光伏路灯智能控制系统设计探索 本文关键词：控制系统，路灯，光伏，探索，智能
光伏路灯智能控制系统设计探索 本文简介：摘要：设计一种光伏路灯智能控制系统，系统以STC89C52单片机为控制核心，采用光敏电阻对环境照度进行检测控制路灯开启，采用红外传感器检测行人与车辆通过情况从而控制路灯光照强度，并对电源进行检测实现电源的合理切换保证路灯的正常工作。该系统能实现光伏路灯的智能控制，设计原理简单，稳定可靠，维护方便。关
光伏路灯智能控制系统设计探索 本文内容：
摘要：设计一种光伏路灯智能控制系统，系统以STC89C52单片机为控制核心，采用光敏电阻对环境照度进行检测控制路灯开启，采用红外传感器检测行人与车辆通过情况从而控制路灯光照强度，并对电源进行检测实现电源的合理切换保证路灯的正常工作。该系统能实现光伏路灯的智能控制，设计原理简单，稳定可靠，维护方便。
关键词：光伏路灯，光敏电阻，红外传感器，智能控制
光伏路灯是在光照强的时候吸收太阳能转换为电能并储存于蓄电池中，待夜晚时再转化为光能进行照明，以保证行人车辆的行驶安全，这样不仅可以大量减少能源的消耗也可以为更多地方送去光明，但是由于道路的重要性和太阳光照强弱的不确定性使太阳能路灯工作效率和安全打了一个大大的折扣，所以如何合理地利用太阳能并且稳定地提供照明成为了光伏路灯使用和推广的一个大问题［1］。本文针对当前光伏路灯存在的受天气影响较大及电量消耗快的不足，设计了一款光伏路灯智能控制系统，能达到合理利用太阳能及稳定输出照明的目的。
1系统组成及功能
光伏路灯智能控制系统硬件组成主要包括单片机控制模块、光照检测模块、红外传感器模块、电源检测切换模块及电源系统这五个部分，以上部分实现对光伏路灯工作状态及蓄电池的充放电控制［2－3］。光伏路灯硬件系统结构如图1所示。图1光伏路灯硬件系统结构1）单片机控制模块。选择STC89C52单片机为主控芯片，该主控芯片功能齐全足以满足本系统的设计。2）光照检测模块。光照检测模块根据环境照度用以识别外界环境为白天还是晚上，确定光伏路灯是否进入工作状态。采用光敏电阻，通过光敏电阻对光的敏感度发射不同的电信号控制路灯的工作状态。3）红外传感器模块。红外传感器模块用于判断是否有行人或车辆经过，当有行人或车辆经过时产生不同的电信号以控制路灯亮度。采用HC－SR501红外感应传感器。4）电源检测切换模块。电源检测切换模块模块主要的作用是通过对电源电量的检测来判断太阳能路灯的电量示是否充足，为了确保路灯的工作效率，所以当电源电量低于20％时切换到备用电源以确保路灯的工作正常运行。5）电源系统。电源系统主要由太阳能电池板、备用电源和蓄电池电量检测组成。
2系统主要硬件组成及电路设计
（1）光敏电阻光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化），常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻内部电路如图2所示。（2）HC－SR501红外传感器HC－SR501红外传感器基于红外技术制作，探头技术采用1h1778探头设计。通过检测人或动物发出的红外线进而将采集的红外信号转换成电信号。其内部电路如图3所示。（3）基于Proteus的光伏路灯智能控制系统设计本光伏路灯智能控制系统主要实现以下功能，一是通过光敏电阻根据环境照度自动识别出白天和黑夜从而控制路灯的开启；二是通过红外传感器感应当有行人或车辆经过时自动加强路灯光照强度；三是当光伏路灯储存电量低于20％时自动切换电源。根据以上目标设计基于Proteus的光伏路灯智能控制系统如图4所示。
3光伏路灯智能控制系统软件设计
本系统主要工作原理为光敏电阻检测当前环境照度是否黑夜从而决定路灯是否开启；路灯开启后检测蓄电池电量是否低于20％，如果高于20％则采用蓄电池供电，如果低于则采用备用电源供电；红外传感器检测是否有行人或车辆通过，如果有则控制强灯亮，如果无则控制弱灯亮。系统软件流程图如图5所示。
4结束语
该光伏路灯智能控制系统对当前光伏路灯的不足进行了改进，通过增加光敏电阻与红外传感器完成了光伏路灯的自动开启与光照强度的自动控制，实现了太阳能的合理利用与稳定照明。
参考文献
［1］贾冬颖，王巍．基于STC单片机LED智能控制照明系统的设计［J］．照明工程学报，2010，21（2）：71－73
［2］刘鑫．太阳能路灯系统控制器研究及设计［D］．青岛：中国海洋大学，2011
［3］YueW,ChanghongS,XianghongZ,etal．Designofnewintel-ligentstreetlightcontrolsystem[C]∥ControlandAutomation(ICCA),20108thIEEEInternationalConferenceon．IEEE,2010:1423－1427
作者：刘丽 聂俊飞 尹进田 单位：邵阳学院多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室
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