基于51单片机多功能太阳能路灯的设计与实现

作者：时间：2013-11-22来源：网络收藏

随着社会发展的步伐日益加快，人们对新型能源地开发利用程度不断加大，太阳能作为一种新型能源，越来越受到人们的重视，合理有效的利用好太阳能，已逐步成为节能环保的一种趋势。西藏太阳能资源居中国首位，也是世界上最丰富的地区之一，全年平均日照时数在3 000小时左右。因此为了更环保、更加节能，合理有效地利用太阳能，我们设计出一款多功能太阳能路灯。文中采用C8051F020作为主控芯片，通过51单片机控制片内高速AD对紫外线传感器、温度传感器、光照度传感器等进行采样，对拉萨环境进行监测(特别是紫外线强度的监测)，相关数据参数经过LCD显示，用户可通过需要显示广告信息，如进行公益广告，商业广告相关信息的宣传；同时利用具有高效节能的LED灯作为发光源提供照明，蓄电池作为储存电能的工具，将获取的太阳能存储起来。本设计不仅具有良好的市场前景，而且实现了能源的高效利用。

1 系统设计方案
1．1 系统硬件设计
文中设计的硬件包括，新华龙电子公司的C8051F0201单片机、稳压电路。文中主要利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中，由蓄电池给硬件部分提供电源，通过稳压电路提供单片机工作电压，主控芯片C8051F0201控制LCD显示和AD采样，太阳系统硬件设计框图如图1所示。

1．1．1 C8051F020简介
C8051F020(以下简称51单片机)器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，具有32个数字I／O引脚。此款51单片机具有高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25MIPS)。全速、非侵入式的在系统调试接口(片内)。12位、100 ksps的8通道ADC，带PGA和模拟多路开关。
8位500 ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关和两个12位DAC，具有可编程数据更新方式。64 k字节可在系统编程的FLASH存储器。4 352(4096+256)字节的片内RAM，可寻址64 K字节地址空间的外部数据存储器接口。硬件实现的SPI、Sm Bus／I2C和两个UART串行接口，5个通用的16位定时器。具有5个捕捉／比较模块的可编程计数器／定时器阵。列片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器，每个MCU都可在工业温度范围(-45～+85℃)内用2．7～3．6 V的电压工作。端口I／O、／RST和JTAG引脚都容许5 V的输入信号电压。C8051F0201引脚如图2所示。