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摘 要

太阳能属于清洁能源，取之不尽，用之不竭；LED灯发光效率高、使用寿命长且能耗低。基于太阳能和LED灯的这些优点，设计出太阳能LED楼道灯。它与传统声光双控楼道灯相比较，从能源使用方面看，本设计使用太阳能电池板提供电驱动，从节约能源方面看，本设计使用LED灯照明，较之传统白炽灯，省电耐用且不易损坏。本设计在电源电路部分采用了LM7806稳压器以达到对电源电路输出电压的稳定控制。在蓄电池充放电的过程中，通过保护电路对蓄电池的电压进行观测与比较，来达到对蓄电池过充过放保护的目的。本设计最终要实现在白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池向主电路供电，当有声音时LED灯亮，声音消失后，LED灯灭，如此循环。

关键词：太阳能，LED灯，声光双控，LM7806稳压器，蓄电池，过充、过放保护

Abstract: Solar energy is a kind of clean and inexhaustible energy. LED light has high luminous efficiency, long life and low energy consumption. Based on the advantages of solar and LED light, we design solar LED corridor lights. Compared with the traditional sound and light dual-controlled corridor lights, this design uses solar panels to provide electric power, and is energy saving and not easily damaged due to using LED. The design uses LM7806 regulator to stably control the output voltage of power circuit. In the process of charging and discharging the battery, protection circuit observes and compares battery, to achieve the battery overcharge and over discharge protection purposes. Our final goal in this design is archiving solar panels charge the battery during the day and the battery supplies the main circuit power at night. LED lights up with sound and turns off without sound.

Key words: Solar power, LED lights, sound and light control, LM7806 regulator, battery, overcharge, overdischarge protection

目录

1前言 4

2设计任务及要求 4

3系统总体方框图 5

4系统硬件设计 6

4.1电源电路 6

4.2照明负载 7

4.3太阳能电池板组件简介 8

4.4蓄电池的工作原理 9

4.5蓄电池和太阳能电池板规格的选用 10

4.6过充、过放保护电路 10

4.7声光双控控制电路 11

4.7.1驻极体话筒 11

4.7.2光敏电阻 13

4.7.3控制电路的实现 14

4.8元件清单 15

结论 16

参考文献 17

致谢 18

附录一总体电路图 19

1前言

目前，国内的楼宇楼道照明都是采用传统的交流220V白炽灯或节能灯,每个楼道装上手控或声光控等控制开关和时间控制器,这种楼道照明系统使用已经几十年了,现在还在被广泛采用,但这种楼道照明系统存在着这样或那样的缺点：

（1）电费分摊难；一个楼道有好多住户,楼道灯的电源接在哪一户都不合理。

（2）白炽灯或节能灯使用寿命短,尤其是在像楼道灯这样需要经常启闭的情况下,灯的使用寿命更短 ，而且节能灯含汞，污染环境。

对于这些缺点，本设计做了相应的改善：

（1）太阳能作为一种绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点，这便有效的解决了电费分摊的难题。

（2）发光二极管（LED，Light Emitting Diode），就使用效果看，白光LED的发光效率远远高于白炽灯，在节省耗电的同时又保证了使用的年限。

因此，设计一种以太阳能供电以LED灯照明的声光双控楼道灯具有一定的价值。

2 设计任务及要求

本设计是一个带有蓄电池充放电保护电路的声光双控楼道灯。特别是白天，蓄电池由太阳能电池板充电。当蓄电池两端电压高于13.5V时自动切断充电，此时红色LED灯亮，表示电路处于停止充电状态，并自动转至给LED照明负载及其控制电路供电状态。晚上，蓄电池给LED照明负载及其控制电路供电。楼道有声音时（如咳嗽或者击掌），LED照明灯亮起，这里我们假设灯亮时间为10秒，如若10秒过后楼道里再无其他声音，那么LED照明灯熄灭。如果蓄电池两端电压低于10.5V时，控制电路会自动切断供电并接通充电电路进行充电，此时蓝色LED发光管亮，表示电路处于充电状态。这里，需要强调的是，本设计是利用太阳能光伏发电来给蓄电池供电，晚上是不能够给蓄电池充电的，蓄电池的储存量应足够大，假设最坏情况下连续三天阴雨天，我们要保证三天的供电量，所以太阳能电池板和蓄电池规格的选用甚为关键。

3系统总体方框图

太阳能LED楼道灯在白天通过太阳能电池组件采集太阳光的能量，并将其转化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上由蓄电池经控制电路给系统供电，当蓄电池电压较低时其容量损耗得很快，使用寿命也会缩减，为延长蓄电池的寿命，要防止蓄电池出现过充或者过放，因此控制电路要有过充、过放保护功能^[2]。系统总体方框图如图1。

图1系统总体方框图

4系统硬件设计

4.1电源电路

在本设计电源电路中我们用到LM7806稳压器，下面我们简单介绍一下其结构和工作原理。电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的LM78XX系列稳压器和负电压输出的LM79XX系列稳压器。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有输入端、接地端和输出端三条引脚输出，它的样子像是普通的三极管,如图所示。

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