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太阳能LED路灯智能控制系统设计与研究

发布时间:2018-06-28 22:47

  本文选题:太阳能充放电 + 蓄电池 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着科技的不断进步和经济的迅猛发展,能源和环境形势日益严峻,低碳环保、生态发展成为城市发展的趋势。太阳能是一种理想的清洁能源,LED照明是一种高效、节能的照明技术,两者结合出现了一种新型节能产品-太阳能LED路灯。太阳能LED路灯照明系统具有高效、节能、环保等优势,逐步成为现代城市道路照明的重要组成部分。传统的照明系统,大多只是采用分时段照明和人工控制的单一控制方式进行操作,这样控制较为简单,且不能有效监控路灯的运行状况,进而无法满足智慧城市发展的需求。正是基于这种情形下设计了一套性能稳定、合理利用太阳能对蓄电池充放电,并且对LED路灯能够实现多种控制的路灯智能控制系统。本文对太阳能LED路灯智能控制系统的组成做了详细介绍,并且阐述了控制系统的整体设计方案,对太阳能电池发电的相关原理和输出特性也做了分析研究,针对控制系统的功能需求,本文太阳能LED路灯控制系统做了硬件电路模块设计和软件编程设计两大部分,并以分模块的形式实现控制系统的功能。对于系统硬件部分,文中设计了太阳能充电模块、LED驱动电路模块、以cypress公司生产的CY8C4247AZIM485芯片为主控芯片的MCU模块和ZigBee无线通信模块。太阳能充电部分采用的是TI公司生产的一款专门用于太阳能充电的BQ24650芯片,分为预充、恒流、恒压三个阶段为蓄电池充电;对于LED路灯的控制采用了时控、光控多种控制方式结合的方法,结合无线远程监测控制手段,并运用PWM调光技术,对LED路灯进行智能调节。在软件部分,编写了上位机界面,利用ZigBee无线通信技术,对LED路灯终端运行状态监测并控制。本文最后搭建了实验平台,对系统进行了测试,验证了控制系统的可行性。
[Abstract]:With the development of science and technology and the rapid development of economy, the situation of energy and environment is becoming more and more serious. Low-carbon environmental protection and ecological development have become the trend of urban development. Solar energy is an ideal clean energy LED lighting is an efficient, energy-saving lighting technology, combined with the emergence of a new energy-saving product-solar LED street lamp. Solar LED street lighting system has the advantages of high efficiency, energy saving and environmental protection, and has gradually become an important part of modern urban road lighting. Most of the traditional lighting systems are operated by a single control mode of time division lighting and manual control. This control is relatively simple and can not effectively monitor the operation of street lights and thus can not meet the needs of the development of intelligent cities. Based on this case, a set of intelligent control system of street lamp is designed, which has stable performance, reasonable use of solar energy to charge and discharge battery, and can realize multiple control of LED street lamp. In this paper, the composition of the intelligent control system of solar LED street lamp is introduced in detail, and the overall design scheme of the control system is described. The related principle and output characteristics of solar power generation are also analyzed and studied. According to the function requirement of the control system, this paper designs the hardware circuit module and the software programming of the solar LED street lamp control system, and realizes the function of the control system in the form of sub-module. In the hardware part of the system, the solar charging module and LED driving circuit module are designed. The MCU module and ZigBee wireless communication module based on CY8C4247AZIM485 chip produced by cypress company are designed. The solar charging part uses a special BQ24650 chip produced by TI to charge the battery, which is divided into three stages: precharge, constant current and constant voltage. The LED street lamp is adjusted intelligently by the combination of various optical control methods, wireless remote monitoring and control means, and the use of PWM dimming technology. In the software part, the upper computer interface is written, and the running state of LED street lamp terminal is monitored and controlled by using ZigBee wireless communication technology. Finally, the experiment platform is built and the system is tested to verify the feasibility of the control system.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU113.666;TP273.5

【参考文献】

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本文编号:2079672

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