太阳能交通警示灯讲解
基于555定时器的太阳能交通指示灯
摘要
随着人口的增多和工业化的影响，全球能源消耗正以惊人的速度消耗。世界各国竞相实施了可持续发展的能源政策，其中利用太阳提供能量的光伏发电最受瞩目。目前光伏电池主要应用在独立光伏系统和光伏并网系统，消费类产品的应用实例如太阳能交通警示灯。迫于全球性日益严重的资源短缺和环境污染，使得光伏产业的发展不仅仅是一个经济问题更是一个环境保护和能源替代的问题。
本文描述模拟太阳能交通警示灯的工作原理，以一个555定时器为主要器件构成电压调节电路，用来产生矩形波来控制LED的通断和闪动频率，使用光控电路和蓄电池来实现白天和晚上的LED灯的通和断，由于考虑环境因素对太阳能发电的不稳定性，需要使用一个LED驱动器使电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光，从而能够延长LED发光的寿命，从而达到正常工作的太阳能交通警示灯产品。
关键词：太阳能交通警示灯 ne555定时器 LED驱动器光控电路蓄电池
1.绪论
能源危机迫使各国政府大力发展太阳能产业。随着人口的增多和工业化的影响，全球能源消耗正以惊人的速度消耗。从环保角度考虑，随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋严重近年来世界各国竞相实施了可持续发展的能源政策，其中利用太阳提供能量的光伏发电最受瞩目。光伏发电因其具有安全可靠无污染、无需消耗燃料、无需机械转动部件、故障率低、维护方便等独特优点正受到各国的普遍重视。各国政府将会大力发展太阳能产业。目前光伏电池主要应用在独立光伏系统和光伏并网系统，消费类产品的应用实例如太阳能调通警示灯。迫于全球性日益严重的资源短缺和环境污染，使得光伏产业的发展不仅仅是一个经济问题更是一个环境保护和能源替代的问题。
自2008年开始在各大发展中城市崭露头角,首先是深圳市深南大道科技园交叉口,开始时使用一种新型的交通警示灯——“太阳能黄闪警示灯”。把它树立在人行道上，用来提醒广大过往驾驶人注意行人安全，那时还处于试点阶段，试用效果好的话将全面推广。该灯采用太阳能作为能源，白天有阳光照射到太阳能电池上时，电池将太阳能转换为电能，其中的部分电能用于维持信号灯和无线信号机正常工作，确保交通道路的畅通流动。
随着现在技术与科技的不断提升,太阳能交通信号灯的使用越来越普遍,方便,新型的太阳能交通设施产品也层出不穷.最新的太阳能信号灯产品出现有:太阳能自动警示信
号灯 ,抗风型太阳能交通信号灯,带有吸附面的太阳能信号灯, 道口栏木太阳能信号灯等等,功能有太阳能无线智能交通信号灯控制系统,太阳能无线遥控交通信号灯控制系统,
太阳能路口交通信号灯无线传输控制系统, 基于太阳能及风力供电的绿色无线控制交通
信号灯系统。
警示灯一般用在维护道路安全，通常是用在警车﹑工程车、消防车﹑急救车﹑防范管理车﹑道路维修车﹑牵引车﹑紧急A/S车、机械设备等开发。一般情况下，警示灯是按车种和用处分为多样的长度，有灯罩组合的构造，需要时一边方向的灯罩可以组合复合颜色。此外，还可以根据光源形式的不同，分为：1.灯泡转灯；2.LED闪光；3.氙气灯管频闪，其中LED闪光形式的是灯泡转灯形式的升级版，成为了现在太阳能交通警示灯的潮流，使用寿命更长，更节能，更低热！
2. 方案选择
2.1整机设计方案选择
以一个555定时器为主要器件构成电压调节电路，用来产生矩形波来控制LED 的通断和闪动频率。由于要考虑天气阴晴，光照的强弱带来的太阳能发电的不稳定性，需要使用一个LED 驱动器使电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED 发光，从而能够延长LED 发光的寿命。这个系统还需要用到蓄电池和光控电路来实现白天和晚上LED 灯的断和通。主要需要解决的问题是光控电路的设计，LED 驱动器的选择，以及这个电路在实验室的实际效果怎样，从而达到正常工作的太阳能调通警示灯产品。本文对系统的每个部分、实现过程做了详细介绍。整个系统的核心是以555定时器进行矩形构成多谐振荡器，产生周期性的矩形方波，完成课题所有要求。
整个设计框架图如下
3.光控电路
3.1蓄能电池的选择
蓄能电池采用4节干电池供电，并以5V 电源模块稳定输出5V 电压源，为555定时器与TLC5917专用LED 驱动器以及光控电路工作在正常范围内。
3.2 光控电路的选择
以光敏电阻为核心元件，与LM393D 电压比较器、普通色环电阻、电位器、三极管、二极管、继电器构成，具体见下图，图中的电阻阻值未给出，可根据需要在什么范围内的
的2脚和3脚即可。下面具体介绍光控电路中光敏电阻的原理、资料及应用和LM393D的资料以及其他元器件的资料。
3.2.1 光敏电阻
(1)电阻的概念
光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的光照强度强弱而改变的电阻器，又称光电导探器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光信号转变为电信号）。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光照。当它受到入射光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子与空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
（2）光敏电阻的分类
根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。
可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，路灯、航标灯和其他照明系统装置的自动亮灭，各类工农业控制装置自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，厚度极薄的零件的厚度检测器，照相机，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等各类电子应用方面。
(3)光敏电阻的材料及原理
暗环境里，它的电阻值很高，
当受到光照时，只要可见光的光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的自由电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由可见光光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻的阻值下降。光照强度越强，光敏电阻的阻值越低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。
（4）光敏电阻的应用
光敏电阻可广泛应用于各种光控电路，如对灯光的控制、调节、继电器的闭合与断开灯电子装置中，也可用于光控开关，本文中的光控电路及采用光敏电阻在光控开关中的应用，具体见上图。
3.2.2 LM393D资料
（1）概述
LM393D是由4个独立的、高精度电压比较器组成的集成电路，失调电压低，最大为2.0mv,在很宽的电源电压范围内使用于双电源工作模式，也适用于单电源工作模式。无论电源电压范围大小，电源消耗的电流都很低。它还有个特性：即使是单电源供电，比较器的共模输入电压范围接近地电平。
主要应用于限幅器简单的数模转换器脉冲发生器延时发生器宽屏压控振荡器MOS时钟计时器多频振荡器和高电平数字逻辑门电路。LM393D被设计成能直接连接TTL电平和COMS 电平；当用双电源供电时，它能兼容MOS逻辑电路—这是低功耗的393相较于标准比较器的独特的优势。
(2)优势
高精度比较器；
减少由于温漂引起的失调电压；
可以单电源供电；
输入共模电压范围接近地电平；
兼容逻辑电路。
(3) LM393D主要特点如下：
消耗电流小，Icc=0.8mA；
输入失调电压小，VIO=±2mV；
共模输入电压范围宽，Vic=0～Vcc-1.5V；
输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；
输出可以用开路集电极连接“或”门；
（4）LM393D引脚图及内部框图
a.采用双列直插8 脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP8）其引脚
图如下：
b.LM393引脚功能排列表：
c.LM393主要参数表：
d.电特性（除非特别说明，VCC=5.0V， Tamb=25℃）
(5)应用说明
LM393是高增益,宽频带器件,和大多数电压比较器一样,如果输出端到输入端有寄生
电容，因而会产生产生耦合,则很容易产生振荡现象.这种现象仅仅出现在当比较器改变原始状态时,输出电压处于过渡的间隙.所以电源既使加了旁路电容滤波也不能解决这个问题,标准PCB板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的.减小输入电阻至小于10K 将减小反馈信号,而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不
可能产生由于寄生电容引起的自激振荡现象.除非利用滞后,否则直接插入IC并在引脚上加上电阻将引起输入—输出端在很短的转换周期内产生振荡现象,如果输入信号是脉冲波形或者矩形方波信号,并且在上升和下降时间段相当快,则滞回将不需要.
LM393D比较器的所有没有使用用的引脚必须保证接地. LM393偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围 2.0~30V无关. 通常电源不需要加旁路电容进行滤波。差分输入电压允许大于电源电压Vcc并且不会损坏器件.保护部分必须能阻止输入电压向负端超过
-0.3V. LM393的输出部分是集电极开路,发射极接地的 NPN型输出晶体三极管,可以用多集电极输出提供其功能.输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上,
被运用),输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时,输出晶体管将退出原来的工作状态而且使输出电压将很快上升.输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的限制。当负载电流值很小时,输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)被允许输出电位在参考零电平上。
3.2.3 晶体三极管的选择
该光控电路选择的晶体三极管是2sc1815,下面主要介绍该晶体管的资料及应用。
2SC1815，采用TO-92 封装方式。
晶体三极管的极性：NPN型
电压Vceo：50V
截止频率 ft, 典型值:80MHz
功耗, Pd:400mW
集电极直流电流:0.15A
直流电流增益 hFE:120
针脚数:3
总功率, Ptot:400mW
晶体管数:1
晶体管类型:通用小信号
最大连续电流, Ic:0.15A
最小增益带宽 ft:80MHz
电压, Vcbo:60V
电流, Ic hFE:2mA
电流, Ic 最大:0.15A
直流电流增益 hfe, 最小值:70
表面安装器件:通孔安装
饱和电压, Vce sat 最大:0.25V
该光控系统中的晶体三极管起到了作为开关的用途，与LM393D电压比较器和光敏电阻灯构成了开关电路，使继电器在相应设定的光照范围内起到断开与闭合的作用2sc1815是现在最常用的NPN型的晶体三极管，其参数与其他一些晶体三极管参数相同，其应用方面，若难没有找到合适的2sc1815晶体三极管，故可以考虑用其他的晶体三
极管代替，可达到相同的效果，可选择常用的2N5551、9014、2N3904、2sc1760和国产3DA150A 等晶体三极管代替。
3.2.4 继电器的选择
(1)概念
继电器（英文名称：relay）是一种弱电电控制控制强电器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预期的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于电气自动化的控制电路中，它实际上的作用是用弱电流去控制强电流电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，是一种很常用的电子器件。
(2)电符号和触点形式
继电器线圈在电路原理图中用一个长方框符号表示，如果继电器内部结构有两个线圈，就画出两个并列的长方框。同时在长方框内或者长方框外旁边表上符号“J”。继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接标注在长方框一侧，这种标注方法是比较直观可见的；另外一种方法是按照实际电路连接的需要，把各个触点分别画在各自需要的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁边分别标上相同的文字标号，并且在触点上编上编码，以此作为区别。继电器的触点有三种基本形式：
a.动合型（常开）（H型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合，以合字的拼音字头“H”表示。
b.动断型（常闭）（D型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开，用短子的拼音字头“D“表示。
c.转换型（Z型）这是触点组型。这种触点组共有3个触点，即中间触点是动触点，上下各一个静触点，线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个静触点闭合，线圈在通电后，动触点就会移动，使原来断开的成闭合状态，原来闭合的成断开状态，达到转换目的
(3)继电器的分类
a.电磁继电器：利用输入电路内电路在电磁铁铁芯继电器
与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器。
b.固体继电器：指电子元件履行其功能而无机械运动构件的，输入和输出隔离的一种继电器。
c.温度继电器：当外界温度达到给定值时而动作的继电器。
d.舌簧继电器：利用密封在管内，具有触电簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧动作来开，闭或转换线路的继电器
e.时间继电器：当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定时间才闭合或断开其被控线路继电器。
f.高频继电器：用于切换高频，射频线路而具有最小损耗的继电器。
g.极化继电器：有极化磁场与控制电流通过控制线圈所产生的磁场综合作用而动作的继电器。继电器的动作方向取决于控制线圈中流过的的电流方向。
h.其他类型的继电器：如光继电器，声继电器，热继电器，仪表式继电器，霍尔效应继电器，差动继电器等。
该光控系统采用的是电磁继电器，在这里着重介绍电磁继电器的构成及工作原理，上图则是电磁继电器的内部结构图。
其主要工作原理是：只要在绕有铁芯的线圈两端加上一定的电压，线圈中就会通过一定的微小的电流，从而产生电磁效应，外部的衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧原长的拉力被吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸合。当线圈被断电后，电磁铁因没有电流通过，故磁力消失，衔铁上的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力恢复原长，返回到的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中小电流对大电流装置的导通、切断的目的。有很强的可利用性和安全性。
4.555定时器的选择
4.1 概述
555 定时器又称时基电路，是一种模拟和数字功能相结合的中规模单片集成电路。555定时器按照内部元件构成分为双极型和单极型两类。一般用双极性工艺制作的称
为555，用CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V 电源电压的范围内工作,7555 可在 3~18V 电源电压范围内工作，输出驱动电流约为200mA ，因而555定时器的输出可与TT 电平、CMOS 电路电平或者模拟电路电平兼容。
4.2 555定时器的结构
555定时器的内部结构原理和外部引脚如下图，由下图可以看出，555定时器由电阻分压器、电压分压器、基本Vc1、Vc2触发器和集电极开路的放电三极管Td 几部分组成。
比较器C1的输入端V11接引脚6）称为阀值输入端，使用手册上用TH 标注；比较器C2的输入端V12（接引脚2）称触发输入端，使用手册上用TR 标注。C1和C2的参考电压（电压比较的基准）VR1和VR2由电源Vcc 经三个5千欧的电阻分压给出。当控制电压输
入端Vco 悬空时，VR1=32Vcc,VR2=31Vcc 若Vco 外接固定电压，则VR1=Vco ,VR2=21
Vco 。
RD 为异步置零端，只要在RD 端加入低电平，基本Vc1、Vc2触发器就置零，非置零时RD 处于高电平。
4.3 555定时器的引脚图
1脚：外接电源负端VSS 或接地，一般情况下接地；
8脚：外接电源VCC ，双极型时基电路电源电压VCC 的范围是4.5 ~ 16V ，CMOS 型时基电路的电源电压VCC 的范围为3 ~ 18V 。一般用5V ；
3脚：输出端Vo ；
2脚：低触发端；
6脚：TH 高触发端；
4脚： 是直接清零端。当此端引脚接低电平时，则时基电路不工作，则此时不论、TH 处于何种电平，时基电路的输出为“0”，该端不用时应该接高电平，保证能555定时器能够正常工作；
5脚：Vcc 为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01uf 电容接地，以防引入外部的杂波的干扰。
7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电作用，构成电容的充放电。
4.4 555定时器的应用
555定时器的应用十分广泛，它可以构成单稳，双稳，多谐振荡器和施密特触发器，还可以构成各种定时器，报警装置，信号发生器等，这里仅对多谐振荡器这类应用做介绍，因为本文中则利用555定时器做多谐振荡器产生周期性的矩形脉冲或方波。
a.工作原理
多谐振荡器只有两个暂稳态。假设当该电路的电源接通后，电路处于某一暂稳态态过
程，电容C 上的电压Uc 略低于31
Vcc ，Vo 输出高电平，TD 截止，电源Vcc 通过R1和R2
给电容C 充电。随着充电的进行Vcc 逐渐增高，但只要31Vcc Vcc ，输出电压Vo 就一直保持高电平不变，着就是第一个暂稳态过程。 当电容C 上的电压Vc 略微超过32 Vcc ，基本Vc1、Vc2触发器置0，使输出电压Vo 从原来的高电平翻转到低电平，即Vo=0，TD 饱和导通，此时电容C 通过R2和TD 进行放电。 随着电容C 的放电，Vc 下降，但只要32Vcc>Vc>31 Vcc ,Vo 就一直保持低电平不变，这就是第二个暂稳态过程。 当Vc 下降到略微低于31 Vcc 时，基本Vc1、Vc2触发器置1，电路输出又变为Vo=1， 发生原理图和工作波形图如下 图. b.多谐振荡器T 的计算 多谐振荡器的振荡周期为两个暂稳态过程的持续时间，即T=T1+T2 。下面给出电容C 的充电时间T1和放电时间T2的公式 C C Vcc Vcc Vcc Vcc C R R R R R R T )(7.02ln )(331ln )(2121211+=+=--+= C C Vcc Vcc C R R R T 22227.02ln 320310ln ==--= 所以振荡周期为C R R T T T )(7.02121+=+= 5. LED 驱动器的选择 5.1 LED 驱动器的概念 LED 驱动器（LED Driver ），是指驱动LED 灯发光或LED 模块电子电路正常工作的调整电源的电子器件。由于LED 灯的PN 结的导通特性决定，它能适应的电源电压和电流波动范围非常的狭窄，微小的偏离就可能造成无法点亮LED 灯或者LED 灯发光的现象不明显，或者降低LED 灯的使用寿命甚至使芯片受到破坏。现行的工频电源和常见的电池，电源模块因为负载原因及周围坏境的影响会造成输出波动并且产生各类杂波，所以均不适合直接供电给LED 灯，LED 驱动器就可以稳定输出电流，使LED 在最佳电压或电流状态下工作的 电子芯片。 5.2驱动方式可分类： 5.2.1 恒流式: a、恒定电流驱动电路在输出时的电流是恒定不变的，而输出的直流电压随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载的阻值越大，输出电压也就越高； b、恒流电路不怕负载电路短路，但禁止负载电路完全开路。 c、恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对其他的LED驱动器来说而言市场价格价格较高。 d、应值得注意的是所使用最大承受电流和其电压值，它限制了LED灯的使用数量； 5.2.2 稳压式： a、当稳压电路中的各项电气参数被确定以后，输出的电压量是固定不变的，而输出的电流却随着负载的增减而变化； b、值得注意的是稳压电路不怕负载电路开路，但禁止负载电路完全短路； c、以稳压驱动电路驱动LED灯，每串需要加上合适的限流电阻方可使每串LED灯显示亮度一样或相差甚微； d、亮度会受整流而来的电压变化的影响。 在该模拟太阳能交通警示灯的电路中，使用的LED专用驱动器是TLC5917，它是8位恒流下沉式LED驱动器，LED 高压允许使用一个单一的电路输出LED灯或单多个LED指示灯。与独立控制的产出与恒定电流供应，指示灯均可合并输出更大的电流。TLC5917主要的特点为有8个恒定电流输出通道，可吸收5mA到120mA电流；它会恒定输出电流，不随负载电压而改变；它主要应用在通用型LED照明应用；LED显示系统；LED招牌；车载LED 照明等等各类电子应用。下面给出了其内部的结构图 现在市场上LED驱动器的种类特别多：如TLC5916 TLC5917 TLC5924 TLC5940 TLC5942 TLC5945 TLC59116等等。 6.系统硬件原理图 7.展望与总结 由于原来对实践操作没有太重视，造成现在在设计电路时出现了诸多问题，但在指导老师薛老师的指导下，以及查阅大量资料，充分利用手上的资料，利用Altium designer 6.9绘图软件，设计出了电路原理图，并按照元器件清单购买了相应的电子元器件，在学校开放性实验室中完成PCB的制作，及其焊接好电路，以及后期的调试。完成了课题所需，了解了运用在城市道路中的交通警示灯的原理。 通过此次毕业设计，我再次巩固了以前所学的专业知识，又在设计过程中学到了许多新的软件，比如Altium designer 6.9专业绘图软件和一些具体实验操作的注意事项，增强了在产品研发的基本思路和要求，、让我在大学期间得到了一个很好的实践锻炼的机会。 在我正式踏入社会之前，我能够经历这样一个学习过程，对我日后的工作以及遇到困难时如何应对有着特殊的意义，特别是在利用555定时器的各种控制电路等基础知识的加深以及各种控制方式的利用，对我七月份即将投入工作来说，都是非常需要的，这也是此次毕业论文的又一大重要目的。 致谢 在我的课题和论文即将完成之际，向在我大学四年学习过程中曾经指导过我的老师，关心过我的朋友和同学，及所有帮助过我的人致以深深的感谢。 首先，我谨怀着真诚的心情向我的指导老师薛老师致以崇高的敬意和深深的感谢，薛老师教学、科研等工作繁忙，但他总能尽心尽职、耐心帮助，严格要求，对我的课题给予全面的指导、帮助和督促，X老师的渊博的学识，对事业的执着追求精神以及严谨的治学精神使我受益匪浅。 其次，应当感谢学校给我们这次毕业设计机会，并为我们的设计提供了良好的设计环境以及各类操作设备，让我们在几个月的毕业设计中学到了非常多的宝贵的知识和实际操作的经验，让我感觉到自己的实际能力还存在很大的问题，这将成为我以后进入社会时需要注意与加强的方面。 最后，在完成这篇毕业论文过程中，我参考了许多文献，对于这些文献作者，虽然在不可能一一提及，但是对他们每一位表示最诚挚的谢意！ 参考文献 [1] 周静.何为.龙兴明蓄电池储能的独立光伏系统充电控制器研制电力自动化设备2011(11) [2] 李景天.廖华.马煜.姚朝辉.马逊太阳能路灯工作情况仿真研究云南师范大学学报（自然科学版）2011(5) [3] 陈维;沈辉太阳能光伏应用中的蓄电池研究电池2006(01) [4] 洪峰.满瑞高亮度LED驱动芯片概述数字通信2011(2) [5] 张波.曹丰文.汪义旺 LEO路灯驱动及智能调光系统的研究与设计照明工程学报2011(4) [6] 韩东霖.安强.季凌燕智能LED照明控制系统的设计 [期刊论文] -信息技术2012(1) [7] 555定时器的功能图表示法及其应用 - 安徽工业大学学报(自然科学版) - 2002, 12 [8] 康华光. 电子技术基础[M]. 第五版．北京：高等教育出版社，2005． [9] 罗先觉. 电路[M]. 第五版．北京：高等教育出版社，2006． [10] 赵争鸣，刘建政，袁立强等. 太阳能光伏发电及其应用[M].北京：科学出版社，2005． [11] 张伟敏，党霞新型智能路灯的设计硅谷 2010，（17） [12] 陈维;沈辉;丁孔贤太阳能LED路灯照明系统优化设计 2005(11) [13] 周昶;马磊;吴春泽使用超级电容的太阳能路灯系统的仿真研究 2010(06) [14] 郭廷玮. 太阳能的利用和前景[M].北京：科学普及出版社，1984． [15] Peter Baureis Compact Modeling of electrical,Thermal and Optical LED Behavior 2005(16) 第五届中国(甘肃)国际新能源博览会8月18日在酒泉召开 2014年07月05日 人民网兰州7月5日电（呼双鹏）记者从甘肃省政府新闻办举行的新闻发布会上了解到，作为第二十届兰洽会的重要活动之一，第五届中国（甘肃）国际新能源博览会将于今年8月18日在酒泉开幕。本届博览会以“新丝路、新能源、新跨越”为主题，通过一系列活动，宣传展示新能源发展的成就，研讨新能源发展的趋势和对策，为业界搭建一个国际性、交易性、技术性的高端商贸平台。 据介绍，此次国际新能源博览会期间，将举办新能源产业论坛和酒泉投资合作项目签约仪式，组织参观新能源展览、新能源技术产品展览、风电场、光伏发电场和新能源及装备制造产业。届时，政府官员、企业和业内专家将围绕风能太阳能发电输出与就地消纳、太阳能应用、光伏产业发展等热点问题进行交流。 据介绍，酒泉风能、光能资源充足，酒泉风能资源总储量2亿千瓦，可开发量8000万千瓦以上，占全国可开发量的七分之一；光热资源蕴藏量20亿千瓦，可开发利用面积5万平方公里，属于国家光热资源分布一类地区。目前，酒泉市风电开发总规模达到1020万千瓦，光电开发总规模达到3294兆瓦，风电光电并网总装机占到甘肃电力总装机的20%，即将建成全国首个千万千瓦级风电基地和百万千瓦级光电基地，因此，酒泉新能源产业已被甘肃省列入全省5个千亿元产业链之一。 酒泉市市长都伟在发布会上介绍说，酒泉区位优势独特，资源禀赋良好，投资环境优越，先后被国务院确定为全国重要的新能源基地和开发利用示范区，风电、太阳能发电示范基地，风电装备生产基地，光伏、光热产品研发制造基地。在新能源产业的带动下，当地的新能源装备制造业也初具规模，形成了1.5兆瓦到5兆瓦风机整装年产能力620万千瓦，成套光伏组件年产能力450兆瓦，电机年生产能力950台，光伏逆变器年生产能力1000兆瓦，已成为全国规模最大、集中度最高、配套最完善的风光电装备制造基地。 太阳能施工诱导牌，是根据中华人民共和国国家标准GB5768-1999《道路交通标志和标线》中的施工区标志的工艺标准加工制造。该产品在普通逆反射反光交通标志的基础上，应用了先进的太阳能蓄电池低压供电技术，采用LED 发光管镶钳于标志板，使得指示标志无论在白天或夜间均具备良好的辩认视读性能，尤其是在阴雨大雾等恶劣天气环境下，更具备远距离光线穿透力。太阳能施工诱导牌选用了台湾光磊芯片制造的优质高亮度LED发光管，箭头指示以超过8000mcd亮度黄色发光管。选用国际知名品牌尚德太阳能板及保护神蓄电池做为主要组件，以保证品质的稳定可用性。 工艺原理：白天，太阳光照射到电池板，向蓄电池充电或者同时向标志板供电，可根据不同使用环境进行调节模式。夜间，蓄电池向标志板供电，LED发光管保持常亮或闪亮模式。发光时间由光控开关自动控制。 产品功能：在无太阳能充电条件下蓄电池可持续放电100-120小时。LED发光在夜间直线可视距离达1000M，可读距离达500M。电路故障时，标志板的反光材料仍然在车灯照射条件下被动反光。 使用条件及品质保证：太阳能板须安装固定于一年四季均光照充足的朝南方向，能够保持板面清洁或便于清洗，使用寿命10年以上。蓄电池控制箱尽可能安装于通风背光处，要考虑到容易更换和不易被盗损箱内温度在+45至-25摄氏度之间，使用寿命1年以上。发光标志板须牢固安装固定在支架或杆件上，避免震动碰撞导致的板面损坏，使用寿命3年以上。强烈建议在产品安装使用期间，建立良好的维护清洁保养制度，专人定时管理。其它说明：施工诱导标为施工区专用，应注意良好的稳定性，移动搬运时小心轻放。长途运输应用木箱或纸箱泡沫衬托包装。 设计原则： 1、为便于集中采购，有效控制成本，小区内常用的庭院灯、高杆灯、埋地灯、水下灯等样式根据项 目风格在本指引的选样中选定。特殊部位景观灯具，如入口广场、商业街、特殊造型灯具等可由设计院提供选样。 2、参考间距：高杆庭院灯10-15M；草坪灯5-7M；柱头灯参照柱距。说明：本标准举了一些代表性 的成品，各种灯具的品种很多，根据实际情况而定。 高杆灯 设计要求: 1、同一项目的高杆灯、庭院灯、柱头灯、壁灯等类型的灯具选型应该风格和样式统一； 2、小区内的人行园路根据场地和园路的尺度比例选用高度合适的灯具； 3、光源选用：节能灯； 4、高杆灯至少分2个回路间跳控制。 一、二、三、 四、 五、六、 七、 一、规格（mm）880X3390 功率(瓦)2X35 材质：铝铸灯杆、防爆玻璃灯罩适用风格：适用于简欧景观风格。适用位置：商业街、人行道、活动场地 二、规格（mm）310X2910 功率(瓦)45 材质：铝铸灯杆、防爆玻璃灯罩适用风格：适用于简欧景观风格。适用位置：商业街、人行道、活动场地 三、规格（mm）710X2635 功率(瓦)2X35 材质：铝铸灯杆、防爆玻璃灯罩适用风格：适用于简欧景观风格。适用位置：人行道、活动场地 四、规格（mm）510X3150 功率(瓦)45 材质：铝铸灯杆，表面喷塑处理，PC灯罩 适用风格：适用于简欧或现代景观风格。适用位置：商业街、人行道、活动场地 五、规格（mm）300X3000X150 功率(瓦) 45 材质：灯具外壳采用钢板成型，钢化玻璃灯罩适用风格：适用于现代景观风格。适用位置：商业街、人行道、活动场地 六、规格（mm）高：3000-5000 功率(瓦)45+24 材质：铝制灯杆，表面喷塑处理、PC灯罩 适用风格：适用于现代景观风格。适用位置：商业街，建筑入口或转角处 七、规格（mm）高：3000-5000 功率(瓦)65 材质：铝制灯杆，表面喷塑处理、PC灯罩 适用风格：适用于现代景观风格。适用位置：商业街、广场、人行道、活动场地 庭院灯/草坪灯 毕业设计（论文）任务书 题目太阳能交通灯的控制系统设计 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 采用太阳能供电，采用单片机自动控制交通信号灯及时间显示，在东南西北四个方向上各有一组红绿灯和数码管时间显示系统，且都有LED点阵组成，用于显示红绿灯和时间的变化，南北口的变化和东西是一样的。 基本要求： 1.以单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各干道的通行。 2.电源采用太阳能及其备用蓄电池。用数码管显示时间。 3.用计算机辅助设计软件PROTEL设计电路原理图及用proteus仿真软件进行仿真。 4.论文中包含清晰的电路原理图、仿真图（包含各个状态下的仿真图） 5.设计的交通信号灯自动控制系统主要完成东、西、南、北四个方向的红、黄、绿灯的时间控制，东西向红灯亮10秒，黄灯闪两秒，绿灯亮10秒，南北向绿灯亮10秒，黄灯闪2秒，红灯亮10秒,如此循环下去。 主要参考资料： [1] 史庆武《单片机原理及接口技术》水利水电出版社 [2] 江世明《基于PROTEUS的单片机应用技术》电子工业出版社 [3] 康华光《电子技术基础》高等教育出版社 [4] 王庆有《光电技术》电子工业出版社2008.6 完成期限： 指导教师签名： 专业负责人签名： 目录 摘要..................................................... I ABSTRACT .................................................... I I 1 引言. (1) 1.1太阳能交通灯设计的目的和意义 (1) 1.2 太阳能交通灯的工作原理和过程 (3) 1.3太阳能交通灯国内外发展状况 (3) 1.4 主要内容和设计要求 (4) 2 太阳能交通灯总体设计方案 (5) 2.1 硬件设计方案 (5) 2.2 软件设计方案 (5) 2.3 信号状态控制的设计方案 (5) 3 太阳能交通灯的硬件设计 (8) 3.1 太阳能供电系统 (8) 3.1.1 太阳能供电技术简介 (8) 3.1.2 太阳能供电的工作原理 (9) 3.1.3 太阳能供电的组成部分及作用 (9) 3.2 蓄电池 (11) 3.2.1 蓄电池简介及使用原理 (11) 3.2.2 蓄电池容量计算 (15) 3.3 快速充电方法 (15) 3.4 交通灯部分硬件电路分析 (17) 3.4.1单片机（AT89C51） (17) 上海锋皇能源科技限公司 太阳能路灯 技 术 方 案 供货商：锋皇能源科技 地址：市闵行区春申路3555号5楼 目录 第一部分公司介绍 (3) 第二部分太阳能灯具的优势 (4) 第三部分太阳能供电系统原理 (6) 第四部分太阳能灯具的组成部分 (7) 第五部分售后服务及培训 (10) 附录一：工程案例 (12) 附录二：交通灯样式 (21) 第一部分、公司介绍 锋皇能源科技是一家专业从事高效太阳能应用产品的研究、制造、销售、设计安装和售后服务的高新技术企业。公司凭借先进的生产工艺和优良的产品品质，受到广大国外客户的一致称赞。公司的产品技术和质量水平已经达到国际光伏行业的先进水平，目前已获得ISO9001质量管理体系的认证。公司总部位于中国。 质量体系 锋皇能源科技产品已经通过ISO9001质量体系认证。多年以来，质量已在公司文化中变得根深蒂固并且在决定产品质量和在向客户提供快速、有效的客户服务时起了积极的作用。 产品在工厂生产过程中，从电路板到最终产品，包含有不少于6种的全自动测试程序；这些测试模拟了设备的实际应用（即Active Run In）。 成长与发展 锋皇能源科技采用了一条成功的模式，对产品供应链的各个方面进行全程监控：从研究发展、设计生产、到最后投入使用和售后服务等各个方面。虽然如此模式需要在财力和管理资源方面大量的投入，但是可以令锋皇能源科技不断的发展壮大，并在快速成长的市场中保持最高可能的产品质量。遵循公司的政策使得锋皇能源科技成为全国围的制造厂家中拥有最完善太阳能灯具解决方案的优秀厂商之一。 创新 通过不断的投资于研发，锋皇能源科技始终保持技术的领先地位。 -设计：进行新产品的研究与设计 -实验：在实验室中用经典的测试方法与精良的仪器对原型机进行实验并分析实验结果 -测试：仿真模拟“真实世界”，在部温度环境的控制下测试其寿命 第二部分、太阳能灯具的优势 1 、节能以太阳能光电转换提供电能，取之不尽、用之不竭。 一．公司简介 安徽华锐交通设施工程有限公司是一家集公路设施施工，生产，销售为一体的服务性企业。目前我公司的产品主要有：标志牌，安全路锥，LED室内外显示屏，小区景观灯，太阳能爆闪灯等。产品主要应用于高速公路，国省道路，市区道路，收费站，物业小区等系统工程。 公司注重产品质量和企业信誉，致力于对新产品的开发。坚持“科技兴企”。“人才兴企”的战略。注重团队建设，培育出一支高素质的职工队伍。 公司秉承诚信，品质，创新，服务的经营理念，坚持客户第一的原则，以国际化的视野和专业化的态度服务于客户，追求卓越，致力打造交通行业有影响力的国际品牌。 公司始终怀着一颗感恩的心，感谢客户，感谢各级领导，感谢员工。为把华锐公司建成交通行业专家努力奋斗。 施工方案 根据本工程特点、本公司的施工技术力量及业主的工期、技术、质量要求，经慎密研究特制订如下施工组织设计建议： 一、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法 1、成立项目经理部，设置项目经理1人，项目总工1人及财务、计划、工程、质检、安全等职能部门，下设杆件制作加工队、安装队二个队伍。项目经理部管理技术人员配备6人，施工人员配备12人。 2、认真履行承诺，严格按照填报的人员组织进场施工，保证所有人员在位在岗，精心组织，精心施工，并根据工程的实际需要或监理工程师要求增派相关人员。 3、本合同工程进场人员动员周期为1天，开工前全部到位，并确保能立即投入施工，其中项目经理部于合同协议书签订后1天内组建；项目经理部成员1天内到达施工现场，并着手进行驻地建设；施工人员1天内到达施工现场。 4、按承诺本合同工程拟进场的设备、机械现已全部集中于本公司设备机械库，并进行了维修保养，状况完好。一旦中标签约，其动员周期也是1天，开工前全部到位，并确保能立即投入施工。 5、拟进场机械设备采用汽车运输运到施工现场；标志板、标志支撑等由本公司组织生产后用汽车运输直接运至工地现场。 二、主要工程项目的施工方案、施工方法 本合同工程的主要工程项目为杆件，太阳能节能灯制作安装，其施工方案、施工方法如下： （一）施工准备 基于555定时器的太阳能交通指示灯 摘要 随着人口的增多和工业化的影响，全球能源消耗正以惊人的速度消耗。世界各国竞相实施了可持续发展的能源政策，其中利用太阳提供能量的光伏发电最受瞩目。目前光伏电池主要应用在独立光伏系统和光伏并网系统，消费类产品的应用实例如太阳能交通警示灯。迫于全球性日益严重的资源短缺和环境污染，使得光伏产业的发展不仅仅是一个经济问题更是一个环境保护和能源替代的问题。 本文描述模拟太阳能交通警示灯的工作原理，以一个555定时器为主要器件构成电压调节电路，用来产生矩形波来控制LED的通断和闪动频率，使用光控电路和蓄电池来实现白天和晚上的LED灯的通和断，由于考虑环境因素对太阳能发电的不稳定性，需要使用一个LED驱动器使电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光，从而能够延长LED发光的寿命，从而达到正常工作的太阳能交通警示灯产品。 关键词：太阳能交通警示灯 ne555定时器 LED驱动器光控电路蓄电池 1.绪论 能源危机迫使各国政府大力发展太阳能产业。随着人口的增多和工业化的影响，全球能源消耗正以惊人的速度消耗。从环保角度考虑，随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋严重近年来世界各国竞相实施了可持续发展的能源政策，其中利用太阳提供能量的光伏发电最受瞩目。光伏发电因其具有安全可靠无污染、无需消耗燃料、无需机械转动部件、故障率低、维护方便等独特优点正受到各国的普遍重视。各国政府将会大力发展太阳能产业。目前光伏电池主要应用在独立光伏系统和光伏并网系统，消费类产品的应用实例如太阳能调通警示灯。迫于全球性日益严重的资源短缺和环境污染，使得光伏产业的发展不仅仅是一个经济问题更是一个环境保护和能源替代的问题。 自2008年开始在各大发展中城市崭露头角,首先是深圳市深南大道科技园交叉口,开始时使用一种新型的交通警示灯——“太阳能黄闪警示灯”。把它树立在人行道上，用来提醒广大过往驾驶人注意行人安全，那时还处于试点阶段，试用效果好的话将全面推广。该灯采用太阳能作为能源，白天有阳光照射到太阳能电池上时，电池将太阳能转换为电能，其中的部分电能用于维持信号灯和无线信号机正常工作，确保交通道路的畅通流动。 随着现在技术与科技的不断提升,太阳能交通信号灯的使用越来越普遍,方便,新型的太阳能交通设施产品也层出不穷.最新的太阳能信号灯产品出现有:太阳能自动警示信 号灯 ,抗风型太阳能交通信号灯,带有吸附面的太阳能信号灯, 道口栏木太阳能信号灯等等,功能有太阳能无线智能交通信号灯控制系统,太阳能无线遥控交通信号灯控制系统, 太阳能路口交通信号灯无线传输控制系统, 基于太阳能及风力供电的绿色无线控制交通 信号灯系统。 警示灯一般用在维护道路安全，通常是用在警车﹑工程车、消防车﹑急救车﹑防范管理车﹑道路维修车﹑牵引车﹑紧急A/S车、机械设备等开发。一般情况下，警示灯是按车种和用处分为多样的长度，有灯罩组合的构造，需要时一边方向的灯罩可以组合复合颜色。此外，还可以根据光源形式的不同，分为：1.灯泡转灯；2.LED闪光；3.氙气灯管频闪，其中LED闪光形式的是灯泡转灯形式的升级版，成为了现在太阳能交通警示灯的潮流，使用寿命更长，更节能，更低热！ 2. 方案选择 双江县交通信号灯 技术方案 漳州国绿太阳能科技有限公司 目录 1设计依据及参照规范 (3) 2系统设计思想 (3) 3系统结构 (4) 4系统功能 (4) 5技术规范 (5) 5.1交通信号相位组织及阶段安排 (5) 5.2交通信号机 (6) 5.3设备箱 (8) 5.4信号灯 (8) 5.5信号灯杆及基础..................................................... 错误！未定义书签。 5.6防雷......................................................................... 错误！未定义书签。 5.7接地......................................................................... 错误！未定义书签。 5.8外场管线设计及施工规范 (8) 5.9交通信号控制方案设计 (9) 1设计依据及参照规范 路口城市道路交通信号控制系统一期工程设计是依据下列文件及设计方案并参考相关文件和信息控制管理系统建设规范编制的。 《路口道路网络与交通设施规划蓝图》 《中华人民共和国交通法规》 《工业企业通信设计规范》GBJ42-81（试行）； 《钢筋混凝土设计规范》GBJIO-87； 《砌体结构设计规范》GBJ3-88； 《道路交通信号灯安装规范》GB14886-94； 《给排水工程结构设计规范》GBJ69-84 ； 《道路交通标志标线》GB5768-1999； 《地下通信电缆敷设》国家标准图集94X102； 《电器安装技术规范》GB； 《工业企业通信接地设计规范》； 《建筑物防雷设计规范》。 2系统设计思想 实用性——充分利用成熟的先进技术，避免盲目追求最新技术，同时又要防止系统处理能力不够。应用软件符合管理需要，界面友好，易于维护，整个系统易用、实用。 可靠性——系统建设尽量采用标准化优质产品，并且在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计将尽可能完善的做出故障检测、诊断及处理策略，以保证系统的稳定性和可靠性。 经济性——在充分满足系统运行技术与性能要求的前提下，尽量采用性能/价格比高的产品与技术，并在工程项目实施过程中本着励行节约的原则，精打细算，以保证项目建设的合理开销。 先进性——充分发挥项目建设各单位的优势，通过系统的引进、二次开发和整体集成，使建成后的系统在国内同行居于先进水平，并在系统实际运行过程中，建 太阳能交通信号灯系统设计 2011-12-30 21:46:59 来源:21IC 关键字：太阳能交通信号灯系统设计 传统的交通灯有以下几个缺点：反光碗的存在导致了假显示效果的出现，假显示效果会引起严重的交通事故；寿命短、维护费用高；耗能高。针对传统交通灯的缺点，采用LED发光源设计的交通灯，具有可视性强、功耗低、节能、使用寿命长、安全、工作稳定可靠等特点，所以这种交通灯在国内外得到了越来越广泛的使用。 传统交通信号灯一般采用市电直接供电，安装时要挖沟敷设电缆，给交通指挥的安装增加了成本。太阳能供电系统无需架线,资源丰富，太阳能电池转换效率逐渐提高，价格逐渐降低，有利于降低成本，所以得到了越来越广泛的应用。 采用单片机控制，提高了系统的可靠性，方便安装，对保证行车安全有着重要的意义。 1 工作原理 太阳能LED交通信号灯由光伏极板、充放电控制器、蓄电池、LED交通信号灯系统构成。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 其中，光伏极板是用来将太阳能转换成电能，为系统供电。 充放电控制器是将太阳能产生的电存储到蓄电池中，同时将蓄电池中的电能供给LED交通信号灯系统，并对蓄电池的过流、过充等起到保护作用。 LED交通信号灯系统是由中央控制器、RS 485通信模块、LED信号灯模块、信号灯模块控制系统等组成。 2 LED交通信号灯模块 LED连接电路有三种连接方式：全串联方式、全并联方式、串并混联方式。三种方式的优缺点比较如下： (1)全串联方式，如图2(a)所示。优点：电路简单，流经所有LED的电流相同。通过使用恒流源，可使LED亮度一致。缺点：如果有一颗损坏，所有的LED将不能工作，需要变压器产生高电压和制作恒流源，实现成本高。 (2)全并联方式，如图2(b)所示。优点：电路简单，一颗LED损坏，不会影响其他LED。缺点：由于LED发光源本身存在差异性，电压有浮动，导致并联的LED显色不均匀。另外，电流太大，增加成本，给电源设计也带来困难，需要性能比较高，输出电流非常大的稳压源。 (3)串并混联方式，如图2(c)所示。蓄电池可以提供12 V直流电压，可以驱动4～6颗LED，将LED分成若干串，每串串联，然后将几串并联，这样每一串的电压相同，每一串内电流相同，电源输出的抖动被每一串内LED平分，这样可以稳定单个LED的电压，同时单个LED的损坏只能影响到同一串联的LED，其他串LED仍然正常工作。本文采用串并混联方式。 图2 LED电路连接方式 3 LED交通信号灯控制器模块 3．1 控制结构 控制部分是LED交通信号灯系统的核心部分，由中央控制器、RS 485串行通信总线、从控制器三部分组成。LED交通信号系统的主从控制器都采用单片机A T89S51，中央控制器起到控制和协调作用，四个路口由从控制器接收中央控制器的命令，然后按照命令确定各自路*通信号灯的状态。主从控制器之间由串口来实现信号的传输。控制器结构框图如图3所示。 太阳能警示灯系列产品 道钉：英文名：road stud ，分铁路用道钉和公路用道钉。我们说的道钉主要是指公路用的道钉。又叫做突起路标。是一种交通安全设施。组要安装在道路的标线中间或双黄线中间，通过其逆反射性能提醒司机按车道行驶。 道钉的规格一般为100mm*100mm*20mm，高度最高不超过25mm。反射器有多种，有反光片、反光珠，led发光、反光膜等。 道钉的安装一般采用环氧树脂安装 太阳能道钉产品: 太阳能警示灯之-YLX-T10-1太阳能道钉 型号：YLX-T10-1 产品规格:130*130*70mm 产品品牌:亚立兴 产品特点：太阳能警示灯与超高亮度发光二极管结合，可保持夜间工作，确保行车安全。 警示灯具备有太阳能动力，可应用在任何公路场所。 警示灯一体成型，仅用螺栓安装即可，极为简便。 产品用途：道路两侧边缘、中央分割、斑马线边缘、桥梁两侧等警示。 参考价格:120元/只 太阳能警示灯之-YLX-T10-2太阳能道钉 型号：YLX-T10-2 产品规格:110*90*330 mm 产品品牌:亚立兴 产品特点：太阳能警示灯与超高亮度发光二极管结合，可保持夜间工作，确保行车安全。 警示灯具备有太阳能动力，可应用在任何公路场所。 警示灯一体成型，仅用螺栓安装即可，极为简便。 产品用途：道路两侧边缘、中央分割、斑马线边缘、桥梁两侧等警示。 参考价格:108元/只 太阳能警示灯之-YLX-T10-3太阳能道钉 型号：YLX-T10-3 产品品牌:亚立兴 产品特点：太阳能警示灯与超高亮度发光二极管结合，可保持夜间工作，确保行车安全。 警示灯具备有太阳能动力，可应用在任何公路场所。 警示灯一体成型，仅用螺栓安装即可，极为简便。 产品用途：道路两侧边缘、中央分割、桥梁两侧等警示。 参考价格:230元/只 太阳能警示灯之-YLX-T7-1太阳能箭头警示灯 型号：YLX-T7-1 产品品牌:亚立兴 桂东县农村基础设施建设路灯项目 太 阳 能 路 灯 设 计 方 案 设计单位：迎辉电气集团有限公司 二O一七年十月 设计方案组成部分 一、企业简介 二、总述 三、太阳能路设计标准 四、太阳能路灯组成及原理 五、项目设计方案 （一）工程概况 （二）设计效果图及技术图纸 （三）产品参数 （四）工程内容与设计及所用产品节能、环保说明（1）太阳能电池组件设计说明 （2）蓄电池的设计说明 （3）控制器的设计说明 （4）LED光源设计说明 六、施工方案 七、验收方案 八、培训 一、企业简介 迎辉电气集团有限公司是专业生产路灯灯具、LED、灯杆、标志杆、交通信号灯杆、高杆灯、太阳能系列灯杆及各种异形灯杆的大型生产企业，公司注册资本1.0086亿元，企业拥有自主专利产品二十多项；具有：城市照明专业承包一级安装资质、国家高新技术企业、金太阳认证、3C、CQC等各项认证证书；同时具备各种景观灯型、环境绿化及城市亮化工程设计、施工、安装。公司自创立以来，先后承接和参与了全国大、中、小城市及乡镇村道路，市政工程的施工建设，深受各界的好评。 本公司主要产品有：道路照明器材、LED光源、太阳能电池板、交通设施器材、雕塑、喷泉、市政设施及城市广场、道路绿化、亮化工程等系列千余款品种和项目。 公司座落于扬州市北郊、美丽的高邮湖畔、誉有全国灯具之乡送桥镇，南邻扬州市郊，北靠高邮湖畔，东临京杭大运河，西接安徽省滁州市，东有京沪高速，西有宁通高速，S333省道贯穿境内，是连接宁通和京沪高速的重要道路，距扬州机场及扬州火车站40分钟路程，交通十分便利。 公司现有员工300多人，其中设计、工程施工、安装等各类技术人员105人，其中具体本科学历42人，大专学历38人，一级机电、市政建造师6人，,二级机电、市政建造师20人，高级职称5人，中级职称36人，初级职称48人，公司技术力量雄厚。 公司占地面积43355平方米，有标准化厂房15000多平方米，办公用房3500平方米，生活及其他附属房2850平方米。公司现有各种生产设备188套，大型灯杆折弯专业生产线两条，表面喷涂生产线一条，专利灯具铸压生产线一条，年生产产值30000万元，具有较大的生产能力。公司奉行“为用户提供无缺陷、高品质、能竞争的产品和服务，坚决满足客户的期望”。公司一贯坚持“靠诚信客户广交朋友，靠优质产品占领市场，靠拼搏精神提高收益，靠创新技术发展壮大”从而赢得广泛的市场声誉。 竭诚欢迎新老客户来扬观光旅游及考察指导。 二、总述 本公司在收到招标文件后，详细阅读了招标文件中的要求及结合实地考察，并安排技术、人员进行技术图纸设计方案、施工方案的编制工作。结合本项目特点及我公司实力、特长、技术、机具配套能力等多方面因素，制定本太阳能路灯设计方案。 太阳能警示灯 太阳能资源是人类用之不竭的绿色环保资源，随着世界能源的日益紧张，能源冲突已愈演愈烈，利用太阳能已成为世界各国当务之急的能源战略，在全球倡导绿色环保、节能减排的大环境之下本公司推出这款太阳能警示灯。 本公司将不断研制开发利用太阳能资源的新产品，以“低碳事业、聚德增财”为经营理念，以顾客的需求和满意度为己任, 使用安全、造型美观的产品特点竭诚为顾客服务；“让太阳为地球添绿”的愿景，本公司在努力提高太阳能光伏应用深度研发的基础上，将为人类使用取之不尽，用之不竭的太阳能资源作出不懈的努力。 【规格参数】 产品名称：太阳能警示灯 电池：3.6V 2000mA 电池板参数：5.5V 250mA LED灯参数：40颗Φ5LED灯 充电时间：8-10小时 使用时间：5-7小时 产品颜色：红色 温度范围：-30℃-50℃ 产品尺寸：Φ310mmx22mm 使用范围：建筑警示、故障车警示、各种警示场合 信号形式：常亮、常闪、转圈闪 【使用说明】 在建筑警示上，将警示灯置于警示建筑上面，白天让电池板一面正对着有太阳的一面，有利于利用太阳能发电并且储存起来，夜间将警示灯吸附在建筑物上，打开电源开关，选择警示信号，这样就起到警示作用。 用在车上面时，可以放在后车窗或者吸附在车尾，这样有助于吸收太阳光，当车出现故障时，将警示灯的支架打开，放于离车50-100米的地方，打开开光，选择相应警示信号，这样可以避免追尾。在大雾天，将警示灯吸附在车尾处，警示灯具有足够的亮度，可以穿透雾层，给后面的车警示，以免追尾。 用在故障或者路障提醒等，将后支架打开，放在车子或者施工地来车方向一定距离，打开开关，选择信号形式，这样就可以起到警示作用了。 特别注意：由于太阳能安全警示灯产品的用途特殊性，有着地域之间的差别，会产生配备的太阳能板功率大小，阴雨天的工作时间蓄电池的续航能力持久性，会直接影响到你所要采购的产品性能。 【特点及优势】 1、太阳能供电，无需电缆，随时随地提供清洁照明能源。 2、采用磷酸铁锂电池，长效、高能、环保，使用五年以上免维护。 3、超亮度LED光源。 4、集成电路管理设计，提供3种预先编好的闪烁模式，并保证在日光和多云天气下自动快速充电。 5、聚碳脂凹境外壳，坚固耐用、防水、防尘。 【注意事项】 1、避免黑暗潮湿的地方以延长电池的寿命。 2、把灯放在有足够阳光的地方以便储存能量。在不用时最好没3个月充一次电避免损坏电池。 基于太阳能的智能交通灯设计 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: 本科毕业设计 (20１1届) 题目：基于太阳能供电的交通灯控制系统的设计学院：物理与电子信息工程学 院 专业: 电子信息科学与技术 班级: 11电科 姓名: 曹晨昊 学号: 1１110１131０2 指导老师: 郑崇伟 完成日期: 201５－4-21 物理与电子信息工程学院本科毕业设计(论文) 诚信承诺书 １、本人郑重地承诺所呈交的毕业设计(论文）,是在指导教师郑崇伟 老师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。 2、本人在毕业论文(设计)中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。 3、本人承诺在毕业论文(设计)选题和研究过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。 ４、在毕业论文（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为,由本人承担相应的法律责任。 毕业论文（设计)作者签名：曹晨昊 班级: １1电科学号: 1111０113１02 2015 年 3 月２0 日 目录 摘要................................................................................................................. 错误!未定义书签。Abstｒact?错误!未定义书签。 1引言........................................................................................................... 错误!未定义书签。 1．1课题背景与意义?错误!未定义书签。 1．2 相关研究综述?错误!未定义书签。 1．3 本课题的主要研究内容?错误!未定义书签。 １.4 单片机概述 .............................................................................. 错误!未定义书签。2系统硬件设计........................................................................................... 错误!未定义书签。 ２.1 总体电路图 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2单片机总体设计?错误!未定义书签。 2.３关于STC８9C52?错误!未定义书签。 2.4交通灯控制系统设计?错误!未定义书签。 ２.4.1 十字路口具体控制要求?错误!未定义书签。 2.4．2 复位电路的设计 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.4．3 晶振电路时钟的设计?错误!未定义书签。 2.4.4显示系统的设计 ...................................................... 错误!未定义书签。 2.5 太阳能供电系统 ........................................................................ 错误!未定义书签。 ２.5.1 ＤIY太阳能............................................................. 错误!未定义书签。 2.5.2 太阳能系统的设计 .................................................... 错误!未定义书签。 3 软件设计?错误!未定义书签。 3.1系统设计环境?错误!未定义书签。 ３．2 软件设计流程?错误!未定义书签。 3.3系统程序代码分析 .................................................................. 错误!未定义书签。4调试结果................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1 电路是否正常?错误!未定义书签。 4.２电路按键图?错误!未定义书签。 4.３系统设置模式 .......................................................................... 错误!未定义书签。 4．4 紧急模式 ................................................................................. 错误!未定义书签。 5 总结............................................................................................................. 错误!未定义书签。致谢?错误!未定义书签。 参考文献......................................................................................................... 错误!未定义书签。附件1元件清单.......................................................................................... 错误!未定义书签。附件2 系统实物图和原理图........................................................................ 错误!未定义书签。 太阳能红绿灯课程设计 一、任务 设计一个使用太阳能供电的红绿交通灯。 二、要求 1. 基本要求 1)点亮交通灯。使用太阳能电板供电驱动红绿交通灯(led)，点亮即可； 2)手动运行。使用按键控制模拟，符合实际交通灯闪烁变化，即四个方向 的交通灯的红绿灯变换； 3)自动运行。使用MCU等嵌入式控制芯片自动控制led模拟交通灯的闪烁， 允许此芯片使用外部供电； 4)显示倒计时。使用MCU等嵌入式控制芯片显示红灯倒计时，黄灯倒计时， 绿灯倒计时（四个方向其中一个方向即可）。 2. 发挥部分 1)当基本要求2实现的情况下，手动运行，实现基本要求4的显示倒计时。 2)在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情况下，实现基本要求3（交通灯闪 烁）的自动运行。 3)在不使用MCU等嵌入式控制芯片的情况下，实现基本要求4的显示倒计 时。 4)设计使用太阳能供电的红绿交通灯，即不能使用任何外部供电。仅需实 现基本要求3（交通灯闪烁）的自动运行。 5)设计使用太阳能供电的红绿交通灯，即不能使用任何外部供电，仅需实 现基本要求4的显示倒计时。 6)其它功能。 目录 1 设计目的……………………………………………………… 2 设计思路……………………………………………………… 3 设计过程……………………………………………………… 3.1方案比较与论证…………………………………………… 3.2电路设计和设计说明……………………………………… 3.2.1 89C52单片机…………………………………………………… 3.2.2 红绿灯……………………………………………… 3.2.3（显示部分）数码管与按键………………………… 3.2.4 太阳能电池板供电电路……………………………… 3.2.4 原理图…………………………………………… 4测试数据与分析……………………………………………… 5结论与体会…………………………………………… 6附件………………………………………………… 6.1实物电路图…………………………………………………… 6.2源程序……………………………………………… 景观灯的分类及设计 景观灯又叫装饰性照明灯，既有观赏性也有照明性质。 景观灯是现代景观中不可缺少的部分，它不仅自身具有较高的观赏性，还强调艺术灯的景观与景区历史文化、周围环境的协调统一。景观灯利用不同的造型、相异的光色与亮度来造景。例如红色光的灯笼造型景观灯为广场带来一片喜庆气氛，绿色椰树灯在池边立出一派热带风情。景观灯适用于广场、居住区、公共绿地等景观场所。使用中要注意不要过多过杂，以免喧宾夺主，使景观显得杂乱浮华。 景观灯的分类比较多，大体可以分为路灯、地脚灯、步道与庭院灯、高杆灯、低位（草坪）灯具、投射灯具（泛光、小型投射灯）、路灯杆装饰景观灯、灯光小品灯、下照灯、埋地灯、壁灯、水下灯、嵌入式灯、光纤照明系统、太阳能灯具等。 常州新悦灯具厂集灯具研发、生产、销售及工程安装为一体。自成立以来，不断更新设备，完善管理，生产出极具市场竞争力的产品。常州新悦灯具厂主要生产产品有景观灯、庭院灯、庭院灯头、草坪灯、太阳能，道路灯、高（中）杆灯、壁灯、墙头灯、防潮灯、埋地灯、线槽灯、LED、插地灯、投光灯、镇流器/应急灯、工厂灯等。款式多样、价格合理常州新悦灯具厂产品广泛应用于国家和地区的重点工程建设及市政建设，公路照明，美化城市。街边、广场、公园等公共场所及别墅庭院装饰等。 步道与庭院灯实际上是两类灯的结合，庭院灯注重景观性，步道灯注重功能性，这两者本可以分开各自形成自己的体系，但是经过考虑，还是把两者融合在一起，归结为步道庭院灯。 步道庭院灯在设计中应该注意下面一些问题： 1、步道庭院灯多以漫射光的形式存在，漫射光与直射光不同的是不会产生过多的阴影，使颜色变亮和变暗时都显得更加的柔和。但是漫射光形式的步道庭院灯需要解决的一个重要问题是发光体表面温度过高。就市面上流行的步道庭院灯来看，很少产品能解决这样的问题。 2、仰角、肩距的计算。仰角、肩距的计算，可以在功能作用和景观作用之间达成很好的平衡，比如，仰角的设计如果考虑到了相应的景观设计，那么就能更好的体现景观的作用，还能在功能上满足人们的需要。 低位灯具（穴草坪灯） 低位灯具首先需要关注的是设计概念的创新，其次是功能的人性化和多样性，我在日本看到了一款低位灯，这款灯具不但起着照明、美化的作用，还起着警示的作用，它告诉过路人员，前面的弯度大、出入人员多，请驾车者和路行者小心。低位灯要做到功能多样和景观照明的统一，需要引进复合设计的思路，尽可能地做到功能照明和景观照明的协调配合。 太阳能LED交通警示灯 摘要 本系统是在光照的条件下照射光伏电池板，使光伏电池板对蓄电池进行充电，当蓄电池的电压值到达AT89C51单片机工作时，单片机就开始控制电路。包括对车辆数目的计数、传感及显示装置。同时又有电路对太阳能充电过程进行过流保护、过压及欠压的检测、电池充电状态量的表示。通过各种保护及检测电路来控制光伏蓄电池的充放电时的电压、电流特性，从而可以提高蓄电池的寿命。当有光照射下，蓄电池进行充电，并且单片机也开始工作，此时可显示出通过的车辆数目。在无光的情况下，光伏蓄电池停止充电，但单片机控制LED数码管，进行警示标志，显示为“日”字。 关键词光伏电池板单片机运放电路可控硅Abstrct The system is under the conditions of exposure in light of PV panels so PV panels for recharging the batteries.When the battery voltage reached AT89C51 work, began MCU control circuit.Count on the number of vehicles, sensing and display devices.It also has solar recharging process overcurrent protection circuit, over-voltage and under-testing, said the state is charging the battery.Through various photovoltaic protection and detection circuit to control the charging and discharging battery voltage and current characteristics.thereby improving battery life.When the bright illumination, for rechargeable batteries, and SCM has begun work at this time indicates that the number of vehicles.In the dark, stop photovoltaic battery charging, but MCU control LED control for the warning signs.showed "Japan." Keywords AT89S51 Microcontroller Unit silicon PV panels SCM operational amplifier circuits 太阳能交通灯设计 太阳能独立供电交通信号灯系统 学院：电气与信息工程学院 队员：黄宝发学号2012302784 黎统光学号2012302746 丁凯学号2012302754 太阳能独立供电交通信号灯系统 摘要 在光伏发电应用领域，太阳能交通灯作为一种独立的光伏发电系统具有重要的地位，它具有安全、环保、节能的特点。白天日照充足时，光伏电池发电，给蓄电池充电，蓄电池放电，向交通灯提供电能。典型的太阳能交通灯系统是由光伏电池、蓄电池、负载和控制器组成，其中蓄电池是最容易受损和消耗的环节。从一定程度上来讲，太阳能交通灯系统的优劣是由蓄电池的好坏决定的。为了更好的保护蓄电池，最大限度的延长蓄电池的使用寿命，本文研究设计了一种基于单片机的太阳能交通灯充放电控制器。白天在控制器的作用下，光伏电池给蓄电池充电，根据蓄电池电压采样数值，自动调整充放电方式，控制充电电路的通断，防止过充。在控制器的作用下蓄电池给交通灯提供电能，控制放电通路的通断，防止过放。 关键词：单片机；太阳能；蓄电池；交通灯 目录 1引言 (4) 2方案设计 (5) 3 蓄电池智能充放电控制器 (6) 3.1智能型多模式充电技术 (6) 3.2蓄电池智能充放电控制器硬件设计 (7) 3.2.1系统结构 (7) 3.2.2主电路设计 (8) 3.2.2.1太阳能电池板 (8) 3.2.2.2 蓄电池 (8) 3.2.2.3主充电开关电源电路设计 (8) 3.2.3控制电路设计 (10) 3.2.3.1采样电路 (10) 3.2.3.2 控制器电路设计 (11) 3.2.3.3驱动电路设计 (12) 3.2.3.4按键电路设计 (13) 3.2.3.5 辅助电路设计 (13) 3.3小结 (14) 4 LED交通信号灯系统 (14) 结论 (16) 参考文献 (17) 附录A 整体电路 (18) 水景照明设计文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968） 水景照明设计 关键词：人居环境、水景灯光、水景文化、光源、水溪、喷泉、滨水游步道 一、水景特征 “水”字的结构，是中国文字的象形文字。水是万物的源泉，人类自古傍水而居，水孕育了生命，也孕育了人类文明。水与人、人与自然和人与人，这是从古至今各种关系，从外形到内在生命相互依存、不可分割、绵延不绝的哲学精华。 什么是“水景”？水景是由物质的形象、体量、姿态、声音、光线、色彩等与水交融而成的，它们之间是一个相互联系的整体。这是城市水景的第一个特征。 人类自古以来，就十分重视水文化的改造与建设。在水文化环境中，不同类型的水体环境的丰富资源，都应营造在水环境之中。一个开放的水文化环境与人们接触，供人们观赏，所以它又具有了公共性、开放性和参与性，它是人们共同享有的水文化。这是城市水景的第二个特征。 水对人居自然环境具有先天的亲和力，比如：室外环境、人居环境、人工环境、空间环境、自然环境、景观环境，都注重水与人的和谐关系。现代人们追求舒适、安全、健康、优雅的生活，为满足人居生活物质和精神的多方面需求，注重提高城市人与水景文化质量。这是城市水景的第三个特征。 二、水景与光环境 在现代都市人的时尚观念里，景与光应成为韵律的结合。 运用超前的照明科技手段：隐——露，抑——扬，营造一个灯光与水景相结合的水景灯光文化。“小桥流水”别具一格，在夜间更显琼楼玉宇，彩虹飞架，水波涟涟，使人赏心悦目，形成移步换景的水景效果。 照明可以改变人居环境和自然环境的外观，也可运用现代高科技的照明设计手法，亮化空间属性。建筑立面、桥、水库、水塔、绿化、景观雕塑是构成山、石、水环道、瀑布、喷泉、水池、入水平台、水中凉亭、观鱼池台、玻璃廊桥、浅水叠石步道等动态与静态的综合水景灯光文化的主题景观，展示一个柔性空间，亲水环境，给人以亲情、关怀、温暖、舒适的感受，促成亲密的人际交往生趣的人居环境，显示大自然环境中水景灯光文化的唯美点缀。 在水景环境的照明设计构思中，水景照明追求的不是亮度，而是艺术的创意设计。为了提高水景灯光的可视性和观赏性，营造水景光环境的氛围，选择LED光源的灯具，利用LED 灯具体积小、造型特别、隐藏性好、光源寿命长、色彩可变化且工作电压低等优点。如：小功率的LED水下灯、装饰灯、音乐喷泉灯、装饰投射灯、地埋灯、七彩亲水型的光柱灯等都能营造一个色彩多姿、动静相承的优美水色的光环境，尤其是LED光源光角小，方向性强，可作为局部或重点的定向照明，满足水景灯光个性化的需求，并能取代传统光源的灯具无法达到的良好效果，完成灯光环境的水文化营造。在环保与节能方面，LED还可以得到合理的利用。绿色照明普及有益于照明环境和减少环境污染。大功率白光LED光源的发展及与太阳能电池板组合照明，将会扩大LED的应用范围与场所，是LED最终走入照明领域的关键。 LED光源的特点： （1）?发光均匀性好，发射光角为120°，发光率为40～50Lm/W；景观灯标准设计原则
太阳能交通灯的控制系统设计
太阳能路灯技术方案设计说明
景观灯方案
太阳能交通警示灯讲解
太阳能红绿灯系统设计方案
交通信号灯设计
太阳能警示灯系列产品
农村太阳能路灯设计方案
警示灯说明书
基于太阳能的智能交通灯设计
太阳能红绿灯课程设计
景观灯的分类及设计
太阳能LED交通警示灯
太阳能交通灯设计
水景照明设计