太阳能路灯控制器电路图 □LlflMWD—-CZJ--1/+H做,-CJ-歸1i([hDOwj1血T-UJ怦—r^^r曲冶口JfflMmoIMOi￡itW*IU當于i俪苗￡MLUL￡001 □ LlflM WD— -CZJ-- 1/+H 做, -CJ- 歸1i([hD Owj 1 血T- UJ怦—r^^r曲冶口 JfflM moIMOi￡itW*IU當于i俪苗￡M LU L￡0 01 AM □ ft ① 申叮 Km1. 也腮酿础钟廉于15节丸術』觥 &3Q 2(8遍 至口阴，卜野 *i??r JCI 加二 02e-fe- A52 爾 i.l^id leu：Snltocj；Ri氓咄和湍总帕￡if曲昭 剋:帀就r-j]iw?X 1.工作原理 电路原理见图1所示。该电路由以U5为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以U4A?U4D为核心组成的蓄电池电压指示电路及显示电压按钮开关KS1电路、以U1B组成的蓄电池过放电控制电路、以U1A组成的开灯检测控制电路、以U2组成的开灯及延时熄灯及二次开灯定时控制电路，以及以控制三极管Q2驱动继电器组成的输岀控制电路等组成。现分别介绍如下。 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口CZ1的①脚输入，加至防反充电二极管D2的正极.D2的负极接12V蓄电池的正极，即CZ1的③脚。控制器在初始上电时，由于C4的作用使U5②脚为低电平，③脚输岀高电平，Q7导通；Q8截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池所充的电压小于14.4V时，由R13、(R38十R39)组成的串联分压电路送至U5②、⑥电压低于2/3U5的供电电压时，即小于6V,电路维持充电状态；随着充电时间的延长，蓄电池电压逐渐升高，当U5②、⑥的电压高于2/3U5供电电压时，U5③脚输岀低电平，Q7截止、Q8导通，给太阳能电池板泄放电流，停止对蓄电池充电。在U5③脚输岀低电平的状态下，其⑦脚导通，相当于将1140并入电路中。此时电路的分压比为：R38+R39//R40/IRl3+(R38+R39)//R40，不难算岀，当蓄电池电压低于设定值13V时.电路状态再次翻转，U5③脚输岀高电平，允许蓄电池充电。 开灯检测的新方法与控制 太阳能电池板是一个很好的光敏元件，其输岀电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化，本控制器是利用这一原理实现开、关灯控制的。太阳能电池板PVin输入电压经R5、R6串联分压后；加至运放U1A②脚，其③脚接于R9、R8+VR1的分压点上。在白天，太阳能电池板在阳光的照射下输岀电压很高，其经R5、R6分压后使运放U1A②脚电压高于③脚，U1A①脚输岀低电平，Q1截止，U2无供电电压不工作，Q2截止，继电器不吸合，系统无输岀电压，路灯不工作。随着天色渐黑，太阳能电池板输岀电压降低。UlA②脚的电压也同步降低，当U1A②脚电压低于③脚时，比较器翻转，U1A①脚输岀高电平，Q1导通，定时电路U2得电工作，Q2导通、JDQ1吸合点亮路灯。图中VR1为路灯开灯时刻设置调节电位器，调节VRI可设置不一样时刻点亮路 灯。DW1是钳位二极管，作用是避免白天太阳能电池板接受的电压过高导致U1A②脚输入电压过高而损坏。C1为储能电容，作用是防止U1A②脚电压瞬时突变误点亮路灯。R14为反馈电阻.其作用是使U1A成为一个迟滞比较器.防止和避免U1A在开灯点附近振荡而反复开、关路灯。 路灯延时电路点亮、熄灭控制电路 延时控制电路选用CD4541BE可编程定时控制芯片，它功耗低、内置可编程分频器电路，最大分频级数为65536级。 本控制器设计定时开灯和定时关灯时间调节范围是：2.093小时-11.93小时.分别由V:R2和VR3控制调节。 蓄电池停止放电优先控制电路 若在路灯欲点亮或己点亮时，蓄电池电压己经低于其允许终止放电值时，Q4导通.此时无论U1A输岀高电平与否，均会使Q1截止，从而保护蓄电池避免过放电损坏。 电池电压指示电路 为了让现场看管、维护人员及时了解、掌握蓄电池的状态，本控制器设有LED电池电压指示装置，通过LLED点亮的数量指示蓄电池电压的高低。 2.电路调试 制作中发现。NE555时基电路的实际状态转换点，即1/3V(:C与2/3VCC状态的翻转跳变点并不是严格遵循理论值。 通过调节电阻R13可实现14.4V的过充电控制。将R13由设计的100kQ换为120kQ即可达到实际要求。同理，通过调节VR4可校准蓄电池指示电压。 二、用PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控制器 半口thw匸陆匕.?“农l：:faMSrQ—lilof-理匚 半口thw匸 陆匕.?“农l：:f aMS rQ— lilof- 理匚 h 7甲和润m初 ■r-; 辰E空尬珂韩禅?更托那曲伽沖眇?出. 爲農鬧 图2是用：PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控制器电路。PIC12F675是8引脚单片机，具有6个I/0口，自带内部 RC振荡器(振荡频率为4MHz)、4路10位A/D转换器、一路比较器，该控制器稳定性很高、可靠，耗电低。 1.工作原理 PIC12F675控制蓄电池的过充电、过放电，开、关路灯功能，定时点亮、天黑自动点亮、延时点亮、自动跟踪点亮等功能，路灯点亮测试控制功能，LED指示功能等。 由蓄电池BTI、蓄电池过充电控制执行场效应管01、三端稳压器U1组成电源供电系统；Q2、Q4.组成放电控制；K1手动， R_GM1光控自动开灯系统，蓄电池分压电阻，发光指示二极管等部分所组成。太阳能电池板电压由接口J3输入.经防反充二极管D1后分成两路，一路经U1LM78L05稳压后，为PIC12F675单片机提供工作电源，另一路经FB保险丝给蓄电池充电。单片机上电后，首先由Rf、Cf组成的硬件电路进行复位.然后由软件控制U2③脚GP4输岀高电平，让Q4导通、Q2截止，控制管理系统停止放电，再检测U2⑦脚GP0上的分压值，通过内部A/D转换及软件运算间接检测、判断蓄电池是否欠压、过压?若蓄电池发生过充电，则通过软件控制U2②脚GP5输岀高电平，使Q1导通.短路太阳能电池板、停止向蓄电池充电，同时点亮“过充电”指示灯LED2；若未发生过充电，则U2②脚GP5输岀低电平，允许蓄电池充电。通过检验测试U2⑥脚GP1所接的光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否己经“天黑，到了开路灯时间”，若到了预设的开灯点，则由软件控制u2③脚GP4输岀低电平，使Q4截止、02导通，点亮路灯。若不到开灯点，则程序返回，循环检测上述诸参数。 K1是手动开灯按钮。按下K1，路灯点亮。单片机通过检验测试光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否“天黑”，若是天黑.则按设计的基本要求点亮路灯，若否，单片机进入路灯控制器“测试”功能：2分钟后路灯自动熄灭。 2?说明 由于单片机程序设计十分灵活，故这里用“开灯点”作为开灯标记符，这个点可以是时间。也可以是天黑的“程度”。若定义的是时间，可以让路灯从此时开始计时，点亮若干小时后熄灭；若是天黑的程度，可以让路灯到了此天黑程度后开始点亮。此后既可计时熄灭，也可判别天亮后熄灭。一切由软件设计人员抉择。
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