基于51單片機(jī)多功能太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

作者：時(shí)間：2013-11-22 來源：網(wǎng)絡(luò)

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隨著社會(huì)發(fā)展的步伐日益加快，人們對(duì)新型能源地開發(fā)利用程度不斷加大，太陽(yáng)能作為一種新型能源，越來越受到人們的重視，合理有效的利用好太陽(yáng)能，已逐步成為節(jié)能環(huán)保的一種趨勢(shì)。西藏太陽(yáng)能資源居中國(guó)首位，也是世界上最豐富的地區(qū)之一，全年平均日照時(shí)數(shù)在3 000小時(shí)左右。因此為了更環(huán)保、更加節(jié)能，合理有效地利用太陽(yáng)能，我們?cè)O(shè)計(jì)出一款多功能太陽(yáng)能路燈。文中采用C8051F020作為主控芯片，通過51單片機(jī)控制片內(nèi)高速AD對(duì)紫外線傳感器、溫度傳感器、光照度傳感器等進(jìn)行采樣，對(duì)拉薩環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)(特別是紫外線強(qiáng)度的監(jiān)測(cè))，相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)經(jīng)過LCD顯示，用戶可通過需要顯示廣告信息，如進(jìn)行公益廣告，商業(yè)廣告相關(guān)信息的宣傳；同時(shí)利用具有高效節(jié)能的LED燈作為發(fā)光源提供照明，蓄電池作為儲(chǔ)存電能的工具，將獲取的太陽(yáng)能存儲(chǔ)起來。本設(shè)計(jì)不僅具有良好的市場(chǎng)前景，而且實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
1．1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
文中設(shè)計(jì)的硬件包括，新華龍電子公司的C8051F0201單片機(jī)、穩(wěn)壓電路。文中主要利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存在蓄電池中，由蓄電池給硬件部分提供電源，通過穩(wěn)壓電路提供單片機(jī)工作電壓，主控芯片C8051F0201控制LCD顯示和AD采樣，太陽(yáng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

1．1．1 C8051F020簡(jiǎn)介
C8051F020(以下簡(jiǎn)稱51單片機(jī))器件是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片，具有32個(gè)數(shù)字I／O引腳。此款51單片機(jī)具有高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核(可達(dá)25MIPS)。全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口(片內(nèi))。12位、100 ksps的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開關(guān)。
8位500 ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)和兩個(gè)12位DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式。64 k字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器。4 352(4096+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM，可尋址64 K字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口。硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、Sm Bus／I2C和兩個(gè)UART串行接口，5個(gè)通用的16位定時(shí)器。具有5個(gè)捕捉／比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器陣。列片內(nèi)看門狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器，每個(gè)MCU都可在工業(yè)溫度范圍(-45～+85℃)內(nèi)用2．7～3．6 V的電壓工作。端口I／O、／RST和JTAG引腳都容許5 V的輸入信號(hào)電壓。C8051F0201引腳如圖2所示。