一、路燈控制系統工作原理：白天光伏電池向蓄電池充電，晚上蓄電池提供電力供路燈照明。所以蓄電池將構成一個充放電循環。太陽能路燈照明控制電路包括(kuo)光伏電池、蓄電池、路燈(deng)和控制器四(si)部分。

1、設計(ji)中采用AT89S52單片(pian)機，并將其作為智能核心模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)。外(wai)圍電(dian)(dian)路(lu)主要(yao)包括太陽(yang)能電(dian)(dian)池電(dian)(dian)壓(ya)采樣模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、蓄(xu)電(dian)(dian)池電(dian)(dian)壓(ya)采樣模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、鍵盤(pan)電(dian)(dian)路(lu)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、LED顯示(shi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、充(chong)放電(dian)(dian)控制(zhi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)等。

2、圖1是太陽(yang)能路燈控制器(qi)結構設計圖。

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3、太陽(yang)能路(lu)燈控制器選擇ATMEL公司的8位單片機AT89S52為(wei)核心的智能控制模塊，在整體上具有低功耗(hao)、性能高的特點(dian)。

二、單片機振蕩電路

1、單(dan)片機振蕩電(dian)路如圖2所示。

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2、太(tai)陽(yang)能(neng)路燈控制電路設計方(fang)案匯總（兩(liang)款太(tai)陽(yang)能(neng)路燈控制電路原(yuan)理(li)圖(tu)詳解）

三、復位電路

1、復位電路如圖(tu)3所(suo)示，電路結構簡單，穩定可(ke)靠。

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2、系統(tong)正常(chang)(chang)工作電(dian)壓(ya)為5V，系統(tong)采(cai)用(yong)12V／24V的鉛酸蓄電(dian)池(chi)供電(dian)，蓄電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)不穩定，所以需要對電(dian)源進行穩壓(ya)。本系統(tong)采(cai)用(yong)LM7805三(san)端穩壓(ya)器，其輸入電(dian)壓(ya)在5～24V時均可以保證輸出為穩定的+5V。LM7805組成穩壓(ya)電(dian)源只需要很(hen)少的外圍(wei)元件(jian)，使用(yong)起(qi)來非(fei)常(chang)(chang)方(fang)便，工作穩定可靠J。系統(tong)電(dian)源電(dian)路如圖4所示。

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3、太陽能電池采樣和蓄電池采樣對于(yu)系統(tong)正常運(yun)行起(qi)著非常重要的作用。

3.1、太陽(yang)能路燈控制器要對蓄電(dian)(dian)池(chi)充放電(dian)(dian)進(jin)行(xing)合(he)理控制，即需對蓄電(dian)(dian)池(chi)、太陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)板電(dian)(dian)壓進(jin)行(xing)采(cai)樣。為此，AT89S52單片機(ji)就要外接A／D轉(zhuan)換(huan)模塊，把電(dian)(dian)壓轉(zhuan)換(huan)為數字信號，系統(tong)選用(yong)v／F轉(zhuan)換(huan)芯片LM331組成(cheng)數模轉(zhuan)換(huan)電(dian)(dian)路J。

3.2、在(zai)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)采(cai)樣(yang)(yang)設計中，為(wei)了防止因為(wei)外部因素導致(zhi)AT89S52程序跑飛或(huo)死機，提高(gao)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)穩定(ding)性，在(zai)LM331與(yu)單片(pian)機之間還需增(zeng)加單通道的高(gao)速光電(dian)隔(ge)離器6n137J。圖5為(wei)太陽能(neng)電(dian)池(chi)板采(cai)樣(yang)(yang)電(dian)路(lu)圖。系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)蓄(xu)電(dian)池(chi)采(cai)樣(yang)(yang)和太陽能(neng)電(dian)池(chi)板采(cai)樣(yang)(yang)電(dian)路(lu)相(xiang)同。

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4、照明系(xi)統框圖如(ru)圖l所示(shi)。

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5、圖(tu)1  LED太陽能(neng)節能(neng)燈(deng)照明系統(tong)框(kuang)圖(tu)

5.1、單片機經由(you)檢測電路檢測太陽(yang)能發(fa)電板所(suo)發(fa)出來(lai)的(de)電壓(ya)，并由(you)1組A／DCl的(de)轉(zhuan)換值來(lai)判斷(duan)是否已天黑。

5.2、當光線充(chong)(chong)足時(shi)，將(jiang)太陽能發(fa)電(dian)(dian)板所發(fa)出(chu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)送至定電(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)路，此(ci)時(shi)，單片機也會由其A／DC1轉換值來(lai)(lai)監控充(chong)(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)量(liang)，并以綠(lv)色、黃色與紅色的(de)(de)(de)(de)LED來(lai)(lai)表示充(chong)(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)量(liang)。單片機以定電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)方式(shi)來(lai)(lai)對充(chong)(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)，只要定電(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)路的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)值依充(chong)(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)規格來(lai)(lai)設定，就不會發(fa)生電(dian)(dian)池(chi)過充(chong)(chong)而損(sun)壞(huai)的(de)(de)(de)(de)情形。

5.3、當(dang)光線不足（天(tian)黑）時(shi)(shi)，單(dan)片(pian)機經由A／DC1的(de)(de)轉換(huan)值檢測(ce)到太陽能發電(dian)板發出的(de)(de)電(dian)壓已接近(jin)于(yu)零，此(ci)(ci)時(shi)(shi)，單(dan)片(pian)機會依此(ci)(ci)A／DC1轉換(huan)后(hou)數(shu)值來判斷是否點亮(liang)LED燈，當(dang)此(ci)(ci)A／DC1轉換(huan)后(hou)的(de)(de)值低于(yu)某一臨界值時(shi)(shi)，該值越小，則單(dan)片(pian)機會輸(shu)出一脈寬越寬的(de)(de)PWM信(xin)號，使LED燈的(de)(de)亮(liang)度越亮(liang)。

5.4、如果僅靠太(tai)(tai)陽能電(dian)(dian)池來對充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池充(chong)電(dian)(dian)，其充(chong)電(dian)(dian)量(liang)可(ke)能不(bu)足(zu)以(yi)提供(gong)LED燈點(dian)亮(liang)一整晚。所以(yi)我們預(yu)計入夜后，此(ci)太(tai)(tai)陽能燈約只點(dian)亮(liang)6h，此(ci)時(shi)大約已(yi)過(guo)深夜12點(dian)。

5.5、另外，我(wo)們再(zai)加入光(guang)敏電(dian)阻與人體紅外線檢(jian)測(ce)器，當太陽(yang)能(neng)燈點(dian)亮6h而熄滅(mie)后，如果光(guang)敏電(dian)阻檢(jian)測(ce)到(dao)有(you)(you)車輛駛近(jin)，或者(zhe)人體紅外線檢(jian)測(ce)器偵測(ce)到(dao)有(you)(you)人靠(kao)近(jin)時，則LED燈會(hui)再(zai)點(dian)亮數分(fen)鐘，以(yi)作(zuo)照明(ming)之用。如此，僅靠(kao)太陽(yang)能(neng)電(dian)池的充電(dian)量應足以(yi)供此LED燈使用。

6、定壓、穩壓電路

定壓、穩壓電路如圖2所示

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7、設計(ji)中，HT7544是1只(zhi)4．4V的(de)(de)(de)穩壓塊，把HT7544的(de)(de)(de)GND腳(jiao)接地(di)，其輸(shu)入腳(jiao)（in）輸(shu)入的(de)(de)(de)電壓大(da)(da)于4．4V，其輸(shu)出腳(jiao)（out）會(hui)固定輸(shu)出4．4V的(de)(de)(de)電壓。因為HT7544的(de)(de)(de)輸(shu)出腳(jiao)（out）電壓~LGND大(da)(da)于4-4V，所(suo)以流(liu)過電阻Rl的(de)(de)(de)電流(liu)為

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8、在本(ben)設計中，單(dan)(dan)片機(ji)HT46R23需要的5v穩(wen)壓(ya)(ya)(ya)電(dian)源通過集成穩(wen)壓(ya)(ya)(ya)塊HT7551來供給。HT7551的GND腳接地，其輸(shu)(shu)(shu)人(ren)腳（in）輸(shu)(shu)(shu)入大于5V的電(dian)壓(ya)(ya)(ya)時，輸(shu)(shu)(shu)出(chu)腳（out）會固定輸(shu)(shu)(shu)出(chu)5V的電(dian)壓(ya)(ya)(ya)。兩只10k1）的電(dian)阻R3與R4作分(fen)壓(ya)(ya)(ya)電(dian)路(lu)，其分(fen)壓(ya)(ya)(ya)后之電(dian)壓(ya)(ya)(ya)流人(ren)單(dan)(dan)片機(ji)HT46R23的A／DC2轉換(huan)接腳（PB2），以供單(dan)(dan)片機(ji)檢測充電(dian)電(dian)池的電(dian)壓(ya)(ya)(ya)。

9、LED驅動電路

LED的驅動電(dian)路如圖(tu)3所示

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10、驅動電路中，PWM信號由(you)單片機HT46R23的PWMO端輸(shu)出。

10.1、由圖(tu)3可知，太陽能發(fa)電(dian)(dian)(dian)板所發(fa)出來的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)通過電(dian)(dian)(dian)阻(zu)R5與R6的(de)(de)(de)分壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)路(lu)取出。因為(wei)，使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)太陽能發(fa)電(dian)(dian)(dian)板的(de)(de)(de)工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)7．5v，而(er)單(dan)片機A／DCl轉換的(de)(de)(de)類比(bi)輸入(ru)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)5v，使(shi)用(yong)兩(liang)只10kQ的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)R5與R6來作(zuo)分壓(ya)(ya)電(dian)(dian)(dian)路(lu)，使(shi)流(liu)入(ru)單(dan)片機A／DC1轉換（PB1）的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)太陽能發(fa)電(dian)(dian)(dian)板所輸出電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)一半。

10.2、當A／DC1轉(zhuan)換后(hou)的(de)數(shu)字值(zhi)(zhi)小于某(mou)1個臨界值(zhi)(zhi)時，單片機(ji)會輸(shu)出(chu)(chu)(chu)一數(shu)字信號(hao)(hao)c，該信號(hao)(hao)打開電(dian)源控制電(dian)路，使電(dian)池(chi)的(de)電(dian)能流人(ren)驅動電(dian)路中(zhong)。同時，輸(shu)出(chu)(chu)(chu)PWM的(de)信號(hao)(hao)以點亮LED燈。A／Dc1轉(zhuan)換后(hou)的(de)數(shu)字值(zhi)(zhi)越(yue)小，單片機(ji)輸(shu)出(chu)(chu)(chu)PWM的(de)脈波寬(kuan)度(du)越(yue)寬(kuan)。

11、檢測電路

檢(jian)測電路如圖4所示。光(guang)敏電阻（Cds）與人(ren)體(ti)紅外線(xian)傳感(gan)器(qi)（GDS），分別檢(jian)測車(che)輛燈光(guang)與人(ren)體(ti)的(de)紅外線(xian)。

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12、定壓、穩壓電路

12.1、圖4的(de)(de)最左邊是(shi)光(guang)(guang)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)，為檢(jian)(jian)測車燈的(de)(de)電(dian)(dian)路。光(guang)(guang)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)受光(guang)(guang)越強，其電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)越小(xiao)(xiao)。在夜晚(wan)時(shi)，光(guang)(guang)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)變(bian)大，單片機(ji)HT46R23的(de)(de)PB0所檢(jian)(jian)測到的(de)(de)電(dian)(dian)壓值(zhi)較小(xiao)(xiao)；當車燈照射(she)到光(guang)(guang)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)時(shi)，光(guang)(guang)敏(min)電(dian)(dian)阻(zu)的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)就會(hui)變(bian)小(xiao)(xiao)，單片機(ji)之PB0檢(jian)(jian)測到的(de)(de)電(dian)(dian)壓值(zhi)就會(hui)比較大。

12.2、因此在夜晚(wan)，當單(dan)片(pian)機(ji)(ji)的PB0所檢測到的電壓值(zhi)大于某臨界(jie)值(zhi)時，即表示有車(che)輛接近，則單(dan)片(pian)機(ji)(ji)將點亮LED燈(deng)。

12.3、圖中(zhong)的(de)(de)人(ren)體紅(hong)外線(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)檢測(ce)電(dian)路(lu)是當有(you)人(ren)進入檢測(ce)范圍(wei)(wei)時(shi)，人(ren)體紅(hong)外線(xian)傳(chuan)感器(qi)會發出1個小(xiao)脈波，因為(wei)此(ci)小(xiao)脈波的(de)(de)功率(lv)很(hen)小(xiao)，需要(yao)經過(guo)幾次放大器(qi)（LM324）的(de)(de)放大，其信號才(cai)能有(you)效地被單片(pian)機(ji)(ji)接收，所以平時(shi)無人(ren)進人(ren)人(ren)體紅(hong)外線(xian)檢測(ce)器(qi)的(de)(de)檢測(ce)范圍(wei)(wei)時(shi)，此(ci)電(dian)路(lu)的(de)(de)輸出為(wei)低電(dian)位；當單片(pian)機(ji)(ji)的(de)(de)PC0收到高(gao)電(dian)位時(shi)，表(biao)示(shi)有(you)人(ren)進人(ren)人(ren)體紅(hong)外線(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)檢測(ce)范圍(wei)(wei)，單片(pian)機(ji)(ji)將(jiang)點亮LED照明燈。

（1）在成品上(shang)方(fang)的太(tai)陽能(neng)發電板有受(shou)光的情形下，其(qi)輸(shu)出是否有7．5V以上(shang)的太(tai)陽能(neng)發電板之(zhi)工作電壓。

（2）如果上述測試正常(chang)的(de)話(hua)，在未接充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)情(qing)形下，定電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)路．HT7544的(de)輸出端應該會有(you)約6V的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)輸出。流經1個整流二極管后，約為5．4v的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，以供(gong)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)之用。

（3）將充電(dian)電(dian)池接至電(dian)路(lu)中穩壓(ya)電(dian)路(lu)，HT7551會輸出(chu)5V的電(dian)壓(ya)給(gei)單片(pian)機使用。

（4）以不透光物質遮蔽(bi)太陽能發電(dian)(dian)(dian)(dian)板，以模(mo)擬人夜的(de)情(qing)形(xing)。當單片機的(de)PB1所(suo)檢測到的(de)太陽能發電(dian)(dian)(dian)(dian)板的(de)輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓值(zhi)小于某一臨界值(zhi)時(shi)，表示天(tian)色已暗。此時(shi)，單片機會(hui)(hui)輸出(chu)一高電(dian)(dian)(dian)(dian)位給(gei)控制信(xin)號c，以打開電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)控制電(dian)(dian)(dian)(dian)路，使電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能流人LED驅動電(dian)(dian)(dian)(dian)路中(zhong)。同(tong)時(shi)，單片機會(hui)(hui)輸出(chu)FWM信(xin)號以點亮LED燈。6h的(de)時(shi)間較長，此時(shi)讓LED燈持(chi)續點亮1min，以模(mo)擬點亮6h，6h后應(ying)已過(guo)深(shen)夜，人車已少，所(suo)以熄滅LED燈。

（5）當已(yi)過6h而LED燈(deng)熄滅后，如果有人車接近，則(ze)裝在(zai)PB0的光敏電(dian)(dian)阻或(huo)裝在(zai)PCO的人體(ti)紅外線(xian)檢測器應會感(gan)應到(dao)車燈(deng)或(huo)人體(ti)所(suo)發出(chu)來的紅外線(xian)。此(ci)時(shi)，單(dan)片機會再點亮LED燈(deng)約(yue)30S，以作警示或(huo)照(zhao)明(ming)之用。此(ci)情形直(zhi)到(dao)單(dan)片機的PB1所(suo)檢測到(dao)的太陽能發電(dian)(dian)板所(suo)輸出(chu)的電(dian)(dian)壓值大于某1個臨(lin)界值時(shi)，表示天色已(yi)亮，程式再回(hui)到(dao)開始(shi)的狀態。

四(si)、接線說明：? 

1、?先接蓄電池(chi)的連接線

2、?再接蓄電池到控制器的線?

3、?再接太陽能(neng)板到控制器(qi)的線

4、?后接負載到(dao)控制(zhi)器的線? 

5、?負(fu)(fu)載(zai)為低壓(ya)鈉燈(deng)時，在(zai)做(zuo)燈(deng)具(ju)的(de)(de)時候應該先把整流器(qi)的(de)(de)輸出(chu)端(duan)接(jie)光(guang)源的(de)(de)兩(liang)端(duan)的(de)(de)線(xian)(xian)先連接(jie)好(hao)（低壓(ya)鈉燈(deng)光(guang)源無正負(fu)(fu)極可任意連接(jie)）。把整流器(qi)的(de)(de)輸入端(duan)連接(jie)兩(liang)根足夠長的(de)(de)線(xian)(xian)（要能區分(fen)正負(fu)(fu)極）。在(zai)后接(jie)負(fu)(fu)載(zai)到控制器(qi)的(de)(de)接(jie)線(xian)(xian)時注意正負(fu)(fu)極不能接(jie)反。