基于AT89S52的太阳能路灯控制系统

姜红杉

摘要

路灯的供电安全和其运行状况也是人们所关心的方面，然而现有的路灯管理系统普遍存在以下几点问题：路灯当前的运行状态信息很难回馈，远程操控会受到一定的限制，无法实现节电操作.同时，若采用人工巡检，会加大运行和维成本。太阳能电池共包含四个模块：太阳能控制模块、电池板模块、蓄电池模块以及LED灯显示模块。控制模块将采用AT89S52单片机，同时采用5v电源供电，主要能源来源为太阳能同时可以通过软件模块可实现对路灯的时控、光控功能。

【关键词】AT89S52 光照传感器 软件模块

现代城市中路灯照明必不可少的组成部分。据统计，城市公共照明占我国能源消耗的15%，每年用于照明的电力超过3000亿。同时严重的资源浪费的状况仍存在于我国目前的路灯控制系统。深夜时分，许多城市的道路己无车辆经过，但路灯却仍处于正常亮度，这无疑是对资源的一种浪费故本论文根据实际情况讨论设计了一款太阳能路灯控制系统。

1 太阳能电池模块

1.1 整体模块分析

太阳能电池共包含四个模块：太阳能控制模块、电池板模块、蓄电池模块以及LED灯显示模块。日光照射时，回路产生直流电;与其同时，控制器模块发出指令，利用该电流对蓄电池进行充电：蓄电池白天充电，晚上将所转换的电能通过控制器模块的控制对LED模块进行供电。控制器在保证恒流外，也会对LED灯的状态进行监测。通过一个变换器将LED与蓄电池进行连接。同时连接市电电路，进行辅助供电。如图1所示。

整个系统的控制是通过单片机来实现的，单片机的主要工作包括以下几点：

（1）对不同的状况，选择适当的充电模式;

（2）用来维持LED驱动电路模块的恒流输出;

（3）通过对时间的判断，从而进行蓄电池充电和放电模式的切换。

1.2 充电控制器的设计

考虑到太阳能电池板电压会出现输出不稳定的情况，而且若电压过大又会发生损坏单片机，解决方案为用电源电路将太阳能板和单片机连接，采用电源电路，将电压变换成稳压输出。

采用由蓄电池电压、太阳能极板电压采样器以及ADC0809转换器构成的采样模块来监测当前蓄电池的状态。蓄电池电压采样电路将采集到的电压信息送至A/D转换器ADC0809，通过单片机的分析，确定蓄电池的工作状态。

2 硬件模块

2.1 系统的核心：AT89S52

系统的核心采用ATMEL公司生产的单片机AT89S52.对道路交通情况的检测，采用光电传感器模块：通过光线的变化（光敏电阻模块），来决定路灯何时点亮。

2.2 光电传感器模块

三线制工作的光电传感器的以数字信号的形式输出，无车经过时，输出低电压，有车经过时输出高电压。将AT89S52的P1.0，P1.1，PL2端口分别与三个光电开关的输出相连，当接收高电平时，点亮LED灯。

2.3 光敏电阻模块

使用光敏电阻模块来检测环境光线的明暗，通过光线的变化从而控制LED灯的开关，将由单片机根据P3.2端口检测到的高低电平来判断。

3 软件模块设置

将AT89S52作为核心控制模块，所以硬件模块的需要软件模块给以支持。通过软件模块可实现对路灯的时控、光控功能。软件系统流程图如图2。

程序系统特点：

（1）在初始化后，要进行清狗程序处理，防止程序进入死循环状态，从而实现系统利用率的提高。

（2）装置可通过太阳能板的两端电压进行对白天或黑夜的判断，从而选择程序的选择，即白天转为白天的处理程序;黑夜转到黑夜的处理程序。

（3）光照下进行程序处理时，先判断蓄电池当前处于什么状态的电压，通过具体情况进行判断，是否采用PWM进行充电控制。

参考文献

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