中文字幕隔壁人妻上门道歉

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          太陽能路燈單片機控制器相關介紹


          太陽能路燈單片機控制器相關介紹


          2020-01-06 13:18:40       點擊量:
            本文介紹依據單片機的太陽能路燈控制器的規劃,對12 V和24 V蓄電池可自動辨認,可完結對蓄電池的科學處理,指示蓄電池過壓、欠壓等工作情況,具有兩路負載輸出,每路負載額定電流可達5 A,兩路負載可以隨意設置為一同點亮、分時點亮以及獨自守時等作業方式,一同具有負載過流、短路保護功用;具有較高的自動化和智能化水平。

            2硬件電路組成及作業原理

            2.1系統硬件結構

            太陽能路燈智能控制器系統硬件結構如圖1所示,該系統以STCl2C5410AD單片機為核心,外圍電路主要由電壓搜集電路、負載輸出控制與檢測電路、LED顯現電路及鍵盤電路等部分組成。電壓搜集電路包括太陽能電池板和蓄電池電壓搜集,用于太陽光線強弱的辨認以及蓄電池電壓的獲取。單片機的P3口的兩位作為鍵盤輸入口,用于作業方式等參數的設置。

            2.2 STCl2C5410AD單片機

            STCl2C5410AD是STCl2系列單片機,選用RISC型CPU內核,兼容一般8051指令集,片內含有10 KB Flash程序存儲器,2 KB Flash數據存儲器,512 B RAM數據存儲器。一同內部還有看門狗(WDT);片內集成MAX810專用復位電路、8通道10位ADC以及4通道:PWM;具有可編程的8級間斷源4種優先級,具有在系統編程(ISP)和在運用編程(IAP),片內資源豐富、集成度高、運用方便。STCl2C5410AD對系統的作業進行實施調度,完結外部輸入參數的設置、蓄電池及負載的處理、作業情況的指示等。為充分運用片內資源,本文所設置的參數寫入Flash數據存儲器內。 2.3鍵盤電路

            P3.4(TO)接F1鍵,用于設置情況的辨認及參數設置;P3.5(T1)接F2鍵,用于自檢及"加1"功用,依據程序流程,別離完結不同功用。

            2.4電壓搜集與電池處理

            太陽能電池板電壓搜集用于太陽光線強弱的判別,因而可以作為白日、傍晚的辨認信號。一同本系統支撐太陽能板反接、反充保護。

            蓄電池電壓搜集用于蓄電池作業電壓的辨認。運用微控制器的PWM功用對蓄電池進行充電處理。若太陽能電池正常充電時蓄電池開路??刂破鲗㈥P斷負載,以保證負載不被損害,若在夜間或太陽能電池不充電時蓄電池開路,控制器由于自身得不到電力,不會有任何動作。當充電電壓高于保護電壓(15 V)時,自動關斷對蓄電池的充電;此后當電壓掉至保護電壓(13.2V)時,蓄電池進入浮充情況,當低于保護電壓(13.2 V)后浮充封閉,進入均充情況。當蓄電池電壓低于保護電壓(11 V)時,控制器自動封閉負載開關以保護蓄電池不受損壞。通過PWM充電電路(智能三階段充電),可使太陽能電池板發揮最大成效,進步系統充電功率。本系統支撐蓄電池的反接、過充、過放。

            2.5負載輸出控制與檢測電路

            本系統規劃了兩路負載輸出,每路輸出均有獨立的控制和檢測,具有完善的過流、短路保護方法,電路原理如圖2所示。規劃了兩級保護:榜首級選用了由R7(0.01 Ω康銅絲)以及運放LM358、比較器LM393等器材組成的過流、短路檢測電路,配合單片機的A/D轉化及外部間斷呼應來完結負載過流及短路保護,是一種硬件 軟件的方法,LM358的輸出送PL.7(A/D轉化)口,用作過流信號辨認,當電流逾越額定電流20%并堅持30 s以上時,承認為過流;短路電流整定為10 A,呼應時間為毫秒數量級。第二級選用了電子保險絲保護,當流經電子保險絲的電流突然增加時,溫度隨之上升。其電阻大大增加,作業電流大大下降,抵達保護電路意圖,呼應時間為秒數量級,過流撤消或短路恢復后電子保險絲恢復成低阻抗導體,無須任何人為更換或修理。系統選用了兩級保護方法后,在長達數小時的負載短路實驗后,控制器仍沒呈現電路焚毀現象。處理了用傳統保險絲只能對電路進行一次性保護以及一旦器材焚毀有必要人為更換的問題,同短路后需手動復位或斷電后從頭打開的系統比較,也具有顯著的長處。簡化了太陽能路燈控制器保護,進步了系統的安全功用。

            2.6硬件規劃過程中的留心事項

            (1)感應雷保護電路應規劃在太陽能電池板引線入口處,保護電路周圍4 mm內不能安置其他器材。

            (2)避免太陽能電池板反接的二極管有必要選用快恢復二極管,這種二極管導通內阻小,充電時發熱量小,不用散熱器也可以連續充電,充電效果好。

            (3)充電、負載放電電路的印刷線路寬度至少為4 mm~5 mm,線路上用搪錫處理以增加過電流才干,大電流導線從一層過渡到另一層時,要放置3~5個過孔。

            (4)過流、短路保護電路選用的電流取樣電阻要歸納考慮電流、功率及熱穩定性三個因素。電阻增大則電路功率下降,本系統選用電阻為0.01 Ω,過電流才干在10 A以上的康銅絲作為電流取樣電阻,來發作取樣電壓,取樣電壓最多不逾越0.2 V,故選用運放LM358對其進行擴大。

            (5)器材的布局和PCB的布線選用模塊化方法,大電流信號與小電流信號要別離,對擴大電路的線路尤其要精心安置。數字地和模仿地分開,留心電源線和地線的布局。

            3系統軟件規劃

            與本規劃計劃的硬件電路對應的軟件程序包括:主程序、守時間斷程序、A/D轉化子程序、外部間斷子程序及鍵盤處理子程序、充電處理子程序、負載處理子程序。單片機的軟件編程以Keil C編譯器的Windows集成開發環境μvision2作為開發渠道,選用C51高檔語言編寫。

            3.1軟件編程要點

            (1)本系統選用較少的按鍵完結了諸多功用,如負載作業方式的設置、雙燈一同作業還是分時作業、負載作業時間的設定、自檢功用等,為避免誤操作采納了一些方法。這種方法實際上是一鍵多用的一種嘗試,還可以推廣到更雜亂的人機對話的規劃。其思路可參見按鍵處理流程圖。

            (2)鍵盤在守時間斷服務程序中讀取,用間斷間隔時間完結鍵盤的去抖,不用編寫別的的延時程序,進步了CPU的運用功率。鍵盤值存入數據緩沖區,在主程序中讀數據緩沖區的內容,執行鍵盤功用散轉子程序。

            (3)環境光線(閃電、禮花點燃)對太陽能電池板的采樣電壓有顯著影響,故在白日、傍晚的辨認時。要進行軟件延時,一般控制在2~3 min。

            (4)外部間斷為高優先級間斷,編制子程序完結負載過流、短路保護時,要充分考慮到負載發起瞬間會發作數倍于額定電流的沖擊電流.沖擊電流堅持時間在3ms~5 ms,應在軟件上采納方法,避免短路與負載打開的誤判。承認負載過流、短路后,堵截負載輸出。負載堵截后,每隔一段時間,如20 s,應試接通負載開關,當發現過流、短路信號已消除,則恢復負載的輸出。否則負載開關依然堅持斷開。

            (5)為保護負載(燈具),蓄電池過放保護恢復時運用軟件設置一個回差電壓,這樣負載開關不會呈現顫抖現象,有利于延長燈具的運用壽命。 (6)依據STC12C5410AD的Data Flash的特征,數據寫入時有必要發起ISP/IAP指令,CPU等候IAP動作守時后,才繼續執行程序,要先關斷間斷(EA)。還應留心數據寫入Data Flash存儲器,不能跨越扇區。

            4 結束語

            本文所規劃的太陽能路燈控制器可適用12 V或24 V作業的光伏系統,可以直接驅動直流節能燈或通過逆變器驅動無極燈等作為照明光源,也可以驅動一些直流低壓負載用于城市亮化??刂破鞯膬陕坟撦d輸出可以用于機動車道和人行道的照明。照明時間和作業方式可以靈敏設置。偏重處理了怎么對蓄電池及負載進行有用處理的問題。進步了太陽能電池板的運用功率,延長了蓄電池的運用壽命,避免因線路問題而造成意外事件的發作。本文所規劃的控制器已在江蘇S238省道得到運用,具有規劃牢靠、本錢低廉的特征,具有較高的實用價值。

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