基于AT89S52的太陽能路燈控制系統

姜紅杉

摘要

路燈的供電安全和其運行狀況也是人們所關心的方面，然而現有的路燈管理系統普遍存在以下幾點問題：路燈當前的運行狀態信息很難回饋，遠程操控會受到一定的限制，無法實現節電操作.同時，若采用人工巡檢，會加大運行和維成本。太陽能電池共包含四個模塊：太陽能控制模塊、電池板模塊、蓄電池模塊以及LED燈顯示模塊。控制模塊將采用AT89S52單片機，同時采用5v電源供電，主要能源來源為太陽能同時可以通過軟件模塊可實現對路燈的時控、光控功能。

【關鍵詞】AT89S52 光照傳感器 軟件模塊

現代城市中路燈照明必不可少的組成部分。據統計，城市公共照明占我國能源消耗的15%，每年用于照明的電力超過3000億。同時嚴重的資源浪費的狀況仍存在于我國目前的路燈控制系統。深夜時分，許多城市的道路己無車輛經過，但路燈卻仍處于正常亮度，這無疑是對資源的一種浪費故本論文根據實際情況討論設計了一款太陽能路燈控制系統。

1 太陽能電池模塊

1.1 整體模塊分析

太陽能電池共包含四個模塊：太陽能控制模塊、電池板模塊、蓄電池模塊以及LED燈顯示模塊。日光照射時，回路產生直流電;與其同時，控制器模塊發出指令，利用該電流對蓄電池進行充電：蓄電池白天充電，晚上將所轉換的電能通過控制器模塊的控制對LED模塊進行供電。控制器在保證恒流外，也會對LED燈的狀態進行監測。通過一個變換器將LED與蓄電池進行連接。同時連接市電電路，進行輔助供電。如圖1所示。

整個系統的控制是通過單片機來實現的，單片機的主要工作包括以下幾點：

（1）對不同的狀況，選擇適當的充電模式;

（2）用來維持LED驅動電路模塊的恒流輸出;

（3）通過對時間的判斷，從而進行蓄電池充電和放電模式的切換。

1.2 充電控制器的設計

考慮到太陽能電池板電壓會出現輸出不穩定的情況，而且若電壓過大又會發生損壞單片機，解決方案為用電源電路將太陽能板和單片機連接，采用電源電路，將電壓變換成穩壓輸出。

采用由蓄電池電壓、太陽能極板電壓采樣器以及ADC0809轉換器構成的采樣模塊來監測當前蓄電池的狀態。蓄電池電壓采樣電路將采集到的電壓信息送至A/D轉換器ADC0809，通過單片機的分析，確定蓄電池的工作狀態。

2 硬件模塊

2.1 系統的核心：AT89S52

系統的核心采用ATMEL公司生產的單片機AT89S52.對道路交通情況的檢測，采用光電傳感器模塊：通過光線的變化（光敏電阻模塊），來決定路燈何時點亮。

2.2 光電傳感器模塊

三線制工作的光電傳感器的以數字信號的形式輸出，無車經過時，輸出低電壓，有車經過時輸出高電壓。將AT89S52的P1.0，P1.1，PL2端口分別與三個光電開關的輸出相連，當接收高電平時，點亮LED燈。

2.3 光敏電阻模塊

使用光敏電阻模塊來檢測環境光線的明暗，通過光線的變化從而控制LED燈的開關，將由單片機根據P3.2端口檢測到的高低電平來判斷。

3 軟件模塊設置

將AT89S52作為核心控制模塊，所以硬件模塊的需要軟件模塊給以支持。通過軟件模塊可實現對路燈的時控、光控功能。軟件系統流程圖如圖2。

程序系統特點：

（1）在初始化后，要進行清狗程序處理，防止程序進入死循環狀態，從而實現系統利用率的提高。

（2）裝置可通過太陽能板的兩端電壓進行對白天或黑夜的判斷，從而選擇程序的選擇，即白天轉為白天的處理程序;黑夜轉到黑夜的處理程序。

（3）光照下進行程序處理時，先判斷蓄電池當前處于什么狀態的電壓，通過具體情況進行判斷，是否采用PWM進行充電控制。

參考文獻

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