基于PIC单片机的风光互补路灯照明控制器

【实例简介】
基于PIC单片机的风光互补路灯照明控制器
薛林,等基于PC单片机的风光互补路灯照明控制器 成对蓄电池的充电。当光照较弱时,由于此时光DC-DC电路、实时时钟电路、充放电保护电路、 伏板先将电能储存在电容,当电容的电压达到最路灯开关电路等组成;从控制器由液晶显示以及 大功率点时再将电能转到蓄电池上,即只要光伏键盘组成(图3)。两个单片机之间通过RS232 板产生电能,无论其电流多小都可以对蓄电池进DB9接口进行异步串行通信,即通过从控制器的 行充电,最大限度地提取光伏板中的电流,充分键盘设置相关系统信息(主要包括日期设置、时 利用光伏板。 间设置、平均开灯时间设置、平均关灯时间设置 3硬件电路 时差设置、节能管理时数设置、蓄电池过充电压 本文设计了一种新型的路灯控制器,其微处设置、蓄电池过放电压设置),然后传给主控制 理器芯片均采用的是PC16F877。控制器包含主器。同时,在两个控制器相连时,主控制器的时间 控制器和从控制器两个部分:主控制器主要由信息在从控制器的液晶上显示。 N L ELtas RM4 IAAn AAARWNF -I7 noa 图3时钟及PWM产生电路 Fig 3 Clock and the PWM generation circuit 主控制器能够实现对蓄电池的充放电管理,DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、 防止过充、过放。它有两路脉宽调制器(PWM)通分、秒等时间信息。DS12C887中自带有锂电 道和8路可编程AD转换器通道,通过AD输池,外部掉电时,其内部时间信息还能够保持 入口实现对蓄电池的采样测量,实现蓄电池的过10a。对于一天内的时间记录,有12h制和 充、过放保护以及路灯光控开关。充电开关电路24h制两种模式,在12h制模式中,用AM和 由两根控制线(光伏充电电路的PWM信号和风PM区分上午和下午。时间的表示方法有两 机的PWM信号)与微处理器的PWM端口相连种:一种用二进制数表示,一种是用BCD码表 接,实现PwM控制脉冲充电,能够极大地提高示。DS12C887中带有128字节RAM,其中有 系统充电效率。放电开关电路也由两根控制线与11字节RAM用来存储时间信息,4个字节 微处理器相连,控制开关动作,它能够实现光源RAM用来存储DS12C887的控制信息(称为控 的开关和功耗调节。本控制器采用的节能管理方制寄存器),113字节通用RAM便于用户使 式是在一个灯杆上安装两个灯,从天黑时到晚上用。另外,用户还可对DS12C887进行编程以 节能管理时间之前两盏灯同时点亮,系统全功率实现多种方波输出,并可对其内部的3路中 运行;到节能管理时数之后关掉其中一盏灯,系断,通过软件进行屏蔽。 统半功率输出;为了延长路灯的使用寿命,采用 基于时钟芯片Ds12C887,本文所设计的控 两盏灯循环利用方式,即日期为偶数,在节能管制器是采用时空方式进行开关灯控制的,一年四 理时间关掉A灯,日期为奇数,在节能管理时间季的开关灯时间变化如图4所示。可以通过在从 关掉B灯。 控制器上对当地的平均开关灯时间(即春分和秋 本控制器采用的时钟芯片是 DALLAS公分时的开关灯时间)和时差进行设置,利用软件 司生产的实时日历时钟芯片DS12C887,计算出当天的开关灯时间。 可耳能骠 2011,29(1) 外,用户通过键盘对系统信息进行修改后,由从 开灯时间 控制器发送给主控制器进行处理。 5结语 本文介绍了一种用于风光互补路灯照明系 关灯时间 统的新型智能控制器。控制器由主控制器和从控 制器组成,微处理器均采用PC16F877芯片。主 控制器主要由DC-DC电路、实时时钟电路、充放 春分夏至 秋分 冬至 电保护电路、路灯开关电路等组成,从控制器由 节气 液晶显示以及键盘组成。两个单片机之间通过 图4开关灯时间变化图 RS232DB9接口进行异步串行通信,即通过从控 Fig4 Turnon and turn off time variation 制器的键盘设置相关的系统信息(主要包括:日 从控制器主要由液晶显示和键盘组成。显示期设置时间设置、平均开灯时间设置、平均关灯 部分是人机对话的窗口,具有重要作用。根据用时间设置时差设置、节能管理时数设置蓄电池 户需求,控制器要实现的显示功能有日期设置、过充电压设置、蓄电池过放电压设置),然后传给 时间设置、平均开灯时间设置、平均关灯时间设主控制器。同时,在两个控制器相连时,将主控制 置、时差设置、节能管理时数设置、蓄电池过充电器的时间信息在从控制器的液晶上显示。试验和 压设置、蓄电池过放电压设置。从控制器使用运行结果表明,应用此智能控制器的照明系统, LCD12864-12液晶显示模块,这种字符型液晶模具有效率高、稳定性好的优点,并能长期自动运 块是一种带汉字库的液晶显示模块,可以进行4行在免维护状态下,具有广阔的应用前景。 行字符显示。模块允许单片机随时访问显示参考文献 RAM并可进行位操作。用户通过键盘模块对充昊理博,赵争鸣刘建政用于太阳能照明系统的智 放电各种参数进行设置,本控制器采用中断的方 能控制器[J清华大学学报(自然科学版),2003,43 式进行按键处理。由于PIC单片机的 PORTB各 (9):1195-1198 端口具有弱上拉功能,只要通过软件设置相应的[2]谢小英,阴文平黄成德,阀控式铅酸电池的研究现 控制位即可。并且 PORTB端口的高四位,即 状与展望[电池,2009,39(1):47-48 RB4~RB7引脚的电平发生变化时会产生中断。 KirCHEV A, DELAILLE A, KAROUI F,etat, Studies 用电平变化产生中断的方式可以大大提高效率。 of the pulse charge of lead-acid batteries for PV appli cations (I), Factors influencing the mechanism of the 4软件设计 pulse charge of the positive plate[J]. J Power Sources, 主控制器和从控制器之间会实时地进行通 2008,177(1):217-225 信,主控制器通过异步通信方式把从时钟芯片凹张月滨,王星博,任永乐,等,延长铅酸电池寿命保护 DS12C877读取的时钟信息传送到从控制器,从 装置的设计门电池,2007,37(3):226-228 控制器将其在液晶模块12864上进行显示。另 DOI】CNKI:21-1469/TK201101261721006 一++十“+“m+m“+“ 太阳能产业将成新兴能源支柱产业 太阳能是目前最具发展前景的新能源。近几年我国全国能源工作会议上表示,下一步将加强太阳能行业规 t太阳能产业发展势头迅猛,2010年全国光伏发电装机规划和准入管理,引导产业健康发展,把它培养成为我国 模约达到60万kW。但光伏行业也承受着产能过剩、高先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业。在具体落实 牦能、高污染的质疑。 上,要继续推广利用太阳能热水器,加大对太阳能发电 经过多年发展,我国已形成了比较完整的太阳能光技术研发的支持。建设国家级太阳能研发试验中心,增 伏产业链,对国内太阳能光伏发电市场的评价是:启动加财政和企业的研发投入。要在太阳能资源丰富、具有 有序,起步良好。当前的主要问题是太阳能光伏发电转荒漠和荒芜土地资源的地区,建设一批大型并网光伏示 化效率较低,发电成本较高。 范电站。在内蒙古、甘肃、青海、新疆、西藏的适宜地区, 国家发展改革委副主任、国家能源局局长张国宝在开展太阳能热发电试点 〈来源中国经济网〉 ·110 【实例截图】
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