单片机0644 太阳能-市电互补路灯控制系统设计

第二章 太阳能-市电互补路灯控制系统方案设计

  2.1测量仪的总体方案设计

　对于太阳能-市电互补路灯控制系统，本课题采用的是基于STC15系列单片机的自动检测装置。

本课题设计的太阳能–市电互补路灯控制系统，主要包括太阳能板电压检测电路、蓄电池电压检测电路、时钟基准电路、恒压电路、市电控制电路。

具体程序框图如图2.1所示:

2.2 太阳能-市电互补路灯控制系统控制方案设计

在本课题里设计的太阳能-市电互补路灯控制系统当中，是基于51内核中的STC15W4K32S4单片机制作而成的。该单片机外围电路简单，滤波时仅需采用一大一小两个电容，即大电容滤高频，小电容滤低频。同时，继电器部分采用续流二极管，并用SS8050进行驱动。

3.3多功能模块电路的设计

在本课题设计的太阳能-市电互补路灯控制系统当中，需要运用到多种模块电路，包括按键部分、ADC采集部分、继电器部分、模拟路灯电路、LCD1602显示电路、滤波电路等，下面将对每部分的电路都进行剖析。

3.3.1 整流电路的设计

本课题设计的太阳能–市电互补路灯控制系统在控制过程当中，市电经过整流以后为12V供DDC、继电器、单片机控制器工作使用。

具体整流电路设计如图3.3.1所示:

3.3.2 LCD1602显示电路

   本课题设计的太阳能-市电路灯互不控制系统，以LCD1602显示屏作为输出显示，具体电路图如图3.3.2所示：

                 图3.3.2 LCD1602显示屏设计原理图

3.3.3 滤波电路

在设计过程中，因为一些外在因素，可能导致输出信号部分失真，因此在设计电路时，应注意添加一个滤波模块，使得输出信号平滑稳定。本课题设计的滤波电路中，采用51内核中的STC15W4K32S4单片机，该单片机外围电路简单，只需要单片机电源管家分别添加了47微法和100纳法的一大一下两个电容，用大电容滤低频波，小电容滤高频波，具体电路原理图如图3.3.3所示：

3.3.4 按键部分

按键部分采用硬件滤波，其中电阻是上拉，电容是滤波（相当于软件消抖），具体原理如图3.3.4所示：

图3.3.4 按键部分原理图

3.3.5 ADC采集部分

ADC采集部分ADC用51单片机内部自带的ADC来测量，由于锂电池电压随着电路用电电压会下降，采用TL431稳定输出在2.5V作为基准电压来测量，其他2路都用分压电阻来测量，ADC1=(VIN1+)2，ADC2=(BAT+)/2，其中104电容是滤波用。原理图如图3.3.5所示：

本课题中，对于路灯的要求是中至关重要的，作为系统中的一个重要组成部分，考虑到成本、耗材等各种因素，最后采用LED小灯作为模拟路灯。但是单片机微法直接驱动LED小灯，因此添加一个SS8050来驱动，具体电路原理图如图3.3.7所示：