数，前提是在事件记录过程中不能发

36、生负载过流，一旦发生负载过流，/过流之前的事件将被记录，之后的数据不能被记录。该函数可记录160次事件，如一天开关灯各一次，可记录80天，如控制器工作于/61模式，也可记录40天。/如需要事件被记录，需人为产生一次过流情况，并在过流恢复后断电。事件被记录在从0x1800单元，个字节为一组数据/第一个数据为小时，第二个数据为分钟，第三个数据为开关状态，为关状态，0为开状态。if(onoff!=ld)onoff=!onoff;*recode=clock_h;recode+;*recode=clock_m;recode+;*recode=onoff;recode+;if(recode>0x19

37、f0)recode=0x1800;if(over_curr_f=1&&recode<0x19f5)/当过流并且没有写过时将数据复制到，事件记录操作recode的值 /最大到0x19f0,当复制数据后，此值会变为0x19fb，所以可以保护数据只复制一次。recode=0x1800;flash_e(0x1800);while(recode<0x19fa) flash_w(recode,*recode);recode+;pca0cph2 = 0x10;/复位看门狗main(void)init_device();init_system(); keyflash();/程序代码

38、自动锁定过程bootdir();ubat=ad_ubat();/采集蓄电池电压if(ubat>=1023)sys24v_f=1;lampcon=flash_r(0x1a00)+flash_r(0x1a01)*256;/读取开关灯的组件参数 pca0cpl2 = 0x13;/超时周期为1000毫秒 pca0md |= 0x40;/启动pwmwhile(1)work_mode();/读取控制器的工作模式if(sys24v_f=1)ubat=ad_ubat()>>1;/采集蓄电池电压elseubat=ad_ubat();char_contr();/充电控制pv_chek();/太阳

39、能电池组件电压高低检测overcurr_dete();/短路检测，如果存在短路，短路标志被置位bat_elec_disp();/蓄电池电量显示bat_chek();/蓄电池电量判断diode_con();/太阳能电池组件判断和防反充二极管控制lightset();/光照设置load_off();/负载关闭控制函数load_on();/负载打开控制函数 pca0cph2 = 0x00;/复位看门狗，超时周期为850毫秒inver_recode();/调用事件记录函数。#include "c8051f330.h"#define sigvol 60.4/定义1电压对应的字数-re

40、f 2.447v#define fllochar sigvol*13.8/定义蓄电池25度时的浮充电压值#define pvnor 700/10/2.4/定义太阳能电池组件是否满足充电条件的阀值，对地一个二极管压降，并十分之一分压extern bit pvnor_f; /定义太阳能电池组件是否达到充电条件extern bit over_curr_f; /定义过流标志extern unsigned char gled_dcode;/绿色发光二极管工作代码extern unsigned char charcon_t;extern signed int ccubat;extern unsigned

41、int upv;extern unsigned int ubat;extern signed char tempf;/定义温度extern unsigned chardiode_t;/防反充二极管控制时标extern signed char ad_temp(void);/环境温度采集函数sbit diode = p14;/定义防反充二极管控制端sbit yled = p07;/加电时，初始化值为0，此时输出的占空比为100，此时充电控制管截止最大（充电电流最小）/当的值最大为255时，输出的占空比为最小为0.0396，如需继续减小占空比，pca0cpm0的值将变化。充电控制管导通最大void

42、char_contr(void)if(charcon_t>5)charcon_t=0;/浮充控制过程ccubat=0;tempf=ad_temp();/采集环境温度ccubat=ubat+tempf-25;/浮充电电压温度补偿if(ccubat>fllochar)if(pca0cph0!=0)pca0cph0-;/蓄电池电压大于浮充电压，应减小充电电流，充电控制管导通/减小，q1，q16导通增加，占空比增加if(ccubat<fllochar)if(pca0cph0!=255)pca0cph0+;/占空比减小，q1，q16导通减小，/导通增加，加大充电电流。elseif(pc

43、a0cpm0=0x42)pca0cpm0=0x02;/占空比不能进一步减小时并且pwm是开着的关断pwm/以下为充电状态显示及负载过电流显示处理if(over_curr_f=0) yled=0;if(pvnor_f=0)gled_dcode=03;/如果太阳能电池组件标志不正常，错误代码为没有接入elseif(pca0cph0>253)gled_dcode=01;/太阳能电池正常，pwm点空比小，组件电流全部充到蓄电池为快充elsegled_dcode=02;/太阳能电池正常，蓄电池电压接近或大于浮充电压，为浮充。elseyled=1; void diode_con(void)/防反充二

44、极管控制，每10秒钟开启50毫秒if(upv<pvnor)pvnor_f=1;if(upv>pvnor+5)pvnor_f=0;/此二条指令用于判断太阳能电池组件是否满足充电条件。if(pvnor_f=1)if(diode_t>=200&&diode=0)diode_t=0;diode=1;if(diode_t>=1&&diode=1)diode_t=0;diode=0;elsediode=1;/如果太阳能电池组件没有达到充电条件关断防反充二极管/ config2 code configuration file /#include &qu

45、ot;c8051f330.h"/ peripheral specific initialization functions,/ called from the init_device() functionvoid reset_sources_init() int i = 0; vdm0cn = 0x80; for (i = 0; i < 120; i+); / wait 100us for initialization rstsrc = 0x02;void pca_init() pca0cn = 0x40; pca0md &= 0x40; pca0md = 0x04;

46、pca0cpm0 = 0x42;void port_io_init() / p0.0 - skipped, open-drain, analog / p0.1 - cex0 (pca), push-pull, digital / p0.2 - unassigned, push-pull, digital / p0.3 - skipped, open-drain, analog / p0.4 - skipped, open-drain, analog / p0.5 - skipped, open-drain, analog / p0.6 - unassigned, push-pull, digital / p0.7 - unassigned, push-pull, digital / p1.0 - unassigned, push-pull, digital / p1.1 - unassigned, push-pull, digital / p1.2 - unassigne