基于STM32FEBK太阳能与市电互补照明系统控制器设计
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计
目录
01 一、系统需求分析
02 二、系统硬件设计
03 三、系统软件设计
04 四、结语
05 参考内容
随着社会对环保和能源利用的度不断提高，太阳能路灯控制系统在城市照明 中的应用越来越广泛。这种系统可以有效降低电力消耗，减少碳排放，同时提高 能源利用效率。本次演示将探讨基于单片机的太阳能路灯控制系统的设计。
三、系统软件设计
系统软件设计主要是根据传感器的输入和预设规则来控制路灯的开关和亮度。 具体来说，程序需要实现以下几个功能：
1、实时监测环境光线和时间：通过读取光敏电阻或数字光感器的电压值以 及GPS模块或网络时间服务器的当前时间，程序可以实时获取环境光线和时间数 据。
2、控制路灯开关：根据当前时间和环境光线强度，程序可以判断是否需要 打开或关闭路灯。例如，在夜晚或光线较弱的情况下，程序可以自动打开路灯； 而在白天或光线较强的情况下，程序可以自动关闭路灯。
5、日志记录：为了方便后期维护和管理，程序需要具备日志记录功能。例 如，记录每天的开关灯时间、亮度值以及异常情况等。
四、结语
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计可以有效提高城市照明的智能化和绿 色化水平。通过实时监测环境光线和时间，自动控制路灯的开关和亮度调节，可 以有效降低电力消耗和碳排放，同时提高能源利用效率。这种系统不仅可以广泛 应用于城市道路照明中，也可以为其他领域提供一种绿色、智能的能源利用方案。
参考内容
随着人类对可再生能源的依赖日益增加，太阳能路灯系统在公共照明领域中 的应用越来越广泛。这种系统不仅可以节约电力，降低碳排放，而且可以持续供 电，不受天气影响。然而，如何有效地管理和控制太阳能路灯系统，使其在保证 照明质量的最大限度地减少电力消耗，是当前面临的一个重要问题。本次演示提 出了一种基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计，以解决这一问题。
基于STM32的光照节能系统
《嵌入式系统导论》课程论文班级：0211112姓名：刘俊学号：021111218基于STM32的节能光照系统摘要：设计主要采用基于STM32微控制器结合CAN总线，由光线强度检测电路和热释电红外信号检测电路组成检测电路，通过检测光线强度强弱和是否有人靠近，从而控制灯的开启与关闭。
系统具有低功耗，稳定性强，通信距离远，传输速度快，误码率低等特点。
关键字：节能；光照强度传感器；stm32；Energy-saving lighting system based STM32Abstract：CAN bus using a combination designed primarily based STM32 microcontrollers, By the light intensity detection circuit and pyroelectric infrared signal detection circuit detection circuit, By detecting the intensity of light intensity and whether someone close, Thereby controlling the lights on and off.Key Words：Energy save; light intensity sensor; STM32;引言低碳生活，节能减排越来越受到国家的支持，校园生活中照明用电量巨大，因此，节约校园照明用电消耗是为了响应国家对于节能号召。
普通的校园照明系统运用普通的声控及光控传感器组成开环的控制系统，灵活性差，功耗大，不可人为干预。
市场上闭环控制的照明系统投入资金大，稳定性差，无法在校园中得到推广。
而本设计主要采用基于STM32微控制器结合CAN总线，由光线强度检测电路和热释电红外信号检测电路组成检测电路，通过检测光线强度强弱和是否有人靠近，从而控制灯的开启与关闭。
基于STM32的太阳能路灯控制系统设计
随着社会经济的繁荣发展,全国的交通网络也日趋完善,而路灯是夜间道路安全行驶的重要辅助系统之一[1].传统路灯的电能是通过铺设输电线给道路两侧的路灯提供,传统路灯的控制方式是采用分时控制、光控模式或者根据季节变化调整路灯的照明时间.一方面,传统输电线路的铺设、配电设备的安装、电能在传输过程中的损耗等都是客观存在的难题;另一方面传统单一的控制模式也无法满足人们对智慧交通的需求[2].在我们国家正在实施可持续发展的战略目标背景下,笔者提出了基于STM 32的太阳能路灯控制系统设计方案,本方案选择当下非常流行的低功耗嵌入式处理器STM 32F103ZET6为控制核心,以太阳能发电给路灯提供电能,采用声、光和红外感应等传感器全方位监控路面信息,给人们夜间或光照不足时的出行提供智能化服务.1系统结构与工作原理基于STM 32的太阳能路灯控制系统的供电系统由太阳能电池板、蓄电池和充放电管理模块等组成;控制系统由光照强度采集模块、声音采集模块、红外感应传感器模块、Zi gB ee 通信模块和报警模块等部分组成,系统框图如图1所示.系统选择意法半导体公司推出的基于Cor t ex-M 3内核的32位微处理器STM 32F103ZET6,该处理器的资源非常丰富,具有64K B SR A M 、512K BFl as h 、2个基本定时器、4个通用定时器、3个SPI 、2个I ⁃I C 、5个串口、3个12位A D C 、一个12位D A C 和112个通用I /O 口,完全能够满足系统开发需要.本系统的核心是如何在有光照时收集太阳能并转化为电能存储在蓄电池中,然后在光线不足时给太阳能路灯提供电能,我们采用充放电管理模块和处理器内部集成的12位A D 采集蓄电池的电量信息,实现蓄电池的智能管理[3].此外,本系统采用光敏传感器、声音传感器和人体红外传感器等对光强度和道路行人等道路信息进行全方位监控.当系统检测到光线充足时,熄灭路灯,系统进入充电模式;当检测到路面光线较暗,同时通过人体红外传感器检测到有行人时,系统则开启太阳能路灯;当光线较暗但是长时间没有行人时,路灯变暗或熄灭进入节能收稿日期:2019-08-07基金项目:亳州学院“嵌入式系统开发与应用”创客实验室(2017cks y02);安徽省质量工程项目“名师工作室”(2014m s gzs 170);亳州学院科研项目(B SK Y 201533)基于STM 32的太阳能路灯控制系统设计郑祥明,陈夫进(亳州学院电子与信息工程系,安徽亳州236800)摘要:针对传统路灯采用分时控制、光控模式或者根据季节调整路灯的照明时间等单一控制模式的不足提出了基于ST M 32的太阳能路灯控制系统设计方案,系统选用ST M 32F103Z ET 6为控制核心,以Z i gB ee 技术实现路灯间的组网并采用声、光和红外感应等传感器全方位监控道路信息,给人们夜间或光照不足时的出行提供智能化服务,具有一定的实践意义.关键词:ST M 32;Z i gB ee ;系统设计;智能控制中图分类号:TP368.1文献标识码:A文章编号:1673-260X (2019)11-0107-03V ol .35N o.11N ov.2019赤峰学院学报(自然科学版)J our nal of Chi f engU ni ver s i t y (N at ur al Sci enceEdi t i on )第35卷第11期2019年11月图1系统框图. All Rights Reserved.模式.Zi gB ee 通信模块则可以实现各路灯之间的通信,检测路灯的工作状态.在光线不足的情况下行人通过时,路灯可以根据行人的行走方向提前开启部分路灯,实现人来灯亮,人走灯灭的智能监控效果.2硬件电路设计2.1最小系统设计最小系统由电源模块、STM 32F103ZE T6、复位电路、时钟电路、BO O T 启动模式选择和下载电路等部分组成.其中STM 32F103ZET6是系统的CPU ,其引脚资源和分布情况如图2所示.2.2光照信息监测模块光照检测传感器模块采用灵敏型光敏电阻传感器检测光照信息,模块工作原理如图3所示,通过电位器的调节可以调节传感器的灵敏度,使用宽电压LM 393比较器,使得信号更加稳定,驱动能力强[4].本系统CPU 的PD 0端直接与模块O U T 端相连,通过PD 0端检测的高低电平情况判断环境光线亮度情况(环境光照强度较弱时,O U T 端输出高电平;光照强度较强时,O U T 端输出低电平).即,当PD 0端口检测到高电平时系统控制路灯开启,当PD 0端口检测到低电平时系统控制路灯关闭,以实现系统智能光照调节的功能.2.3声音监测模块本系统选用的声音监测模块如图4所示,该模块具有灵敏度可调,数字开关量输出,安装方便,简单易用.模块接线如表所示,当系统检测PA 0端口为高电平时表明环境声音强度较弱,当检测到PA 0端口为低电平时表明环境声音较强,以此判断环境声音强度.2.4人体红外传感器模块系统选用的是LH I 778探头设计的人体感应模块(型号为H C -SR 501),该模块具有灵敏度高、可靠性强和超低压工作模式,广泛应用于安防产品、人体感应设备和工业自动化控制中,工作原理如图5所示.人体红外感应模块接线如表2所示,当有人进入感应范围O U T 端输出高电平,人离开一段时间O U T 端输出低电平,系统C PU 通过PB0口检测高低电平的状态判断路上有无行人.2.5Zi gBee 通信模块Zi gBee 网络具有三种网络形态节点,即:C oor ⁃di nat or (中心协调器)、R out er (路由器)和End D e ⁃vi ce (终端节点).Zi gB ee 通信具有低成本、低功耗、低时延、网络容量大、性能稳定和安全性高等特点[5].本系统选用的是工业级Zi gBee 模块,模块上电即图2系统CPU图3光照信息检测原理图图4声音检测模块引脚号引脚名称接线说明系统接线情况1O U T开关量输出接口(0和1),可直接与CPU I /O 口相连,也可以直接驱动继电器模块接PA 02V C C 外接3.3V -5V 电压接3.3V 电源3G N D外接G N D接系统电源地表1声音检测模块引脚说明图5人体感应工作原理图引脚号引脚名称接线说明系统接线情况1V CC 外接4.8V -20V 电压接5V 电源2O U T O U T 信号输出接PB03G N D外接G N D接系统电源地表2人体红外感应模块接线说明108--. All Rights Reserved.可自动组网,Coor di nat or自动给所有的节点分配地址,网络加入、应答等专业Zi gBee组网流程,同时利用串口进行数据传输,控制模块可存储和处理各路灯的数据信息[6].2.6报警模块系统报警模块采用的是LE D灯模拟,当系统正常工作时,绿灯点亮;当系统出现故障时,红灯闪烁. 3软件设计3.1光照信息检测模块系统具有光照检测功能,当光照充足时,路灯处于关闭状态;当光照信息不足时,再通过声音或者红外感应传感器判断是否有人,若有,则路灯开启,若没有则路灯关闭,程序流程图如图6所示.3.2声音监测模块系统具有声音检测功能,当夜间光照不足时可通过声音检测模块判断是否有人,若有人则通过处理器打开路灯,程序流程图如图7所示.3.3人体红外感应模块系统具有人体红外感应功能,能识别道路上是否有行人,再结合光照强度信息决定路灯的开合状态,程序流程图如图8所示.3.4Zi gBee通信模块系统Zi gB ee通信模块则可以实现各路灯之间的通信,在光线不足的情况下行人通过时,路灯可以根据行人的行走方向提前开启部分路灯,实现人来灯亮,人走灯灭的智能监控效果.4总结基于STM32的太阳能路灯控制系统利用Zi g⁃Bee通信模块实现路灯之间的无线通信,可以对整个路灯系统进行智能监控.同时,太阳能路灯的应用具有无须布线、使用清洁能源和维护方便等优点,具有较大的开发和应用空间.本系统目前弥补了传统路灯的按时控制的不足,可实现在光照条件不足的情况下根据路面行人的情况进行智能补光,具有一定的创新性和实用价值.由于智慧交通的发展需要,本系统还将继续优化,把太阳能路灯接入网络,实现对路面信息的网络化、可视化监控,为大家出行提供智慧化的服务.———————————————————参考文献:〔1〕梁晓梅.太阳能路灯在小城镇路灯改造中的应用[J].湖北农机化,2019(5):47.〔2〕王国义.基于物联网的太阳能路灯控制系统的研究[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2018 (6):32-35.〔3〕夏元兴,裴蕾,许瑞琦,等.太阳能路灯的运行与应用[J].中国战略新兴产业,2018(28):17.〔4〕孙天意,薛松,赵婧含等.太阳能路灯智能控制系统设计[J].科学技术创新,2018(14):176-177.〔5〕黄梓龙.浅谈智能式LED太阳能路灯控制器的设计[J].科学技术创新,2018(3):128-129.〔6〕张银蒲.基于Z i gB ee技术的太阳能路灯控制系统设计[J].仪器仪表与分析监测,2015(3):18-20.图6光照信息检测流程图图7声音检测流程图图8人体红外感应模块程序流程图109. All Rights Reserved.。
基于单片机的太阳能电池控制器的毕业设计
基于单片机的太阳能电池控制器的毕业设计目录1概述 (1)1.1题目要求 (1)1.2题目国内外发展现状 (1)1.3题目设计目标级功能要求 (2)1.4 题目设计所需要的环境 (2)2总体设计 (3)2.1硬件总体设计 (4)2.2程序总体设计 (4)3硬件设计 (9)3.1电压采集电路 (9)3.1.1电压采样电路 (9)3.1.2ADC0809模数转换芯片 (9)3.1.3 74LS373锁存器 (11)3.2单片机及其外围电路 (12)3.2.1单片机功能引脚介绍 (12)3.2.2单片机外围电路 (13)3.3充放电电路 (14)3.3.1MOSFET (14)3.3.2光耦合器件 (15)3.3.3PWM控制技术介绍 (16)3.4硬件设计软件 (18)4软件设计 (19)4.1中断系统 (19)4.1.1中断系统结构 (19)4.1.2中断响应 (22)4.1.3中断响应过程 (22)4.1.4中断请求的撤销 (23)4.2各设计模块 (24)4.2.1程序初始化模块 (24)4.2.2定时器中断模块 (24)4.2.3A/D转换模块 (25)4.2.4PWM脉冲宽度控制模块 (25)4.2.5方案的选择控制模块 (26)4.2.6单片机停止工作的按键输入模块 (26)4.3 软件总体设计 (26)5系统调试 (31)5.1硬件电路调试 (31)5.2程序调试 (32)6其它器件介绍 (33)6.1太阳能电池 (33)6.2蓄电池 (33)6.2.1蓄电池分类 (33)6.2.2蓄电池容量 (33)6.2.3蓄电池能量效率 (35)6.2.4蓄电池循环寿命 (35)参考文献 (36)致谢 (38)1概述1.1题目要求在全球能源形势紧张，全球气候变暖严重威胁经济发展的今天，世界各国都在寻取新的能源替代战略，以求得可持续发展及在日后的发展中获得优势地位。
太阳能以其清洁、可再生、安全等显著等显著优势成为当今关注的重点。
太阳能-市电互补LED路灯控制系统的设计
第6期机电技术115太阳能-市电互补LED 路灯控制系统的设计殷 明(福建农林大学机电工程学院,福建 福州 350002)摘 要:介绍了太阳能-市电互补LED 路灯控制系统的设计,该控制系统把太阳能电池板电压分成高､中､低三个等级。
在高等级时太阳能板输出直接给蓄电池充电,中等级时太阳能板输出经BOOST 升压电路给蓄电池充电,低等级时不给蓄电池充电。
同时根据路灯节能运行的要求来轮流切换相应LED 支路实现LED 路灯的最佳运行。
关键词:太阳能;市电;LED 灯;控制系统中图分类号:U491.5+3 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-115-05太阳能作为新兴能源,其应用技术已经越来越趋于成熟,利用太阳能作为市政LED 路灯的供电电源来替代市电可以实现零耗市电的效果。
但是太阳能的日发电量易受天气因素影响,因此利用太阳能作为单一的供电电源难以满足LED 路灯正常工作需要。
另外现有的LED 路灯其定时开断LED 分支电路往往会造成各分支路LED 路灯工作时间的差异,影响LED 路灯的寿命。
本文针对以上问题对太阳能-市电互补LED 路灯控制系统进行设计。
1 控制系统的构成与设计1.1 控制系统的构成本文设计的太阳能-市电互补LED 路灯控制系统原理框图如图1所示。
该控制系统包括太阳能板电压检测判据电路､蓄电池电压检测电路､市电充电控制电路､恒压电路､时钟基准电路。
具体工作原理在电路分析中结合图10电气原理图予以叙述。
图1 系统原理图1.2 控制系统主回路设定大太阳能板输出电压介于48~72 V 为高等级,介于40~48 V 为中等级,低于40 V 为低等级。
选取一块小太阳能电池板,其在高､中､低等级下输出电压为8~12 V ､6.7~8 V 和低于6.7 V 。
控制系统主回路原理图如图2所示,电感L1､全控器件Q1和电感L2､全控器件Q2构成BOOST 升压电路。
全控器件Q1的开断由NE555芯片控制,该控制属于开环控制,当太阳能板输出电压等级为高时,太阳能板输出电压直接对蓄电池组进行充电。
基于STM32_MCU的太阳能-LED街灯解决方案
基于STM32 MCU 的太阳能-LED 街灯解决方案随着化石类能源的日益减少，以及温室气体的过度排放导致全球变暖问题越来越受到重视，人们一方面在 积极开发各类可再生新能源，另一方面也在倡导节能减排的绿色环保技术。
太阳能作为取之不尽、用之不 竭的清洁能源，成为众多可再生能源的重要代表；而在 照明领域，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩 丰富、微型化的LED 固态照明也已被公认为世界一种节能环保的重要途径。
太阳能-LED 街灯同时整合了这能自动检测环境光以控制路灯的工作状态，最大功率点追踪 （MPPT ） LED,并带有蓄电池状态输出以及用户可设定 LED 工作时间等功系统结构与实现原理 目前街灯普遍使用的是市电供电的高压钠灯结构，其中高压钠灯的电子驱动部分需要把市电从交流转化为直流，再逆变到交流来驱动，导致系统效率较低；而且由于使用的是市电，需要铺设复杂、昂贵的管线。
太阳能-LED 街灯则不具备以上的问题，由于太阳能电池板输出的是直流电能，而 LED 也是直流驱动光 源，两者的结合更能提高整个系统的效率；太阳能的使用也免去了铺设电缆及其相关工程的费用。
图1是一个太阳能-LED 街灯的结构示意图。
太阳能电池板在太阳光的照射下，其内部 PN 结会形成新 的电子空穴对，在一个回路里就能产生直流电流；这个电流流入控制器，会以某种方式给蓄电池充电。
蓄 电池在白天的时候会接受充电，而在晚上则会提供能量给 LED LED 的工作是通过控制器进行的，控制器在 保证LED 恒流工作的同时，也会监测 LED 的状态以及控制工作时间长短。
连续阴雨天以及蓄电池电能不足 的情况下，控制器会发出控制信号来启动外部的市电供电系统（不包含在控制器中），保证 LED 的正常工 作。
夕卜部的市电供电系统只是作为后备能源，只有在蓄电池电能不足的情况下才会被使用。
蓄电池的充电 完全只是通过太阳能来实现的，以确保最大限度使用太阳能。
两者的优势，利用清洁能源以及高效率的LED 实现绿色照明。
基于STM32的太阳能路灯控制系统设计
基于STM32的太阳能路灯控制系统设计作者：郑祥明陈夫进来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2019年第11期摘要：针对传统路灯采用分时控制、光控模式或者根据季节调整路灯的照明时间等单一控制模式的不足提出了基于STM32的太阳能路灯控制系统设计方案，系统选用STM32F103ZET6为控制核心，以ZigBee技术实现路灯间的组网并采用声、光和红外感应等传感器全方位监控道路信息，给人们夜间或光照不足时的出行提供智能化服务，具有一定的实践意义.关键词：STM32;ZigBee;系统设计;智能控制中图分类号：TP368.1; 文献标识码：A; 文章编号：1673-260X（2019）11-0107-03随着社会经济的繁荣发展，全国的交通网络也日趋完善，而路灯是夜间道路安全行驶的重要辅助系统之一[1].传统路灯的电能是通过铺设输电线给道路两侧的路灯提供，传统路灯的控制方式是采用分时控制、光控模式或者根据季节变化调整路灯的照明时间.一方面，传统输电线路的铺设、配电设备的安装、电能在传输过程中的损耗等都是客观存在的难题;另一方面传统单一的控制模式也无法满足人们对智慧交通的需求[2].在我们国家正在实施可持续发展的战略目标背景下，笔者提出了基于STM32的太阳能路灯控制系统设计方案，本方案选择当下非常流行的低功耗嵌入式处理器STM32F103ZET6为控制核心，以太阳能发电给路灯提供电能，采用声、光和红外感应等传感器全方位监控路面信息，给人们夜间或光照不足时的出行提供智能化服务.1 系统结构与工作原理基于STM32的太阳能路灯控制系统的供电系统由太阳能电池板、蓄电池和充放电管理模块等组成;控制系统由光照强度采集模块、声音采集模块、红外感应传感器模块、ZigBee通信模块和报警模块等部分组成，系统框图如图1所示.系统选择意法半导体公司推出的基于Cortex-M3内核的32位微处理器STM32F103ZET6，该处理器的资源非常丰富，具有64KBSRAM、512KBFlash、2个基本定时器、4个通用定时器、3个SPI、2个IIC、5个串口、3个12位ADC、一个12位DAC和112个通用I/O口，完全能够满足系统开发需要.本系统的核心是如何在有光照时收集太阳能并转化为电能存储在蓄电池中，然后在光线不足时给太阳能路灯提供电能，我们采用充放电管理模块和处理器内部集成的12位AD采集蓄电池的电量信息，实现蓄电池的智能管理[3].此外，本系统采用光敏传感器、声音传感器和人体红外传感器等对光强度和道路行人等道路信息进行全方位监控.当系统检测到光线充足时，熄灭路灯，系统进入充电模式;当检测到路面光线较暗，同时通过人体红外传感器检测到有行人时，系统则开启太阳能路灯;当光线较暗但是长时间没有行人时，路灯变暗或熄灭进入节能模式.ZigBee通信模块则可以实现各路灯之间的通信，检测路灯的工作状态.在光线不足的情况下行人通过时，路灯可以根据行人的行走方向提前开启部分路灯，实现人来灯亮，人走灯灭的智能监控效果.2 硬件电路设计2.1 最小系统设计最小系统由电源模块、STM32F103ZET6、复位电路、时钟电路、BOOT启动模式选择和下载电路等部分组成.其中STM32F103ZET6是系统的CPU，其引脚资源和分布情况如图2所示.2.2 光照信息监测模块光照检测传感器模块采用灵敏型光敏电阻传感器检测光照信息，模块工作原理如图3所示，通过电位器的调节可以调节传感器的灵敏度，使用宽电压LM393比较器，使得信号更加稳定，驱动能力强[4].本系统CPU的PD0端直接与模块OUT端相连，通过PD0端检测的高低电平情况判断环境光线亮度情况（环境光照强度较弱时，OUT端输出高电平;光照强度较强时，OUT端输出低电平）.即，当PD0端口检测到高电平时系统控制路灯开启，当PD0端口检测到低电平时系统控制路灯关闭，以实现系统智能光照调节的功能.2.3 声音监测模块本系统选用的声音监测模块如图4所示，该模块具有灵敏度可调，数字开关量输出，安装方便，简单易用.模块接线如表所示，当系统检测PA0端口为高电平时表明环境声音强度较弱，当检测到PA0端口为低电平时表明环境声音较强，以此判断环境声音强度.2.4 人体红外传感器模块系统选用的是LHI778探头设计的人体感应模块（型号为HC-SR501），该模块具有灵敏度高、可靠性强和超低压工作模式，广泛应用于安防产品、人体感应设备和工业自动化控制中，工作原理如图5所示.人体红外感应模块接线如表2所示，当有人进入感应范围OUT端输出高电平，人离开一段时间OUT端输出低电平，系统CPU通过PB0口检测高低电平的状态判断路上有无行人.2.5 ZigBee通信模块ZigBee网络具有三种网络形态节点，即：Coordinator（中心协调器）、Router（路由器）和End Device（终端节点）.ZigBee通信具有低成本、低功耗、低时延、网络容量大、性能稳定和安全性高等特点[5].本系统选用的是工业级ZigBee模块，模块上电即可自动组网，Coordinator自动给所有的节点分配地址，网络加入、应答等专业ZigBee组网流程，同时利用串口进行数据传输，控制模块可存储和处理各路灯的数据信息[6].2.6 报警模块系统报警模块采用的是LED灯模拟，当系统正常工作时，绿灯点亮;当系统出现故障时，红灯闪烁.3 软件设计3.1 光照信息检测模块系统具有光照检测功能，当光照充足时，路灯处于关闭状态;当光照信息不足时，再通过声音或者红外感应传感器判断是否有人，若有，则路灯开启，若没有则路灯关闭，程序流程图如图6所示.3.2 声音监测模块系统具有声音检测功能，当夜间光照不足时可通过声音检测模块判断是否有人，若有人则通过处理器打开路灯，程序流程图如图7所示.3.3 人体红外感应模块系统具有人体红外感应功能，能识别道路上是否有行人，再结合光照强度信息决定路灯的开合状态，程序流程图如图8所示.3.4 ZigBee通信模块系统ZigBee通信模块则可以实现各路灯之间的通信，在光线不足的情况下行人通过时，路灯可以根据行人的行走方向提前开启部分路灯，实现人来灯亮，人走灯灭的智能监控效果.4 总结基于STM32的太阳能路灯控制系统利用ZigBee通信模块实现路灯之间的无线通信，可以对整个路灯系统进行智能監控.同时，太阳能路灯的应用具有无须布线、使用清洁能源和维护方便等优点，具有较大的开发和应用空间.本系统目前弥补了传统路灯的按时控制的不足，可实现在光照条件不足的情况下根据路面行人的情况进行智能补光，具有一定的创新性和实用价值.由于智慧交通的发展需要，本系统还将继续优化，把太阳能路灯接入网络，实现对路面信息的网络化、可视化监控，为大家出行提供智慧化的服务.参考文献：〔1〕梁晓梅.太阳能路灯在小城镇路灯改造中的应用[J].湖北农机化，2019（5）：47.〔2〕王国义.基于物联网的太阳能路灯控制系统的研究[J].齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2018（6）：32-35.〔3〕夏元兴，裴蕾，许瑞琦，等.太阳能路灯的运行与应用[J].中国战略新兴产业，2018（28）：17.〔4〕孙天意，薛松，赵婧含等.太阳能路灯智能控制系统设计[J].科学技术创新，2018（14）：176-177.〔5〕黄梓龙.浅谈智能式LED太阳能路灯控制器的设计[J].科学技术创新，2018（3）：128-129.〔6〕张银蒲.基于ZigBee技术的太阳能路灯控制系统设计[J].仪器仪表与分析监测，2015（3）：18-20.。
基于STM32的光照控制系统设计
1.2
关键词：STM32系列单片机；室内光照；智能调节系统；
Abstract
Nowadays,with the development and promotion of living standards year by year, and the constant acceleration of information technology, the relationship between intelligent and people’s life, study, work is closer. While changing the way of people’s life, Information Science and Technology and Intelligent Science also make higher challenges to people’s living conditions and circumstances. The best light that people need in different ways of life is also different. Till now, most living spaces use a single uncompensated light source, it is very easy to cause visual fatigue in the eyes and even causes some degree of damage to the eyes. So finally it will lead to myopia easily. With the increasing of myopia rate, myopia has become a problem which cannot be ignored in ourlives. In this case, the aim of this project is to make a smart lighting control system, it can not only monitor of ambient light intensity and temperature in real time, but also can feedback the light intensity and temperature value to STM32 microcontroller. When the maximum fitness is exceeded or below the set, the alarm is called and adjusted accordingly. Features of this project not only have the infrared remote control when the system is to alarm the operator not only can be adjusted through gesturesto temperature appropriate control, make the operation more convenient, more creative and temperature compensation module, can collect environmental temperature, and feedback to the microcontroller, realize cold day hence tonal control.
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基于STM32FEBK太阳能与市电互补照明系统控制器设计
太阳能照明是人类开发利用太阳能的一个主要用途，然而，由于太阳能辐射的不连续性和间歇性，以及目前单纯太阳能照明系统的投资和成本较高、部分技术不够成熟等原因，太阳能照明系统经常出现在连续阴雨天时，由于蓄电池电压不足而导致负载不能点亮的情况。
将太阳能与市电组成双电源互补供电照明系统，不仅可以有效解决太阳能利用不稳定的问题，还可以适当减小太阳能电池和蓄电池的容量，降低开发利用太阳能技术的成本，同时满足系统的可靠性和经济性要求。
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本文所设计的基于STM32FEBK的系统控制器，充分利用单片机的内部资源，具有结构简单、功耗低等特点。
经调试实验证明，控制器各项功能完成良好，具有较高的实用价值和良好的应用前景，对太阳能LED照明系统的推广应用具有参考意义。
控制器的主要功能及组成
本文所设计的控制器供街道和住宅小区夜间利用太阳能和市电互补照明系统使用，根据照明实际状况，设计控制器具有如下功能：
(1)支持12V直流系统工作电压;
(2)支持最大至4A的充放电电流;
(3)支持直流、脉冲两种充电方式;
(4)具有深夜使半导体照明灯具亮度减半的功能;
(5)蓄电池电量不足时，自动切换到市电电源供电;
(6)能检测太阳能电池的电压，自动转换工作模式;
(7)能检测蓄电池的电压，对蓄电池的充、放电过程进行控制;
(8)具有防反充电保护、过充电保护、过放电保护和负载短路保护功能;
(9)具有电子时钟和计时功能。
所示为以STM32FEBK为核心的控制器外围电路示意图。
主要由PIC单片机、时钟电路、电压采样电路、开关驱动电路、时钟控制和数码管显示电路组成。
单片机PIC16F877A是控制器的核心，外围电路包括开关控制电路、数码管显示及驱动电路、工作状态显示等。
STM32FEBK单片机是控制器的核心，系统工作时需要采集太阳能电池和蓄电池的电压。
太阳能电池的输出电压受温度和太阳辐射强度等外界因素影响较大，这就要求系统的实时性比较高，即要求系统的响应速度快。
故设计中选用了内部含有A/D模块、具有14位指令宽度的中档PIC单片机16F877A，属PIC 中级产品，在保持低价格的前提下具有很高的性能。
本文设计的控制器主要用到STM32FEBK的如下一些资源：
(1)16KB的系统内可编程Flash，1KB片内SRAM，10000次擦写寿命。
程序存储空间足够大，不需要额外扩展存储器;10000次的擦写寿命方便进行程序调试;
(2)2个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时器/计数器。
用于按键去
抖和计时;
(3)1个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/计数器。
用作调节PWM控制信号的占空比，控制充电开关;
(4)8路10位ADC。
使用其中的2路ADC通道分别对太阳能电池工作电压、蓄电池工作电压采样;
(5)使用2个中断源，外部中断和定时器中断，分别用于计时和按键;
(6)可编程I/O口。
部分I/O口使用其第二功能，其他用于控制器系统功能扩展。