一种基于嵌入式系统的太阳能路灯充电控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能充电装置技术领域，涉及一种基于嵌入式系统的太阳能路灯充电控制装置。
【背景技术】
[0002]目前，太阳能路灯充电装置的控制方式比较单一，不能实现多种控制方式的选择，无法根据天气的变化或用户的需求对蓄电池进行科学的管理;且目前的太阳能路灯充电装置难以对于离散布设的太阳能路灯进行监控，导致故障发现不及时。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种基于嵌入式系统的太阳能路灯充电控制装置，解决了现有的太阳能路灯充电装置的控制方式比较单一，不能实现多种控制方式的选择，无法根据天气的变化或用户的需求对蓄电池进行科学的管理的问题。
[0004]本发明所采用的技术方案是包括ARM芯片，太阳能电池板和蓄电池分别通过调理电路连接至ARM芯片上的AD模块，太阳能电池板和蓄电池分别连接过冲保护电路，过冲保护电路通过调理电路连接至AD模块，雨控模块通过调理电路连接至AD模块，ARM芯片还分别连接本地遥控模块、z igbee模块和GSM模块。
[0005]ARM芯片作为核心处理单元，通过内部集成的AD模块与调理电路相连接，实现对调理电路传来的蓄电池电压、太阳能电池板电压、雨控模块的输出电压、过充保护电路的输出电压进行采样。
[0006]GSM模块用于控制指令的发送和接收，且GSM模块通过GSM天线将信息发送到上位机;GSM模块采用ATK-S頂900A模块，ARM芯片通过串口模块发送控制指令和太阳能路灯设备的状态信息至GSM模块，GSM模块将信号发送;并且，GSM模块将接收到的控制信号传输到ARM芯片。
[0007]雨控模块用于判断空气的潮湿度和光照度，根据判断的结果相应的改变控制装置的工作方式。
[0008]本地遥控模块实现本地数据的直接上传和下发;采用一体化红外接收头DF0038B来实现本地遥控功能，能够在现场直接进行数据接收和数据下发，通过遥控器直接对控制器参数进行修改。
[0009]Zigbee模块实现无线数据传送，负责其他各节点之间进行数据交换，并将所收到的信息发送到ARM芯片，然后由ARM芯片进行数据处理。
[0010]过冲保护电路用于对太阳能电池板向蓄电池充电的电流进行检测，防止太阳能电池板充电电流过大对蓄电池造成损坏。
[0011]进一步，所述过冲保护电路包括LM324放大器，LM324放大器的电流信号输入端、电阻R2—端、电阻R4—端连接在一起，电阻R2的另一端、太阳能电池板的输出电流端和电阻Rl的一端连接在一起，LM324放大器的电流信号输出端、电阻R3的一端和电阻R5的一端连接在一起，电阻R3的另一端、电阻Rl的另一端和蓄电池的电流输入端连接在一起，电阻R4的另一端和LM324放大器的负极接地，LM324放大器的正极接+12V电源电压，电阻R5的另一端和LM324放大器的输出端连接至调理电路。
[0012]进一步，所述雨控模块包括湿敏电阻RPI和光敏电阻RP2，湿敏电阻RPl的一端、电阻R6的一端和AD模块的AD_3端口连接在一起，光敏电阻RP2的一端、电阻R7的一端、AD模块的AD_5端口连接在一起，电阻R6的另一端、电阻R7的另一端连接电源电压正极，湿敏电阻RPl的另一端和光敏电阻RP2的另一端接地。
[0013]进一步，所述调理电路包括TL084放大器，TL084放大器的信号输入端、电容C2的一端、电阻R9的一端连接在一起，电容C2的另一端接地，电阻R9的另一端、电阻R8的一端、电容Cl的一端连接在一起，电阻R8的另一端接外部电压输入信号，电容Cl的另一端、TL084放大器的信号输出端、TL084放大器的放大信号输出端连接在一起并与AD模块连接。
[0014]进一步，本地遥控模块包括DF0038B红外接头，DF0038B红外接头的端口 I接电源电压，DF0038B红外接头的端口 2、电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R9的一端连接在一起，DR)038B红外接头的端口 3、电容C3的另一端、电容C4的另一端连接在一起并且接地，电阻R9的另一端连接ARM芯片。
[0015]本发明的有益效果是控制方式灵活，能实现多种控制方式的选择，能根据天气的变化或用户的需求对蓄电池进行科学的管理。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的系统组成框图；
[0017]图2为本发明的采样电路与调理电路连接图；
[0018]图3为本发明的过冲保护电路图；
[0019]图4为本发明的雨控模块与ARM芯片接口图；
[0020]图5为本发明的调理电路图；
[0021 ]图6为本发明的GSM模块与ARM芯片接口图；
[0022]图7为本发明的本地遥控模块与ARM芯片接口图；
[0023]图8为本发明的Zigbee组网不意图；
[0024]图中，1.太阳能电池板，2.蓄电池，3.调理电路，4.ARM芯片，5.AD模块，6.过冲保护电路，7.雨控模块，8.本地遥控模块，9.z igbee模块，1.GSM模块，11.路灯。
【具体实施方式】
[0025]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0026]本发明基于嵌入式系统的太阳能路灯充电控制装置结构如图1和图2所示，太阳能电池板I和蓄电池2分别通过调理电路3连接至ARM芯片4上的AD模块5，太阳能电池板I和蓄电池2分别连接过冲保护电路6，过冲保护电路6通过调理电路3连接至AD模块5，雨控模块7通过调理电路3连接至AD模块5，ARM芯片4还分别连接本地遥控模块8、zigbee模块9和GSM模块10 ο
[0027]ARM芯片4作为核心处理单元，通过内部集成的AD模块5与调理电路3相连接，实现对调理电路3传来的蓄电池电压、太阳能电池板电压、雨控模块的输出电压、过充保护电路的输出电压进行采样。
[0028]GSM模块10用于控制指令的发送和接收，且GSM模块10通过GSM天线将信息发送到上位机;GSM模块10采用ATK-S頂900A模块，ARM芯片4通过串口模块发送控制指令和太阳能路灯设备的状态信息至GSM模块10，GSM模块10将信号发送;并且，GSM模块10将接收到的控制信号传输到ARM芯片4。
[0029]雨控模块7用于判断空气的潮湿度和光照度，根据判断的结果相应的改变控制装置的工作方式。
[0030]本地遥控模块8实现本地数据的直接上传和下发;采用一体化红外接收头DF0038B来实现本地遥控功能，能够在现场直接进行数据接收和数据下发，可以通过遥控器直接对控制器参数进行修改。
[0031]Zigbee模块9实现无线数据传送，负责其他各节点之间进行数据交换，并将所收到的信息发送到ARM芯片4，然后由ARM芯片4进行数据处理。
[0032 ]过冲保护电路用于对太阳能电池板I向蓄电池2充电的电流进行检测，防止太阳能电池板I充电电流过大对蓄电池2造成损坏。
[0033]图2为本发明的信号采集和信号调理连接示意图，其中:太阳能电池板I的电压通过调理电路3接至ARM芯片4的第一路采样通道AD j进行采样；蓄电池2电压通过调理电路3接至ARM芯片4的第二路采样通道AD_2进行采样，当检测到蓄电池2电压低于某一设定值(例如:该设定值对应蓄电池容量50 % )时，减小蓄电池2电压输出，当检测到蓄电池2电压低于设定的最低极限电压(例如:该最低极限电压对应蓄电池容量5%)时，关闭路灯11供电电路，蓄电池2停止放电，防止蓄电池2过放;过冲保护电路6的输出电压通过调理电路3接至ARM芯片4的第四路采样通道AD_4进行采样；雨控模块7的光敏电阻和湿敏电阻的电压分别通过调理电路3接至ARM芯片4的第五路采样通道AD_5和第三路采样通道AD_3进行采样。
[0034]图3是本发明的过冲保护电路6电路原理图，过冲保护电路6包括LM324放大器，LM324放大器的电流信号输入端、电阻R2—端、电阻R4—端连接在一起，电阻R2的另一端、太阳能电池板I的输出电流端和电阻Rl的一端连接在一起，LM3 24放大器的电流信号输出端、电阻R3的一端和电阻R5的一端连接在一起，电阻R3的另一端、电阻Rl的另一端和蓄电池2的电流输入端连接在一起，电阻R4的另一端和LM324放大器的负极接地，LM324放大器的正极接+12V电源电压，电阻R5的另一端和LM324放大器的输出端连接至调理电路3。其串联在太阳能电池板I对蓄电池2充电的电路中，充电电流的变化会引起电阻Rl两端电压的变化，集成运放LM324将电阻Rl两端电压的变化信号放大后，送至调理电路3进行信号调理，并通过调理电路3送至ARM芯片4的第四路采样通道AD_4进行采样；当检测到过冲保护电路6输出电压值大于设定值(在该设定值及设定值以下蓄电池2能向路灯正常供电)且作用时间超过10毫秒时，切断蓄电池2输出，并持续检测过冲保护电路6的输出电压值是否恢复到该设定值或该设定值以下，若过冲保护电路6的输出电压恢复到该设定值或该设定值以下，蓄电池2开始向路灯11供电。
[0035]图4为本发明的雨控模块7电路图，雨控模块7包括湿敏电阻RPl和光敏电阻RP2，湿敏电阻RPI的一端、电阻R6