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摘要:本文设计了一套用于光线不足时使用的小型风光互补LED路灯模型,以单片机STC89C52为控制器的LED路灯控制系统,各种模块电路实现充电放电保护功能。该控制系统具有成本低、使用方便、绿色环保的特点,有很好的市场应用前景。
关键词:风光互补;LED;单片机控制器
1.引言
风光互补LED路灯系统有许多优点,首先电网不用给它供电,也就是说不需要线路电缆的铺设,对城市乡村等地区电网用电压力。路灯的电源采用电池作为储存装置,而电池所发电均为直流,可以直接供应给路灯LED光源,降低转换电流环节。
2.方案的设计
本文采用集成电路芯片电路,多晶硅太阳能电池板,微型风力发电机模块作为发电元件,电池的充电保护模块,升压电路模块,稳压电路模块,光敏电阻传感器模块对光照进行检测,外加开关电路电源整体电路设计完成的风光互补LED路灯系统。
3.系统硬件设计
3.1风光互补LED路灯系统结构设计
本系统一共有两个开关,分别为了实现自动模式和手动模式。锂电池给单片机灯电路供电,在自动模式下根据当时外界情况,通过采样光敏电阻在黑暗情况下通过锂电池给高亮LED灯模拟黑夜路灯自动开启状态,风能太阳能给锂电池充电;白天断开电源给路灯模型供电,只进行风能太阳能给锂电池充电,充电部分通过保护电路稳压电路进行保护。
3.2系统模块电路的设计
控制系统主要有以下模块组成:照明电路设计; 采样模块电路设计; 二个挡位的拨动开关设计;光伏发电电路设计;TP4056锂电池充电模块电路设计;USB-5V升压模块电路设计。
3.3风能发电模块电路路设计
本次设计选用给可以给手机电池充电的5伏微型风力发电机,具有4个叶片需要风力比较大才能工作,电流小,实用性比较好,因为电压稳定5伏在通过整流二极管使得电压变成直流,只要风力足够就能够稳定发电满足设计的效果要求。直接连接TP4056充电模块,后进行对电池充电。电容为滤波作用,滤除电路中的低频参量,让电源输出更加稳定。风光互补发电设计电路如图2所示。
3.4 STC89C52单片机电路设计
由电源电路,时钟电路,复位电路三个部分组成了STC89C52集成芯片可以正常工作的最小电路系统。如图3所示。
4.系统软件设计
完整的控制系统由硬件系统和软件系统组成,上一节主要阐述了系统的硬件电路的设计方案,若要充分发挥系统的设计功能,则需要支持硬件平台的软件程序,即烧写到单片机内部的程序。本系统采用上诉软件编写,C语言编写。系统编程总体流程框图如图4所示。
5.结论
針对当前路灯控制的现状,设计了基于风光互补的LED路灯控制器,该系统包括照明电路、 采样模块电路、 二个挡位的拨动开关设计、光伏发电电路、TP4056锂电池充电模块电路、USB-5V升压模块电路;软件部分包括信息采集程序模块、风光控制模块、充放电控制模块、显示模块等子程序。最后通过软硬件调试,完成了样机实验,实验结果表明,该控制器具有动态响应快、运行稳定可靠的优点,具有良好的事成前景和推广价值。
参考文献
[1]李柏昊.新能源风力发电的发展思路探析[J].山东工业技术,2019(13):199.
[2]刘志有.论风力发电技术的应用与发展战略[J].通讯世界,2017(24):271.
关键词:风光互补;LED;单片机控制器
1.引言
风光互补LED路灯系统有许多优点,首先电网不用给它供电,也就是说不需要线路电缆的铺设,对城市乡村等地区电网用电压力。路灯的电源采用电池作为储存装置,而电池所发电均为直流,可以直接供应给路灯LED光源,降低转换电流环节。
2.方案的设计
本文采用集成电路芯片电路,多晶硅太阳能电池板,微型风力发电机模块作为发电元件,电池的充电保护模块,升压电路模块,稳压电路模块,光敏电阻传感器模块对光照进行检测,外加开关电路电源整体电路设计完成的风光互补LED路灯系统。
3.系统硬件设计
3.1风光互补LED路灯系统结构设计
本系统一共有两个开关,分别为了实现自动模式和手动模式。锂电池给单片机灯电路供电,在自动模式下根据当时外界情况,通过采样光敏电阻在黑暗情况下通过锂电池给高亮LED灯模拟黑夜路灯自动开启状态,风能太阳能给锂电池充电;白天断开电源给路灯模型供电,只进行风能太阳能给锂电池充电,充电部分通过保护电路稳压电路进行保护。
3.2系统模块电路的设计
控制系统主要有以下模块组成:照明电路设计; 采样模块电路设计; 二个挡位的拨动开关设计;光伏发电电路设计;TP4056锂电池充电模块电路设计;USB-5V升压模块电路设计。
3.3风能发电模块电路路设计
本次设计选用给可以给手机电池充电的5伏微型风力发电机,具有4个叶片需要风力比较大才能工作,电流小,实用性比较好,因为电压稳定5伏在通过整流二极管使得电压变成直流,只要风力足够就能够稳定发电满足设计的效果要求。直接连接TP4056充电模块,后进行对电池充电。电容为滤波作用,滤除电路中的低频参量,让电源输出更加稳定。风光互补发电设计电路如图2所示。
3.4 STC89C52单片机电路设计
由电源电路,时钟电路,复位电路三个部分组成了STC89C52集成芯片可以正常工作的最小电路系统。如图3所示。
4.系统软件设计
完整的控制系统由硬件系统和软件系统组成,上一节主要阐述了系统的硬件电路的设计方案,若要充分发挥系统的设计功能,则需要支持硬件平台的软件程序,即烧写到单片机内部的程序。本系统采用上诉软件编写,C语言编写。系统编程总体流程框图如图4所示。
5.结论
針对当前路灯控制的现状,设计了基于风光互补的LED路灯控制器,该系统包括照明电路、 采样模块电路、 二个挡位的拨动开关设计、光伏发电电路、TP4056锂电池充电模块电路、USB-5V升压模块电路;软件部分包括信息采集程序模块、风光控制模块、充放电控制模块、显示模块等子程序。最后通过软硬件调试,完成了样机实验,实验结果表明,该控制器具有动态响应快、运行稳定可靠的优点,具有良好的事成前景和推广价值。
参考文献
[1]李柏昊.新能源风力发电的发展思路探析[J].山东工业技术,2019(13):199.
[2]刘志有.论风力发电技术的应用与发展战略[J].通讯世界,2017(24):271.