太阳能路灯规划原理及电路

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太阳能路灯规划原理及电路

时间:2024-01-09 16:36:31   作者: 万博网页版注册登录

  。 PIC 12F 675 是 8 引脚单片机,具有 6个I / 0 口,自带内部 RC 振动器 ( 振动频率为 4MHz) 、 4 路 10 位 A /D转化器、一路比较器,该操控器稳定性很高、牢靠,耗电低。PIC 12F675操控蓄电池的过充电、过放电,开、关路灯功用,守时点亮、天亮主动点亮、延时点亮、主动盯梢点亮等功用,路灯点亮测验操控功用,LED指示功用等。

  由蓄电池 BTl 、蓄电池过充电操控履行场效应管 01 、三端稳压器 U1 组成电源供电体系; Q2 、 Q4.组成放电操控;K1 手动, R_GM1 光控主动开灯体系,蓄电池分压电阻,发光指示二极管等部分所组成。太阳能电池板电压由接口J3输入.经防反充二极管 D1 后分红两路,一路经 U1 LM 78L 05 稳压后,为 PIC 12F675单片机供给作业电源,另一路经 FB 保险丝给蓄电池充电。单片机上电后,首先由 Rf 、 Cf组成的硬件电路进行复位.然后由软件操控U2 ③脚 GP4 输出高电平,让 Q4 导通、 Q2 截止,操控办理体系中止放电,再检测 U2⑦脚 GP0 上的分压值,经过内部 A/ D 转化及软件运算直接检测、判别蓄电池是否欠压、过压.若蓄电池发生过充电,则经过软件操控U2 ②脚 GP5 输出高电平,使 Q1导通.短路太阳能电池板、中止向蓄电池充电,一起点亮“过充电”指示灯 LED2;若未发生过充电,则 U2 ②脚 GP5输出低电平,答应蓄电池充电。经过查验测验 U2 ⑥脚 GP1 所接的光敏电阻R_GM1上的分压值,判别是不是现已“天亮,到了开路灯时刻”,若到了预设的开灯点,则由软件操控 u2 ③脚 GP4 输出低电平,使 Q4截止、02 导通,点亮路灯。若不到开灯点,则程序回来,循环检测上述诸参数。

  K1 是手动开灯按钮。按下 K1 ,路灯点亮。单片机经过查验测验光敏电阻R_GM1上的分压值,判别是否“天亮”,若是天亮.则按规划的基本要求点亮路灯,若否,单片机进入路灯操控器“测验”功用:2分钟后路灯主动平息。2 .阐明

  因为单片机程序规划非常灵敏,故这儿用“开灯点”作为开灯符号符,这个点可所以时刻。也可所以天亮的“程度”。若界说的是时刻,能够让路灯从此刻开端计时,点亮若干小时后平息;若是天亮的程度,能够让路灯到了此天亮程度后开端点亮。尔后既可计时平息,也可判别天亮后平息。全部由软件规划人员选择。

  电路原理见图所示。该电路由以U5为中心组成的蓄电池过充电操控电路、以 U 4A ~U4D为中心组成的蓄电池电压指示电路及显现电压按钮开关 KS1 电路、以 U1B 组成的蓄电池过放电操控电路、以 U1A组成的开灯检测操控电路、以 U2 组成的开灯及延时熄灯及二次开灯守时操控电路,以及以操控三极管Q2驱动继电器组成的输出操控电路等组成。现别离介绍如下。

  (1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口 CZ1 的①脚输入,加至防反充电二极管 D2 的正极.D2的负极接 12V 蓄电池的正极,即 CZ1 的③脚。操控器在初始上电时,因为 C4 的效果使 U5②脚为低电平,③脚输出高电平,Q7 导通; Q8 截止,答应太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池所充的电压小于 14 . 4V 时,由R13 、 (R38 十R39) 组成的串联分压电路送至 U5 ②、⑥电压低于 2 / 3 U5 的供电电压时,即小于6V,电路保持充电状况;跟着充电时刻的延伸,蓄电池电压逐步升高,当 U5 ②、⑥的电压高于 2 / 3 U5 供电电压时,U5③脚输出低电平, Q7 截止、 Q8 导通,给太阳能电池板泄放电流,中止对蓄电池充电。在U5③脚输出低电平的状况下,其⑦脚导通,相当于将 1140 并入电路中。此刻电路的分压比为: R38+ R39/R40/IRl3+(R38+R39)/R40 ,不难算出,当蓄电池电压低于设定值13V时.电路状况再次翻转,U5③脚输出高电平,答应蓄电池充电。

  太阳能电池板是一个很好的光敏元件,其输出电流、电压能跟着承受光的强度和照度改变而改变,本操控器是使用这一原理完成开、关灯操控的。太阳能电池板PVin 输入电压经 R5 、 R6 串联分压后;加至运放 U 1A ②脚,其③脚接于 R9 、R8+VR1的分压点上。在白日,太阳能电池板在阳光的照射下输出电压很高,其经 R5 、 R6 分压后使运放 U 1A②脚电压高于③脚, U 1A①脚输出低电平, Q1 截止, U2 无供电电压不作业,Q2截止,继电器不吸合,体系无输出电压,路灯不作业。跟着天色渐黑,太阳能电池板输出电压下降。 UlA ②脚的电压也同步下降,当 U1A②脚电压低于③脚时,比较器翻转, U 1A ①脚输出高电平, Q1 导通,守时电路 U2 得电作业, Q2 导通、JDQ1吸合点亮路灯。图中 VR1 为路灯开灯时刻设置调理电位器,调理 VRl 可设置不一样时刻点亮路灯。DW1是钳位二极管,效果是防止白日太阳能电池板承受的电压过高导致 U 1A ②脚输入电压过高而损坏。 C1 为储能电容,效果是防止 U1A②脚电压瞬时骤变误点亮路灯。 R14 为反应电阻.其效果是使 U 1A 成为一个迟滞比较器.防止和防止 U1A在开灯点邻近振动而重复开、关路灯。(3) 路灯延时电路点亮、平息操控电路

  延时操控电路选用 CD4541BE 可编程守时操控芯片,它功耗低、内置可编程分频器电路,最大分频级数为 65536 级。

  本操控器规划守时开灯和守时关灯时刻调理规模是: 2 . 093 小时 -11 . 93 小时.别离由 V : R2 和VR3操控调理。(4) 蓄电池中止放电优先操控电路

  若在路灯欲点亮或已点亮时,蓄电池电压现已低于其答应停止放电值时, Q4 导通.此刻不管 U 1A 输出高电平与否,均会使Q1截止,然后保护蓄电池防止过放电损坏。(5) 电池电压指示电路

  为了让现场看守、保护人员及时了解、把握蓄电池的状况,本操控器设有 LED 电池电压指示设备,经过LLED点亮的数量指示蓄电池电压的凹凸。2 .电路调试

  制造中发现。 NE555 时基电路的实践状况转化点,即 1 / 3V( : C 与 2 /3VCC状况的翻转跳变点并不是严厉遵从理论值。经过调理电阻 R13 可完成 14 . 4V 的过充电操控。将R13由规划的100k换为 120k 即可到达实践要求。同理,经过调理 VR4 可校准蓄电池指示电压。