RJ01型太阳能灯控制电路

太阳能路灯控制器电路图，献给所有爱好太阳能的人，最精简版~

正常的太阳能路灯应满足，
1.白天充电，并且充满自停。
2.光照不足，或夜间自动点亮，好一点的还能设定点亮的时长。
3.电瓶有电的时候才可点亮路灯，电瓶亏电，只能充电。
你看你的电路能满足这些条件吗。

一、路灯控制系统工作原理：白天光伏电池向蓄电池充电，晚上蓄电池提供电力供路灯照明。所以蓄电池将构成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。
1、设计中采用AT89S52单片机，并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等。
2、图1是太阳能路灯控制器结构设计图。

3、太阳能路灯控制器选择ATMEL公司的8位单片机AT89S52为核心的智能控制模块，在整体上具有低功耗、性能高的特点。
二、单片机振荡电路
1、单片机振荡电路如图2所示。

2、太阳能路灯控制电路设计方案汇总（两款太阳能路灯控制电路原理图详解）
三、复位电路
1、复位电路如图3所示，电路结构简单，稳定可靠。

2、系统正常工作电压为5V，系统采用12V／24V的铅酸蓄电池供电，蓄电池电压不稳定，所以需要对电源进行稳压。本系统采用LM7805三端稳压器，其输入电压在5～24V时均可以保证输出为稳定的+5V。LM7805组成稳压电源只需要很少的外围元件，使用起来非常方便，工作稳定可靠J。系统电源电路如图4所示。

3、太阳能电池采样和蓄电池采样对于系统正常运行起着非常重要的作用。
3.1、太阳能路灯控制器要对蓄电池充放电进行合理控制，即需对蓄电池、太阳能电池板电压进行采样。为此，AT89S52单片机就要外接A／D转换模块，把电压转换为数字信号，系统选用v／F转换芯片LM331组成数模转换电路J。
3.2、在系统采样设计中，为了防止因为外部因素导致AT89S52程序跑飞或死机，提高系统稳定性，在LM331与单片机之间还需增加单通道的高速光电隔离器6n137J。图5为太阳能电池板采样电路图。系统蓄电池采样和太阳能电池板采样电路相同。

4、照明系统框图如图l所示。

5、图1 LED太阳能节能灯照明系统框图
5.1、单片机经由检测电路检测太阳能发电板所发出来的电压，并由1组A／DCl的转换值来判断是否已天黑。
5.2、当光线充足时，将太阳能发电板所发出的电送至定电压电路，此时，单片机也会由其A／DC1转换值来监控充电电池的电量，并以绿色、黄色与红色的LED来表示充电电池的电量。单片机以定电压的方式来对充电电池充电，只要定电压电路的最大输出电压值依充电电池的规格来设定，就不会发生电池过充而损坏的情形。
5.3、当光线不足（天黑）时，单片机经由A／DC1的转换值检测到太阳能发电板发出的电压已接近于零，此时，单片机会依此A／DC1转换后数值来判断是否点亮LED灯，当此A／DC1转换后的值低于某一临界值时，该值越小，则单片机会输出一脉宽越宽的PWM信号，使LED灯的亮度越亮。
5.4、如果仅靠太阳能电池来对充电电池充电，其充电量可能不足以提供LED灯点亮一整晚。所以我们预计入夜后，此太阳能灯约只点亮6h，此时大约已过深夜12点。
5.5、另外，我们再加入光敏电阻与人体红外线检测器，当太阳能灯点亮6h而熄灭后，如果光敏电阻检测到有车辆驶近，或者人体红外线检测器侦测到有人靠近时，则LED灯会再点亮数分钟，以作照明之用。如此，仅靠太阳能电池的充电量应足以供此LED灯使用。
6、定压、稳压电路
定压、稳压电路如图2所示

7、设计中，HT7544是1只4．4V的稳压块，把HT7544的GND脚接地，其输入脚（in）输入的电压大于4．4V，其输出脚（out）会固定输出4．4V的电压。因为HT7544的输出脚（out）电压~LGND大于4-4V，所以流过电阻Rl的电流为


8、在本设计中，单片机HT46R23需要的5v稳压电源通过集成稳压块HT7551来供给。HT7551的GND脚接地，其输人脚（in）输入大于5V的电压时，输出脚（out）会固定输出5V的电压。两只10k1）的电阻R3与R4作分压电路，其分压后之电压流人单片机HT46R23的A／DC2转换接脚（PB2），以供单片机检测充电电池的电压。
9、LED驱动电路
LED的驱动电路如图3所示

10、驱动电路中，PWM信号由单片机HT46R23的PWMO端输出。
10.1、由图3可知，太阳能发电板所发出来的电压通过电阻R5与R6的分压电路取出。因为，使用的太阳能发电板的工作电压为7．5v，而单片机A／DCl转换的类比输入电压最大为5v，使用两只10kQ的电阻R5与R6来作分压电路，使流入单片机A／DC1转换（PB1）的电压为太阳能发电板所输出电压的一半。
10.2、当A／DC1转换后的数字值小于某1个临界值时，单片机会输出一数字信号c，该信号打开电源控制电路，使电池的电能流人驱动电路中。同时，输出PWM的信号以点亮LED灯。A／Dc1转换后的数字值越小，单片机输出PWM的脉波宽度越宽。
11、检测电路
检测电路如图4所示。光敏电阻（Cds）与人体红外线传感器（GDS），分别检测车辆灯光与人体的红外线。

12、定压、稳压电路
12.1、图4的最左边是光敏电阻，为检测车灯的电路。光敏电阻受光越强，其电阻值越小。在夜晚时，光敏电阻的电阻值变大，单片机HT46R23的PB0所检测到的电压值较小；当车灯照射到光敏电阻时，光敏电阻的电阻值就会变小，单片机之PB0检测到的电压值就会比较大。
12.2、因此在夜晚，当单片机的PB0所检测到的电压值大于某临界值时，即表示有车辆接近，则单片机将点亮LED灯。
12.3、图中的人体红外线传感器的检测电路是当有人进入检测范围时，人体红外线传感器会发出1个小脉波，因为此小脉波的功率很小，需要经过几次放大器（LM324）的放大，其信号才能有效地被单片机接收，所以平时无人进人人体红外线检测器的检测范围时，此电路的输出为低电位；当单片机的PC0收到高电位时，表示有人进人人体红外线传感器的检测范围，单片机将点亮LED照明灯。
（1）在成品上方的太阳能发电板有受光的情形下，其输出是否有7．5V以上的太阳能发电板之工作电压。
（2）如果上述测试正常的话，在未接充电电池的情形下，定电压电路．HT7544的输出端应该会有约6V的电压输出。流经1个整流二极管后，约为5．4v的电压，以供充电电池充电之用。
（3）将充电电池接至电路中稳压电路，HT7551会输出5V的电压给单片机使用。
（4）以不透光物质遮蔽太阳能发电板，以模拟人夜的情形。当单片机的PB1所检测到的太阳能发电板的输出电压值小于某一临界值时，表示天色已暗。此时，单片机会输出一高电位给控制信号c，以打开电源控制电路，使电池的电能流人LED驱动电路中。同时，单片机会输出FWM信号以点亮LED灯。6h的时间较长，此时让LED灯持续点亮1min，以模拟点亮6h，6h后应已过深夜，人车已少，所以熄灭LED灯。
（5）当已过6h而LED灯熄灭后，如果有人车接近，则装在PB0的光敏电阻或装在PCO的人体红外线检测器应会感应到车灯或人体所发出来的红外线。此时，单片机会再点亮LED灯约30S，以作警示或照明之用。此情形直到单片机的PB1所检测到的太阳能发电板所输出的电压值大于某1个临界值时，表示天色已亮，程式再回到开始的状态。
四、接线说明： 
1、 先接蓄电池的连接线
2、 再接蓄电池到控制器的线 
3、 再接太阳能板到控制器的线
4、 最后接负载到控制器的线 
5、 负载为低压钠灯时，在做灯具的时候应该先把整流器的输出端接光源的两端的线先连接好（低压钠灯光源无正负极可任意连接）。把整流器的输入端连接两根足够长的线（要能区分正负极）。在最后接负载到控制器的接线时注意正负极不能接反。

太阳能草坪设计灯

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目前多数草坪灯选用LED作为光源，特别是高亮LED的生产技术已经实现了关键性在近几年中有很大地提供；同时性能价格也有较大的提高；LED采用低压直流供电，其光源控制成本低、调节明暗、频繁开关的都是可能的，并且不会对LED的性能产生不良影响；同时LED可以任意地进行颜色控制以及改变光的分布，产生动态幻景，结合LED寿命长（理论上可以达到100000小时以上）、工作电压低、适合不断变化灯光等特点、非常适合运用在太阳能草坪灯上。其实LED有许多其固有的特性，使用时如果不注意就会造成不良后果。

1、发光效率与寿命：

LED目前在市场上销售LED的发光效率仅能达到15Lm/w（大功率的30Lm/w以上，但价格太高），只能达到三色基色高效节能灯的1/3，三色基色高效节能灯的发光效率可以达到50Lm/w-60Lm/w.从使用寿命上看，三色基色高效节能灯（含电子镇流器）的寿命可以达到6000小时，LED可以达到100000小时以上，从表面上看，LED寿命是三色基色高效节能灯（含电子镇流器）的几十倍，但是事实并非如此。在20mA下超高亮白光LED光通维持率达到初始强度50％时间（寿命）不到10000小时。

2、价格与生产成本：

目前生产每Lm的成本：三色基色高效节能灯（含电子镇流器）0.022元，2005年直径5mm白光超亮LED价格为0.5-0.8元，目前生产每Lm的成本高，价格相差悬殊。所以对于功率较大的太阳能草坪灯，使用三色基色高效节能灯比较合理。

3、使用事项：

1）由于LED的工作电压变化0.1V，工作电流可能变化20mA左右。为了安全，普通情况下使用串联限流电阻，由此带来的极大能量损失显然不适合太阳能草坪灯，并且LED亮度随工作电压变化。采用升压电路是一个好办法，也可以用简单的恒流电路，总之一定要自动限流，否则将损坏LED。

2）一般LED的峰直电流50-100mA，反向电压6V左右，注意不要超过这个极限，尤其在太阳能反接或蓄电池空载，升压电路峰值电压过高时，很可能超过这个极限，而损坏LED。

3）由于LED温度特性不好，温度上升5℃，光通量下降3％，夏季使用要注意，尤其使用大功率的LED，一顶要注意散热与防潮。

4）工作电压离散性大，同一型号，同一批次的LED工作电压都有一定的差别，所以不宜串联使用，同时应该考虑均流。

5）超高亮白光LED色温为6400K-30000K。目前，低色温的超高亮白光LED尚没有进入市场，因此用超高亮白光LED制造的太阳能草坪灯穿透能力比较差，所以在光学设计上要注意。

6）静电对超高亮白LED影响很大，在安装时要有防静电设施，工人要配带防静电手腕。受静电伤害的超高亮白LED当时可能凭眼睛看不出来，但使用寿命将明显变短。

4、配套使用：

1）光敏传感器，太阳能电池本身就是一个极好的光敏传感器，用它做光敏开关，特性比光敏电阻好。对于太阳能庭院灯问题不大，但是对于仅仅使用一只1.2VNI-CD电池的太阳能草坪灯来说，太阳能电池组件由4片太阳能电池串联组成，电压低，弱光下电压更低，以至与天还没有黑但电压已经低于0.7V，造成光控开关失灵。在这种情况下，只要加一只晶体管直接偶合放大，即可解决问题。

2）按蓄电池电压高低控制负载大小，对太阳能灯在连续阴雨天时可维持的时间要求很高，这样增加系统成本。我们在连续阴雨天蓄电池电压降低时减少LED或者减少太阳能灯接入个数，或者减少太阳能每天的发光时间，这就降低了系统成本。

3）闪烁变光，渐亮渐暗是节能的好办法，它一方面可以增加太阳能草坪灯招生效果，另一方面可以通过改变闪烁占空比控制蓄电池平均输出电流，延长系统工作时间，或者在同等条件下，可降低成本。

4）三色基色高效节能灯的开关速度，这个问题非常重要，它甚至决定了太阳能草坪灯的使用寿命，三色基色高效节能灯启动时有高达10-20倍的启动电流，系统在承受这样大的电流情况下，可能电压有大幅度下降，太阳能草坪灯无法启动或者反复启动，直至损坏，这个现象比较普谝，所以采用三色基色高消高效节能灯时，可以选择RJO1型控制器，完善的解决了反复启动的问题。

5）关于储能电容，太阳能电池的使用寿命在25年以上，普通蓄电池的使用寿命在2-3年，所以蓄电池是太阳能电力系统中最薄弱的环节。储能电容可以在一定程度上解决这个问题。储能电容的使用寿命可以达到10年以上，而且控制电路简单，但是昂贵的价格限制了它的应用，目前仅仅应用在部分交通灯和装饰灯上。随着技术水平的提高，产品价格的下降，它将是一种最有希望成为和太阳能电池配套的理想鹑能元件。当然目前也有采用胶体蓄电池的，一般质量好的可以保证寿命在5-7年，如此大大提高了太阳能庭院灯与路灯的首次维护期。

5、太阳能的草坪灯的控制技术

1）RJ10型、RJ11型高效率升压电路：小功率太阳能草坪灯一般都有升压电路，目前各厂家采用振荡电路，电感升压。电感采用标准色码电感器中使用开放磁路，磁通损失大，所以电路效率低。如果采用闭合磁路制造电感升压、如磁坏，升压电路效率将有很大的提高。但处于成本考虑现在绝大部分多数厂家还是采用标准色码电感器。

分时、分压控制太阳能灯技术的核心就是根据夜晚不同时间段，人们对照度不同要求，控制太阳能灯的输入功率，以及根据太阳能电池白天吸收能量的大小，控制太阳能的输入功率，达到用最小成本设计出能够满足最恶劣气象条件小人们对太阳能灯的基本要求。

2)RJ01型太阳能灯控制电路采用贴片化设计，RJ01型主要适合高蛋白草坪灯与普通庭院灯，蓄电池为12V小密铅酸蓄电池，主要具有以下功能：

1）蓄电池过充、过放电保护；

2）充电后自动恢复放电功能；

3）防反充（蓄电池向太阳电池充电）

4）温度补偿功能；

5）自动开关灯功能（望上负载接通，白天负载切断）；

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即墨市13742218718： RJ01型太阳能灯控制电路 - ？
允蝶严辞： 可能电压有大幅度下降,太阳能草坪灯无法启动或者反复启动.022元,2005年直径5mm白光超亮LED价格为0.5-0.8元.1V,工作电流可能变化20mA左右、RJ11型高效率升压电路:小功率太阳能草坪灯一般都有升压电路,目前各厂家采用振荡电...

即墨市13742218718： 太阳能路灯控制器如何接线和控制? 如图,控制器上三个按钮,三个灯,八根线,应该如何接?另求控制器型 - ？
允蝶严辞： bat+-接电池对应+-

即墨市13742218718： (4分)如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图.其中,R是光敏电阻,光敏电阻的阻值R - ？
允蝶严辞： 见下图: 试题分析:白天,光照强,光敏电阻的阻值小,控制电路的电流大,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,动触点与下面的静触点接通,蓄电池与太阳能电池板组成回路,蓄电池充电,所以F接太阳能电池板,G接蓄电池;晚上,光照弱,光敏电阻的阻值大,控制电路的电流小,电磁铁失去磁性,不能吸引衔铁,动触点与上面的静触点接通,蓄电池与路灯组成回路,所以D接路灯,E接蓄电池.

即墨市13742218718： 关于太阳能路灯的电池板与控制器的连接 - ？
允蝶严辞： 接线方式和步骤1.太阳能路灯控制器是路灯的“控制中心”,所有的线都汇聚于此,初次接线的时候一般都按先光源,然后蓄电池,最后电池板的接线顺序. 2.先将灯具、蓄电池、电池板所有的正极汇集到一起然后接在控制器的+号所对应的那...

即墨市13742218718： 太阳能路灯怎样调时间啊? - ？
允蝶严辞： 太阳能路灯都有专门的太阳能控制器.控制器具有对蓄电池的充电放电保护功能,光控开关功能,定时功能.对定时功能的设置, 不同厂家的控制器设置方式不一样,有的是按键方式,有的是通过电脑设置. 另外,太阳能路灯怎么调时间也要...

即墨市13742218718： 太阳能路灯控制器的电路设计有哪几种方法 - ？
允蝶严辞： 太阳能路灯控制器的核心是太阳能路灯的开灯和关灯控制.太阳能路灯控制器根据电路设计的方式不同,可以分为模拟电路方式和单片机电路方式. 1、单片机电路的太阳能路灯控制器 因为太阳能路灯的工作方式比较复杂,许多太阳能路灯控制...

即墨市13742218718： 求可用的太阳能控制器电路图 - ？
允蝶严辞： 这个线路图很简单, 你就接到13-14V的太阳能,然后,送给12V的电池. 问题是,太阳能不稳定,有时候低于这个电压, 你的蓄电池,一下子充电,一下子不充电, 很快寿命就没了. 你所提的问题,本身不合理,忽略了太阳能有光、没光的变化所产生的电流变化. 放弃这个想法吧. 目前,国内估计没有自主能力生产能够并网的太阳能逆变器, 想要这样的电路图, 课本有呀,,只要将阳光发电当作恒电流. 但,这对你的需求没帮助.

即墨市13742218718： 如图是我市快速道上安装的太阳能LED灯.这种LED灯是通过光电转换来供电的.下图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图.其中,R是光... - ？
允蝶严辞：[答案] (1)由实验数据可知,光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而减小; (2)由题知,当线圈A中的电流I>30.0mA时,动触点D与... 当线圈A中的电流I≤30.0mA时,动触点D与静触点E、F接触,路灯开始工作. 则由欧姆定律得:自动控制电路的总阻值为:R...

即墨市13742218718： 太阳能路灯控制器如何调试 - ？
允蝶严辞： 设置方法: 按键按下持续3s以上数码管开始闪烁,系统进入调节模式,松开按键,每按一次按键,数码管数字会换一个数字,直到数码管显示的数字对上用户从表中所选模式对应的数字为止,等数码管停止闪烁或是再次按下按键3s以上即完成...

即墨市13742218718： 太阳能路灯普天控制器怎么接线? - ？
允蝶严辞： 所有的控制器的接线顺序都是:灯-蓄电池-太阳能板.1、将灯的负极与控制器灯泡标志下的白线相接,用绝缘胶布将接头包好;然后将灯的正极与控制器的正极标志下的红线(共用极)相接,先不用绝缘胶布. 2、将蓄电池的负极与控制器电...