在能源短缺的今天，新能源技術(shù)的應(yīng)用備受關(guān)注。太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)直接利用了太陽(yáng)能作為能源，具有不受市電電網(wǎng)約束，安裝方便且不消耗常規(guī)能源等特點(diǎn)，尤其適用于交通和普通電網(wǎng)覆蓋不到的城鄉(xiāng)結(jié)合處，因此受到了人們的喜愛(ài)和政府的高度關(guān)注。
太陽(yáng)能路燈控制器最重要的控制功能表現(xiàn)在如下三個(gè)方面：（1）控制太陽(yáng)能電池向蓄電池充電；（2）控制蓄電池向負(fù)載系統(tǒng)供電；（3）控制整個(gè)路燈系統(tǒng)的其他部件穩(wěn)定地運(yùn)行。
我們?cè)O(shè)計(jì)的控制器基于AT89C52單片機(jī)，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能電池板和蓄電池電量進(jìn)行檢測(cè)，防止蓄電池過(guò)充與過(guò)放，延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命；通過(guò)系統(tǒng)時(shí)鐘確定路燈負(fù)載情況，使路燈工作更加人性化，從而延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命，節(jié)約能源，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
太陽(yáng)能路燈控制器設(shè)計(jì)原理
太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)必備組件包括：太陽(yáng)能電池板、蓄電池、控制器和負(fù)載。其中，以AT89C52為核心的控制器控制著蓄電池的充放電。
圖1 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)控制框圖
1、太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能電池板是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。太陽(yáng)能電池端口具有電壓檢測(cè)裝置，可以防止蓄電池的過(guò)電壓充電，而且能有效地判斷是否天黑，起到了光控原件的作用。
2、鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池充放電管理方式表述為：根據(jù)蓄電池剩余容量的數(shù)學(xué)模型和蓄電池的端口電壓來(lái)確定其剩余電量，然后再自動(dòng)地調(diào)整蓄電池的充電方式或者負(fù)載使用時(shí)間和工作強(qiáng)度，使負(fù)載始終與鉛酸蓄電池剩余電量相匹配，以確保蓄電池不會(huì)過(guò)放電，從而延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的壽命。
3、LED燈具的工作特性
LED具有對(duì)電壓敏感的特性。當(dāng)正向電壓達(dá)到3.4V以后，只要稍微改變電壓，正向電流呈指數(shù)形式變化。因此，LED采用的驅(qū)動(dòng)方式為電流驅(qū)動(dòng)。
太陽(yáng)能路燈控制器硬件設(shè)計(jì)
1、太陽(yáng)能路燈控制器總體設(shè)計(jì)框圖
圖2 太陽(yáng)能路燈控制器總體設(shè)計(jì)框圖
2、太陽(yáng)能路燈控制器各個(gè)模塊① 主控芯片的選擇
微處理器是整個(gè)控制器的智能核心?？紤]到成本和性能，本系統(tǒng)選用AT89C52單片機(jī)。AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
② 電壓采樣模塊的設(shè)計(jì)
在本系統(tǒng)中，所需要采樣的電壓主要是蓄電池的端口電壓和太陽(yáng)能電池的端口電壓。本系統(tǒng)選用LM331作為A/D轉(zhuǎn)換芯片，其原理框圖如圖3所示。
圖3 LM331芯片實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換原理圖
③ 系統(tǒng)時(shí)鐘模塊本控制器可以根據(jù)季節(jié)的變化和晝夜的變化來(lái)調(diào)整負(fù)載的工作情況。采用DS12C887作為系統(tǒng)時(shí)鐘芯片，其能自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息。DS12C887時(shí)鐘芯片帶有128B的RAM，其中11B用來(lái)存儲(chǔ)時(shí)間信息；4B的RAM用來(lái)存儲(chǔ)控制信息；剩下113B通用RAM供給用戶使用。
