论文总字数：23744字

摘 要

现如今，城市高楼大厦、道路纵横交错，以往那种架设输电线路的方法越来越不可行！所以需要研究一种能将太阳能转换为电能，从而为LED灯供电的简单装置。而本次设计的以8051单片机为核心的太阳能路灯控制器能满足这种要求，未来以这类控制器控制的路灯应该会代替普通路灯竖立在所有地方，这将会掀起一次照明领域的革命。本次设计是一种以MCS-51系列的8051单片机为核心的太阳能路灯控制器，利用单片机和时钟芯片DS1302控制路灯照明时间，用低功耗的数据存储器AT24C02存储路灯点亮和熄灭的时长。这类太阳能路灯具有安全可靠、安装方便、节约能源、绿色环保等优点。

关 键 词：太阳能，路灯控制，时钟芯片，数据存储

Abstract:Nowadays, urban high-rise buildings, roads, in the past that set up the method of transmission line is more and more is not possible! So you need to study a kind of can transform solar energy into electricity, simple device for the LED power supply. And the 8051 single chip microcomputer as the core of the design of solar street lamps controller can meet the requirements, the future for this kind of controller to control the street lamp should be able to replace the ordinary street lamp stands in all places, which will bring about a revolution in the field of lighting.This design is a kind of MCS - 51 series of 8051 single chip microcomputer as the core controller, solar street lamps use of MCU and clock chip DS1302 control street lamp lighting time, with low power consumption data memory AT24C02 store street lamps light up and put out the length of the. This kind of solar street light has safe and reliable, easy installation, energy saving, green environmental protection,etc.

Key words: solar energy street lamp control, clock chip, data storage

目 录

1 绪论 3

1.1 研究背景、目的与意义 3

1.2 国内外应用现状及发展方向 3

1.3 研究的主要内容 4

2 太阳能路灯的理论依据 5

2.1 太阳能路灯系统的组成及选择 5

2.2 太阳能路灯系统的基本原理 7

3 太阳能路灯控制器设计方案 8

3.1 硬件电路 8

3.2 软件设计 15

结论 19

参考文献 20

致谢 21

附录 22

1 绪论

1.1 研究背景、目的与意义

全球能源危机的出现，世界各国普遍开始注重可再生能源的研究与利用。跨入21世纪以来，人类就面临着实现经济与社会可持续发展的挑战，而能源问题尤为突出，其中能源匮乏问题非常严重，更严重的是化石能源的开发与利用导致了环境的恶化。

如今人类解决能源问题，实现可持续发展的目标，需要依靠科技发展，大规模开发可再生的清洁能源了。而太阳能是地球上最直接最普遍最清洁的能源，它作为一种巨大的可再生能源，每天到达地表的辐射能量大约是2.5亿万桶石油的能量，可以说太阳能是取之不尽用之不竭的^【1】。所以太阳能这种的清洁能源越来越受人们的重视。普通的市电照明路灯安装极其复杂，浪费人力、物力、财力，而且安装完毕后的正常使用需要消耗大量电能，会产生高昂的费用，无疑又增加了一笔开销，而太阳能路灯安装简单，且能将太阳能转换为电能，成本一次性投入，不存在安全隐患。

1.2 国内外应用现状及发展方向

在可持续发展战略的推动下，太阳能产业渐渐发展起来，如太阳能热水器、太阳能光伏电池等技术逐渐成熟，产品质量逐渐提高。世界各国都在开发新能源，特别是在开发可再生能源的技术上更为注重。可再生能源对环境的影响比较小，可代替部分常规能源，有利于缓解能源越来越紧缺的问题。

在国外，保护环境的思路促进了替代能源的研究，太阳能被公认为是一种较好的选择，它的利用有助于减少二氧化碳的排放，从而达到保护环境的目的。所以，太阳能产品得到了空前的发展，如太阳能热水器等产品进入人们的生活。现如今，很多国家都在研究高性能的太阳能发电窗、储能装置、日光照明等产品，并让这些产品逐渐进入人们的日常生活。太阳能路灯的优越性逐渐被科研者发现，但由于这项技术存在着不确定因素，初始投资过大，暂时未被大力推广。

任何新事物想要崛起都必须经过一个过程，想用太阳能来取代常规能源自然也需要一个漫长的过程，这是一个长期而艰巨的任务。太阳能路灯算是一个最好的试点工程，所以大多国家都选择用太阳能路灯作测试工程。因此太阳能路灯取代交流电路灯已是大势所趋。

近年来，我国在倡导节能减排的同时发展太阳能技术。随着太阳能研发技术的提高，太阳能路灯首先在沿海城市测试使用，并逐渐在全国各地慢慢推广。只是由于前期投资巨大，太阳能路灯还没有被普遍应用。

1.3 研究的主要内容

本文主要的研究内容是太阳能路灯控制器，是控制太阳能电池对蓄电池充电及蓄电池给LED灯供电的自动化设备，它对蓄电池的充放电条件进行控制，按照LED灯的电源需求控制太阳能电池和蓄电池对LED灯的电能输出，这是整个控制系统的核心。

太阳能控制器的主要作用在于保护蓄电池，控制系统是整个照明系统的核心，承担着系统的充放电、过冲过放保护、时控、光控和逆变等功能。

2 太阳能路灯的理论依据

2.1 太阳能路灯系统的组成及选择

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