太阳能路灯控制系统_毕业论文.doc

太阳能路灯控制系统 《工程实践》设计任务书 题 目 太阳能路灯控制系统 项 目 综 述 由于现在的能源短缺问题，新能源供电对于在生活中实现照明要求有较好的效果。在设计该系统过程中，考虑到利用太阳能照明，此系统必须包含充放电的保护、电能强弱的检测和供电能源的切换等功能。因此设计的主要内容是研究太阳能路灯供电的控制，在太阳能足够对路灯进行供电时，使用太阳能对蓄电池充电；如果太阳能不足以提供充足的能源，那么转为市电对路灯进行供电。这样，通过对供电电源的切换达到节能并智能选择供电电源。其意义在于实现智能供电的同时，达到节能的目的。 工 作 任 务 及 要 求 任务： 设计太阳能路灯控制系统，该系统完成蓄电池过充、过放保护以及蓄电池电源和市电电源自动切换等功能。 要求： （1）查阅资料，完成系统设计整体方案； （2）太阳能电池板容量与蓄电池容量匹配的分析计算； （3）蓄电池充放电控制器的设计，绘制电路原理图和PCB图，完成软件编程并调试； （4）太阳能逆变电源的设计，绘制电路原理图； （5）完成各部分功能的软、硬件联调。 查 阅 文 献 [1]Sanjaya maniktala. 精通开关电源设计.人民邮电出版社，2008(1). [2]周志敏，纪爱华.太阳能光伏发电系统设计与应用实例.电子工业出版 社，2010 [3]成都信息工程学院电子实验中心，模拟电子技术基础.高等教育出版社. [4]成都信息工程学院电子实验中心，数字电路基础.高等教育出版社. [5]王兆安，黄俊.电力电子技术.机械工业出版社，2006:152-154 [6]俞志根.小功率太阳能电源逆变装置的设计[J].电力电子术,2009(7). [7]郑郁正.单片微型计算机原理及接口技术.高等教育出版社，2012.7 指导 老师 审核 年 月 日 《工程实践》设计方案报告 题 目 太阳能路灯控制系统 主要研究思路和方法： 基本思路：利用太阳能电池板来获取太阳能，转化为电能并储存在蓄电池，然后在蓄电池中的电能不足以供电时，通过单片机的对蓄电池和太阳能电池板的电压监测、分析判断来控制两个继电器的通断情况，从而实现蓄电池电源和市电电源的转换。 工作重点：对市电220V交流转换为7V直流的电路制作，以及太阳能电池板采集太阳能转换为电能的电路及相关保护，对单片机12C5A 技术路线：首先解决硬件电路各个功能的实现，电能存储，过充保护，过放保护，市电转换的硬件电路设计。单片机的采样分析控制功能，以及其AD转换模块的程序编写。 系统原理框图和工作原理： （1）系统原理框图： 稳压整流稳 压 稳压 整流稳 压 市电继电器变压器 市电 继电器 变压器 太阳能电池板电压采样 太阳能电池板电压采样 单片机 单片机 路灯 路灯 继电器反充保 护蓄电池蓄电池电 压采样稳压及过充保护 继电器 反充保 护 蓄电池 蓄电池电 压采样 稳压及过充保护 太阳能电池板 太阳能电池板 （2）工作原理： 在有阳光时，太阳能电池板将太阳能转换为电能并储存在蓄电池中。蓄电池对路灯进行供电，这个过程中，单片机一直在对蓄电池和太阳能电池板的电压进行采样分析。如果蓄电池的电压不足以对路灯进行供电，此时单片机控制的两个继电器将会做出相应的动作，使蓄电池供电转换为市电供电。而市电220V是经过变压器降压然后全桥整流、稳压为7V的直流电。单片机对采回的电压样本经内置的AD转换器转换为数字信号，并作出相应的分析计算。在太阳能电池板对蓄电池充电的过程中，设置了防反充和过充保护。 工作进度安排： 第一阶段：学习单片机以及相关知识，相关软件以及基本的硬件知识； （大二上学期：2011年9月至2012年3月） 第二阶段：研究讨论计划方案，并研究方案可行性，确定最终方案；绘制相应的电路图，并且PCB制版； （大二下学期：2012年3月至2012年7月） 第三阶段：根据实验原理，制作电路板，编写程序，调试电路板。 （大三上学期：2012年7月至2012年11月） 第四阶段：完善硬件后期制作，能演示该控制系统基本功能，同时完成项目总结及报告。 （大三上学期：2012年11月至2012年12月） 指导教师 审核意见 签名： 年 月 日  《工程实践》论文 论 文 题 目 太阳能路灯控制系统 学 生 姓 名 许言午、王浩、杨航、谭全、 李源、阎胜蓝、胡春梅、练胜、 刘洋、黄开创、代雪峰、王一良 学 号41、43、49、42、4 4、09、07、14、23、22、24）