基于单片机的光伏路灯照明系统的开发与实施.pdf

简介：
本论文详细探讨了基于单片机技术的光伏路灯照明系统的设计、开发及实际应用情况。通过优化控制策略和提高能源利用效率，实现了节能环保的目标。 光伏路灯照明系统是一种结合太阳能转换技术和现代照明技术的绿色能源设备。它利用太阳能电池板收集并转化为电能，并将这些能量存储在蓄电池中以供LED路灯使用。该系统的控制器采用高级单片机微处理器，实现了智能化控制，提高了稳定性和效率。 本段落详细阐述了光伏路灯照明系统的设计原理、硬件设计和控制算法等内容，旨在提升整个照明系统的效能。其中，光伏路灯照明控制器作为核心部件对整体性能至关重要。它包括主控芯片（如ATMEGA128L单片机）、Scpic电路、VRLA蓄电池以及采样电路等关键组件。 在电源部分的设计中，为了确保系统运行和控制单元的正常工作，需要为ATMEGA128L提供稳定的5伏供电。文中提到使用LM317三端可调稳压芯片来构建这种稳定电压源，该方案具有良好的线性调整率且易于操作。 硬件设计方面首先介绍了采样电路的设计，它用于采集太阳能电池和蓄电池的电压及电流信息。通过电阻分压原理获取所需电压值，并利用运算放大器分离信号以实现有效的电压采样；同样地，在测量电流时也采用类似的方法，即在负极串联一个小电阻。 此外，文档还描述了Scpic电路及其驱动的设计。该DC-DC斩波电路能够保证太阳能电池板无论是在何种日照条件下或蓄电池内阻大小的情况下都能发挥最大功率，从而提高系统效率。 关于VRLA蓄电池充电部分，则使用UC3906专用芯片进行设计。其高精度基准电压和温度补偿功能确保了在不同环境下的最佳充电效果与安全性。 此外，文中还运用MPPT（最大功率点跟踪）算法来优化太阳能电池板的工作性能，通过实时监控输出电流并调节以达到最优工作状态。 综上所述，该系统结合先进的硬件设计及智能控制策略构建了一个高效、稳定且智能化的光伏路灯照明解决方案。这不仅满足了公共区域的基本照明需求，还实现了节能减排的目标，并具有重要的推广价值。