太陽能LED路燈控制器的研究與設(shè)計

【摘要】：路燈是日常生活必不可少的照明設(shè)備,太陽能是一種新型環(huán)保能源,LED技術(shù)具有低功耗節(jié)能特點；將三者結(jié)合實現(xiàn)太陽能LED路燈照明系統(tǒng)是目前的發(fā)展趨勢。而太陽能LED路燈控制器是該照明系統(tǒng)的核心部分。本論文在這方面開展了一定設(shè)計和研發(fā)工作。 首先,論文在分析主要控制對象(太陽能板、蓄電池、LED照明燈)和關(guān)鍵技術(shù)(MPPT控制、PWM控制、無線通信技術(shù))的基礎(chǔ)上,確定了一種太陽能LED路燈控制器的總體設(shè)計方案。該方案通過檢測太陽能板的電壓、蓄電池電壓與溫度、LED路燈電流,經(jīng)高速MCU處理器運算輸出PWM信號,控制太陽能板對蓄電池的充電,協(xié)調(diào)蓄電池對LED路燈的供電；同時,通過無線射頻技術(shù)傳送路燈的工作狀態(tài)。該系統(tǒng)使太陽能得到高效采集、蓄電池得以充分保護,LED燈做到合理驅(qū)動,路燈系統(tǒng)做到高效監(jiān)管。其次,論文具體完成了控制器充電控制電路、LED路燈驅(qū)動電路等關(guān)鍵功能模塊的硬件設(shè)計。第三,利用專家控制算法等編制了軟件程序,并實現(xiàn)了蓄電池過充、過放保護、過載保護、溫度補償?shù)裙δ堋Ｗ詈?將實際研發(fā)的控制器應(yīng)用于太陽能LED路燈,調(diào)試了該太陽能LED路燈控制器的主要功能與指標。 經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試和實驗,本文研發(fā)的太陽能LED路燈控制器已達到了預(yù)期效果。 【關(guān)鍵詞】：太陽能LED路燈 PWM控制 專家控制算法 無線射頻通信 DS18B20測溫
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP273;TM923.34
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 目錄6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景與研究意義9-12
• 1.1.1 課題的背景9-11
• 1.1.2 課題的技術(shù)現(xiàn)狀11
• 1.1.3 課題的研究意義11-12
• 1.2 主要內(nèi)容及工作12-13
• 1.2.1 本文的主要內(nèi)容12
• 1.2.2 本文的主要工作12-13
• 1.3 本文的章節(jié)安排13-14
• 第2章 太陽能LED路燈控制器的總體方案設(shè)計14-32
• 2.1 太陽能LED路燈控制器的設(shè)計要求與指標14-16
• 2.1.1 太陽能LED路燈系統(tǒng)的組成與技術(shù)現(xiàn)狀分析14-15
• 2.1.2 太陽能LED路燈控制器的設(shè)計要求與指標15-16
• 2.2 太陽能LED路燈系統(tǒng)控制器的技術(shù)方案確定16-29
• 2.2.1 提高太陽能電池效率的分析16-22
• 2.2.2 蓄電池充電控制策略22-24
• 2.2.3 LED路燈控制策略24-25
• 2.2.4 通信技術(shù)對比與選擇25-27
• 2.2.5 PWM控制技術(shù)27-28
• 2.2.6 微控制器的選擇28-29
• 2.3 總體方案設(shè)計29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 太陽能LED路燈控制器的關(guān)鍵模塊研發(fā)32-55
• 3.1 太陽能LED路燈控制器主體部分概述32
• 3.2 電源電路的設(shè)計32-33
• 3.3 主電路的設(shè)計33-34
• 3.4 電壓檢測、溫度檢測、充電控制電路硬件設(shè)計34-39
• 3.5 LED路燈驅(qū)動電路硬件設(shè)計39-40
• 3.6 太陽能LED路燈控制器的關(guān)鍵軟件模塊設(shè)計40-54
• 3.6.1 太陽能LED路燈控制器軟件設(shè)計思路40-42
• 3.6.2 溫度檢測、電壓檢測的軟件模塊設(shè)計42-46
• 3.6.3 充電控制的軟件模塊設(shè)計46-51
• 3.6.4 LED燈驅(qū)動的軟件模塊設(shè)計51-54
• 3.7 本章小結(jié)54-55
• 第4章 手持測試及無線射頻通信模塊的設(shè)計55-66
• 4.1 手持測試儀設(shè)計55-59
• 4.1.1 引言55
• 4.1.2 鍵盤設(shè)計55-57
• 4.1.3 液晶顯示設(shè)計57-59
• 4.2 無線通信模塊的設(shè)計59-65
• 4.2.1 NRF905簡介59-60
• 4.2.2 NRF905與ATMEGA16的接口60-62
• 4.2.3 數(shù)據(jù)傳送協(xié)議62-63
• 4.2.4 通信程序設(shè)計63-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 第5章 測試結(jié)果及分析66-70
• 5.1 測試環(huán)境與樣機66-67
• 5.2 系統(tǒng)測試67-68
• 5.2.1 充電控制測試67
• 5.2.2 LED驅(qū)動測試67-68
• 5.2.3 無線通信測試68
• 5.3 溫度補償測試68-69
• 5.4 測試結(jié)論69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第6章 總結(jié)70-71
• 參考文獻71-74
• 附錄74-76
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及編寫教材情況74-75
• 附錄2 照明系統(tǒng)和控制器的原型樣機系統(tǒng)圖75-76
• 致謝76-77

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