寻求可再生能源和提高能源利用率是目前世界各国政府解决日益加剧的能源危机所能采用的两个重大战略决策。太阳能作为一种清洁无污染的新型能源，已经在全世界范围内得到了快速发展和应用。其中，太阳能LED照明系统尤其得到了迅猛发展。因此，结合了新一代光源和新型能源优点的太阳能LED照明系统必将会迎来巨大的发展空间，并成为今后一个重要的发展方向。本文在深入研究了太阳能光伏发电和LED照明技术相关理论的基础上，重点研究了太阳能LED照明系统中太阳能电池、铅酸蓄电池以及LED负载等重要组成部件的配置，并结合实际情况提出了太阳能电池与市电互补供电的设计思想。论文详细分析与论证了系统中的各个组成部分及其功能，主要完成了太阳能LED照明系统的设计，包括硬件电路设计、软件程序编写以及相关控制、温度测量和保护功能电路等的设计，在整个设计中系统控制器的设计是核心内容。本文完成了一款基于PIC单片机的系统控制器设计，它充分利用了PIC单片机的内部资源，具有性能稳定，结构简单等特点。针对目前国内大部分照明系统存在的难以反馈其状态信息和进行远程控制等局限，本文设计了基于nRF905单片无线收发器的无线传输系统，实现了系统信息的无线传输功能。最后，论文完成了太阳能LED照明系统控制器的硬件PCB实现，并搭建了简易的测试系统来对系统控制器及整个系统的重要工作性能进行测试与分析。结果表明，该系统控制器基本满足设计要求，系统运行状态良好。