太阳能LED路灯开题报告

一、立题依据1、选题目的太阳能LED路灯在白天通过太阳能电池组件采集太阳光的能量，并将其转化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮LED灯用于路灯照明。2、选题的意义1.普遍性。太阳光照射的面积散布在地球大部分角落，仅差入射角不同而造成的光能有异，但至少不会被少数国家或地区垄断，造成无谓的能源危机。2.永久性。太阳的能量极其庞大，科学家计算出至少有六百万年的期限，对於人类而言，这样的时间可谓是无限。3.3.无污染性。现今使用最多的矿物能源，其滋生的问题不外是废物的处理，物体不灭，能源耗竭越多，产生污染也相对增加，太阳能则无危险性及污染性。在人类与自然和平共处的原则下，使用太阳能最不伤和气，且若设备使用得当，装置成后所需费用极少，而每年至少可生十的十七次方千瓦的电力。煤炭、石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣，而使用太阳能时不会带来污染，不会排放出任何对环境不良影响的物质，是一种清洁的能源。当然，大量使用太阳能之后，由於太阳能的充分利用，结果会使环境的温度稍微升高，但这种温升，不致对环境造成不良影响。4.太阳能是人类可以利用的最丰富的能源。据估计，在过去漫长的十一亿年当中，太阳只消耗了它本身能量的2％，今后数十亿年太阳也不会发生明显的变化，所以太阳可以作为人类永久性的能源，取之不尽、用之不竭。它给地面照射15分钟的能量，就足够全世界使用一年。5.太阳能安全可性。核能发电会有核泄漏的危险，一旦核泄漏了便会造成极大的生态危机，而太阳能绝对没有这种情况，是十分可靠的。提高太阳能的利用率，实现节能减排，低碳环保的理念。3、国内外研究现状太阳能发电是一种很有发展前景的太阳能利用技术。它是将太阳能集光、集热产生高温驱动热机发电的系统。目前世界上已建成9座大型太阳热电站,总装机容全30兆瓦,主要在美国。收集太阳光提供热能的方法主要有中央接收器、抛物面反射器和抛物面聚焦收集器三种。中央接收器是将地面反射镜聚集到的阳光聚焦到中央接收器上。这种方法在七十年代被人们认为是最有发展前途的。但由于存在中央接收器必须在高温下操作,体积过大等间题,使它的前途一度变得暗淡。但专家们认为这种系统容易适应高温热贮存,它比蓄电池或其他非热贮存有更大的经济潜力,并且指出,带有热贮存的中央接收器太阳能发电系统可与化石燃料系统相竞争。抛物面反射器和中央接收器一样,是用一台反射镜将太阳光聚焦在一台集热器上,不同之处是每一反射镜加热它自身的集热器。大多数抛物面反射系统都是利用流体传热,同样也存在接收器的间题。为了解决这些间题,人们正在恢1复外樵机,其中以“斯特林循环”发电系统效率最佳。这种系统保留了光伏电池的许多优点,易于安装,无污染。无论大小型装置效率都很高,是一种有发展前途的系统。抛物面引聚焦收集器是呈抛物面状的聚焦槽,它是将太阳光聚焦在槽中央沿槽长方向卧置的管子上,流体通过管子时被加热,变成蒸汽或热液体,从管子另一端出来、可用来驱动涡轮机或其他机械。这种槽设计简单,只须增减槽的数量,便能产生较大或较小的电量,在较低温度下也能顺利运行。专家们预测,这种技术在今后50年内将在太阳能市场上占主导地位。此外，我国还与美国合作设计并试制成功功率为5kW的碟式太阳能发电装置样机。并在2005年与以色列合作。在江苏省南京市建成了第一座功率为75kw的太阳能塔式发电示范电站。并成功运行发电。太阳能发电具有巨大的潜力，因此对于太阳能发电未来的发展。应着眼于市场应用的开发。使太阳能发电真正溶人到我们的生活当中。二、研究方案1、研究的主要内容（1）电池板功率的计算和选用；（2）蓄电池容量、充放电控制和充放电状态显示；（3）光线暗时路灯自动点亮，为节省电能晚上24点熄灭，早上5点路灯点亮，早上光线强时路灯自动熄灭（开关灯时间点可调）；（4）系统断电时可以保存用户所设定的各种参数。2、设计的方案化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮LED灯用于路灯照明。根据各部分电路的功能不同，整体电路可以分为以下几个部分，太阳能电池板组件、过充过放电控制电路、STC12C2051单片机、A/D控制开关、蓄电池、时控光控电路、照明负载和时间显示电路。系统总体方框图如图1所示。太阳能电池板充放电控制器蓄电池路灯控制处理器LED路灯负载图1总体电路方框图2由电池通过7805稳压电路为单片机供电，并通过为蓄电池充电，当蓄电池电压较低时其容量损耗得很快，使用寿命也会缩减，为延长蓄电池的寿命，要防止蓄电池出现过充或过放，因此本电路加的有过充过放控制电路。3、可行性分析一项技术，一个产品具有经济效益固然是好事，但它的生命力如何，与它是否与社会发展相适应，是否具有超越其它产品的社会效益有直接的关系，太阳能路灯的出现，符合社会发展的需要，符合环保的要求，其所带来的社会效益是普通产品无法比护的，其生命力必将是旺盛而持久的。综上所述，太阳能路灯在走过几年的徘徊期后，技术的提高、成本的降低使其终将迎来高速发展期，而高速发展必将带动技术的进一步提高和成本的进一步降低，如此良性循环，太阳能路灯将迎来新的辉煌。三、论文提纲（可有可无）四、进度安排1--3周：调研、学习与课题有关的理论知识；查阅和搜集与课题有关的文献和资料；根据题目要求拟订方案，形成总体设计思想，撰写开题报告。4—7周：设计硬件电路，并在实验室中连接硬件线路。8—12周：对系统的软件进行设计。13—15周：软硬联调，模拟运行，完成系统的调试。16—19周：进行结果分析，并撰写毕业论文，准备答辩。五、参考文献[1]杨汉祥，刘良福，邬喜辉，用单片机改进交通灯控制系统.北京电子科技学院学报，2005.12:68-70.3[2]姜志海.单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2005.7.27-71[3]龙脉工作室.51单片机C语言应用开发技术大全[M].北京：人民邮政出版社，2008.9.240-500[4]姜汝根，钱丹浩.基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统.无锡商业职业技术学院学报，2006.12：8-10.[5]彭为黄科雷道仲.单片机典型系统设计[M].北京：电子工业出版社，2006.5.246-273[6]谢维成.单片机原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2009.2.11-26[7]JonhJ.D’azzo.ConstantineH.HoupisLinearControlSystemAnalysisandDesign.FourthEditiong.Beijing.BeijingUniversityPressHouse.2002(5):228-230.[8]王庆友.光电传感器应用技术M.北京：机械工业出版社，2007.[9]毕海滨：刘玉德林建龙，杨昊：熊光洁：梁乙朝.交通信号灯控制系统的现状与发展对策J.北京工商大学学报（自然科学版），2008,26（1）.[10]穆怀艳.单片机控制交通灯设计方案.青年科学，2009，（2）[11]郑建光，李永.基于AT89C51单片机的交通灯系统设计.自动化与仪器仪表，2008，（6）：30-33[12]陈延奎.基于单片机的交通灯控制系统.重庆科技学院学报（自然科学版），2007，（4）：59-60.[13]刘晓燕.基于8051单片机的交通灯控制系统设计与模拟.南宁职业技术学院学报，2007,12（3）：108-109.