在能源短缺的今天，新能源技術(shù)的應(yīng)用備受關(guān)注。太陽能路燈系統(tǒng)直接利用了太陽能作為能源，具有不受市電電網(wǎng)約束，安裝方便且不消耗常規(guī)能源等特點，尤其適用于交通和普通電網(wǎng)覆蓋不到的城鄉(xiāng)結(jié)合處，因此受到了人們的喜愛和政府的高度關(guān)注。
太陽能路燈控制器最重要的控制功能表現(xiàn)在如下三個方面：（1）控制太陽能電池向蓄電池充電；（2）控制蓄電池向負(fù)載系統(tǒng)供電；（3）控制整個路燈系統(tǒng)的其他部件穩(wěn)定地運行。
我們設(shè)計的控制器基于AT89C52單片機，通過對太陽能電池板和蓄電池電量進(jìn)行檢測，防止蓄電池過充與過放，延長了蓄電池的使用壽命；通過系統(tǒng)時鐘確定路燈負(fù)載情況，使路燈工作更加人性化，從而延長系統(tǒng)的使用壽命，節(jié)約能源，具有較高的實用價值。
太陽能路燈控制器設(shè)計原理
太陽能路燈系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。太陽能路燈系統(tǒng)必備組件包括：太陽能電池板、蓄電池、控制器和負(fù)載。其中，以AT89C52為核心的控制器控制著蓄電池的充放電。
圖1 太陽能路燈系統(tǒng)控制框圖
1、太陽能電池板太陽能電池板是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。太陽能電池端口具有電壓檢測裝置，可以防止蓄電池的過電壓充電，而且能有效地判斷是否天黑，起到了光控原件的作用。
2、鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池充放電管理方式表述為：根據(jù)蓄電池剩余容量的數(shù)學(xué)模型和蓄電池的端口電壓來確定其剩余電量，然后再自動地調(diào)整蓄電池的充電方式或者負(fù)載使用時間和工作強度，使負(fù)載始終與鉛酸蓄電池剩余電量相匹配，以確保蓄電池不會過放電，從而延長鉛酸蓄電池的壽命。
3、LED燈具的工作特性
LED具有對電壓敏感的特性。當(dāng)正向電壓達(dá)到3.4V以后，只要稍微改變電壓，正向電流呈指數(shù)形式變化。因此，LED采用的驅(qū)動方式為電流驅(qū)動。
太陽能路燈控制器硬件設(shè)計
1、太陽能路燈控制器總體設(shè)計框圖
圖2 太陽能路燈控制器總體設(shè)計框圖
2、太陽能路燈控制器各個模塊① 主控芯片的選擇
微處理器是整個控制器的智能核心。考慮到成本和性能，本系統(tǒng)選用AT89C52單片機。AT89C52是一個低電壓，高性能8位單片機，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
② 電壓采樣模塊的設(shè)計
在本系統(tǒng)中，所需要采樣的電壓主要是蓄電池的端口電壓和太陽能電池的端口電壓。本系統(tǒng)選用LM331作為A/D轉(zhuǎn)換芯片，其原理框圖如圖3所示。
圖3 LM331芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換原理圖
③ 系統(tǒng)時鐘模塊本控制器可以根據(jù)季節(jié)的變化和晝夜的變化來調(diào)整負(fù)載的工作情況。采用DS12C887作為系統(tǒng)時鐘芯片，其能自動產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時、分、秒等時間信息。DS12C887時鐘芯片帶有128B的RAM，其中11B用來存儲時間信息；4B的RAM用來存儲控制信息；剩下113B通用RAM供給用戶使用。
