毕业设计论文基于51单片机的太阳能路灯研究论文

毕业设计论文基于51单片机的太阳能路灯研究论文内容摘要：

止向蓄电池充电 ，达到过充保护功能。 过放控制电路中将继电器 J2 的开关串联在放电电路中，当处于正常放电状态时，放电电路正常工作。 在晚上由蓄电池向负载供电时，当蓄电池的电压低于 22V 时，认为蓄电池处于过放状态，此时 U1B“ +”端电压低于其“ ”端电压时， U1B 输出“ ”低电平，使 Q3 截止，同时 Q4 导通，继电器线圈 J2 通电，继电器开关由常闭点转到常开点，放电电路就断开，过放指示灯亮停止向负载供电。 达到过放保护功能 [15]。 DS1302 的结构及工作原理 在设计中一般使用的计时功能电路有软件计时，定时器定时， 但其缺点是计时有误差，需要隔一段时间校正一次；另一种就硬件计时，现在流行的串行时钟电路很多，如 DS130 DS130 PCF8485 等。 这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用 [12]。 在设计中采用是硬件定时，时钟芯片DS1302。 DS1302 是 DALLAS 公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。 采用普通 晶振。 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时 时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 ～。 采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。 DS1302 内部有一个 31 8 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。 DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源 /后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力 [16]。 表 为 DS1302 引脚功能 ,图 为与单片机的连接图 ,其中 Vcc1 为主电源， VCC2 为后 备电源。 在一般情况下，由主电源供电，同时主电源向备用电源充电，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。 DS1302 由 Vcc1或 Vcc2 两者中的较大者供电。 当 Vcc2 大于 Vcc1＋ 时， Vcc2 给 DS1302 供电。 当 Vcc2小于 Vcc1时， DS1302由 Vcc1供电。 X1和 X2是振荡源，外接 晶振。 RST 是复位 /片选线，通过把 RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。 表 DS1302 的管脚介绍 RST 输入有两种功能：首先， RST 接通控制逻辑，允许地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。 当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行操作。 如果在传送过程中 RST 置为低电平，则会终止此次数据传送， I/O 引脚变为高阻态。 上电运行时，在 Vcc≥ 之前， RST 必须保持低电平。 只有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST 置为高电平。 图 、 I/O、 RST 与单片机连接实现 1302 的读写控制。 图 1302 与单片机的连接图 存储器 AT24C02 简介 存储器 AT2402 的 1， 2， 3 脚为空脚， 4 脚为接地端， 5 脚为数据端， 6 脚为时钟端， 7 脚为写保护端口， 8 脚为电源端口。 其与单片机的连接如图 所示： 图 24C02 与单片机连接图 AT24C02 在本设计中的作用是掉电存储器，是为了防止电源突然断开的时候，用户的信息不会丢失，存储当前设定的信息。 AT24C02 是 ATMEL 公司的 2KB字节的电可擦除存储芯片，由于 AT24C02 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根 线 SCL（移位脉冲）和 SDA（数据 /地址）与单片机传送数据。 电压最低可以到 ，额定电流为 1mA，静态电流 10uA ，芯片内的资料可以在断电的情况下保存相当长的时间，而且采用 8脚的 DIP封装，使用方便。 管脚名称 功 能 A0、 A A2 R1 RAT24C02 的静态功耗。 每当设定一次信息，系统就自动调用存储程序，将信息保存在芯片内；当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的信息，读到缓存单元中，供主程序使用。 第五章 系统软件设计 系统的软件设计 主要包括程序初始化、时间设定子程序、 1302 的读写程序、 24C02 的读写程序、时间比较子程序、按键子程序、显示刷新子程序等共同组成。 程序开始要进行初始化，调用 24c02 内部存储的开关路灯时间点，程序每各一段时间调一次 1302 中的时间 [17]。 通过程序将设定的时间同系统当前时间进行比较，设定的比较间隔为 1 秒一次，当时间相同时，则通过程序输出控制信号，对驱动电路进行驱动。 系统总体程序流程图如图 所示。 如果想调整开关路灯时间点和 1302 中的当前时间可以通过设置的按键手动进行时间的调节图中开关 S S S3 分别为显示 1302 时间键，功能键和加一键。 具体程序流程图如图 所示。 以下是总体电路图 结束语 本次毕业设计的太阳能路灯设计是针对已经存在的路灯进行改进，首先采用了太阳能电池作为能源，以达到环保节约的目的。 设计中使用了光控和时控相结合的方法，避免了光控方法易受干扰，时控需频繁设置时间的麻烦，为了节约用电，在深夜行人较少时路灯根据设置的熄灯时间熄灭，早上行人多时根据设置的开灯时间亮灯。 其次内部设置有蓄电池，用于保证在阴雨天气供电。 本设计需要改进的地方有由于蓄电池自身的容量限制，不能保证在 阴雨天长时间对外供电。 希望这个问题在以后的新型能源出现之后可以得到圆满解决。 参考文献 [1] 凌玲 .太阳能半导体照明的机遇及前景 .新材料产业 ,2020（ 11） [2] 刘树民 .太阳能光伏发电系统的设计与施工 .科学出版社 ,2020 [3] 许日滔 .车用 LED 头灯组研发介绍 .台湾车辆研测资讯 ,2020 [4] 平远 .新型太阳能照明灯 [J].发明与创新 ,2020（ 01） [5] :北京航空航天出版社 ,1999 [6] 张正华 .有机太阳电池与塑料太阳电池 .化学工业出版社 ,2020 [7] 刘宏 ,张晓晶 .高 亮度白光 LED 直流照明灯的研究 .节能与环保 ,2020（ 5） [8] 李建海 .太阳能的开发与我国的可持续发展 .兰州教育学院学报 ,2020（ 3） [9] 冯昌 ,徐进明 .超高亮度 LED 在太阳能城市灯光系统中的应用．武汉科技学院学报， 2020 年（ 16） [10] Peng HaiLan、 Zhang YiHui、 Jiang ZhiLong． A highaccuracy data acquisition system based on PCI bus[J]． Power System Technology， v28，n 4, [11] 项红升 ,李明 ,王志华等 .LED 在绿色节能照明中的应用进展 .可再生能源 ,2020（ 5） [12] Cosimo mperiale. A programmable, multichannel electronic system generating delayed pulses[J]. Measurement, Volume 25, Issue 2, March 1999, [13] 岳静 ,黄文轩 .太阳能电源的应用与展望 [J].通讯世界， 2020（ 02） :7 [14] 郭廷玮 ,太阳能的 利用和前景 [M].北京：科学普及出版社 ,1984 [15] 赵争鸣 ,刘建政等 .太阳能光伏发电及其应用 [M].北京 :科学出版社 , [16] , [17] 赵贵顾 ,电路 , 致谢 四个多月的毕业设计结束了，这次毕业设计让我学到了很多东西。 毕业设计是大学四年所学知识的综合应用，为以后的工作打下坚定的基础。 经过这次毕业设计，使我对太阳能电池板的工作原理有了进一步的了解。 在设计中我得到了老师的悉心指导，她的渊博知识、严格要求、严谨作风都给我留下了很深刻的印象，将使我受用一生，在此对 老师表示感谢，另外在设计当中也得到了很多同学的支持，在此感谢他们。 鉴于水平有限，难免存在一些错误和漏洞，望各位专家、学者不吝赐教，在此向大家表示衷心的感谢。 附录 1 程序： BITCNT EQU 30H BYTECNT EQU 31H COMMAND EQU 32H RCUDAT EQU 33H ； 定义 1302 读出地址 XMTDAT EQU 3BH ； 定义 1302 写入地址 IO_DATA BIT ； 定义 1302 数 据输入 /输出端 SCLK BIT。 定义 1302 串行时钟 RST BIT。 定义 1302 复位 SCL BIT。 定义 24c02 串行时钟 SDA BIT。 定义 24c02 串行数据 XSJ BIT。 定义显示开关键 GNJ BIT。 定义功能键 JYJ BIT。 定义加 1 键 GM BIT。 定义光敏电阻输入端 TS2 BIT。 定义调时钟指示发光二极管 TGLD BIT。 定义调关路灯指示发光二极管 TKLD BIT。 定义调开路灯指示发光二极管 ORG 0000H AJMP MAIN。 主程序入口地址 ORG 000BH AJMP T0INT。 T0 中断入口地址 ORG 001BH AJMP T1INT。 T1 中断入口地址 ORG 0030H MAIN： OV TMOD,11H。 设置定时器 T0,T1 工作于模式 1 SETB 30H CLR 31H MOV 73H， 0 MOV 72H， 0 CLR 32H CLR 33H。 闪烁标志位 MOV 70H， 0 MOV TH0， 0D8H MOV TL0， 0F0H MOV TH1， 0D8H MOV TL1， 0F0H MOV R3 ， 0AIH MOV R4 ， 00H MOV R1 ， 76H MOV R7 ， 04H LCALL EEPR LCALL OSC_ENABLE。 初始化 1302 时钟启动操作 LCALL WRIT_ENABLE。 初始化 1302 允许数据输入 LCALL R_MANY。 调 1302 多字节读出程序 SETB TR0 KGXS： LCALL R_MANY *******按键扫描程序 ******* JB XSJ ， XSBZ LCALL YS10MS JB XSJ， XSBZ。 判断显示开关键 CPL 30H。 显 示标志位 MOV 7BH ， 75H MOV 7AH ， 74H LCALL XS XSBZ： JB30H ， PDGX。 判断标志位 SETB TR1 JB GNJ ， PDGX。 判断功能键 LCALL YS10MS JB GNJ , PDGX INC 73H ； 功能键标志位加 1 MOV A , 1 , POTS。 ； 调时钟时 CLR TSZ JB JYJ , PDGX LCALL TS10MS JB JYJ , PDGX。 加一键 INC 75H。 1302 ； 1302 时加一 MOV。