Tmegal28L单片机PA引脚进行A/D转换。电流采样的原理与电压采样原理类似，需要在电池的负极串联较小的电阻其余部分与电压采样电路相同，得到信号经过放大电路，最后送入单片机PA引脚进行A/D转换。
[0029]电压转换电路包3括TLP250芯片Ul和第一场效应管Ql，TLP250芯片Ul的第五引脚与第一场效应管Ql的源极连接、第六引脚和第七引脚通过第一电阻Rl与第一场效应管Ql的栅极连接，第一场效应管Ql的源极和栅极之间并联有第二稳压管D2，第一场效应管Ql的漏极和源极之间并联有串接的第一电容Cl和第二电感L2，第二电感L2的两端并联有串接的第一二极管Dl和第二电容C2，TLP250芯片Ul的第二引脚通过第二电阻R2与控制器I的PE4引脚连接。
[0030]如图4所示，电压转换电路3与传统的Buck电路和Boost电路相比其具有更宽范围的输出电压，因此无论日照条件充足与否，无论蓄电池空载电压和等效内阻大小情况，采用电压转换电路3都能使太阳能电池工作在最大功率点，达到系统效率最大化的控制目的。太阳能电池7输出电压经过由ATmegal28L单片机的PE4引脚输出不同占空比的PWM波斩波调压之后，能够满足蓄电池当前充电状态所需要的电压。PWM波通过TLP250芯片Ul功率放大之后，来控制着第一场效应管Ql的通断，然后通过第一场效应管Ql输出电路所需要的电压。
[0031 ] 蓄电池充电电路4包括UC3906芯片U2、LM339型第二运放U3A和TIP42C型第二三极管Q2，如图5所示；UC3906芯片U2的第十六引脚与第二三极管Ql的基极连接，UC3906芯片U2的第十引脚与第二运放U3A的反相输入端连接，第二运放U3A的信号输出端和其第三端脚之间并联有串接的第九电阻R9和第一发光二极管LEDl。
[0032]UC3906芯片U2具有精确的基准电压，其基准电压随环境温度改变，变化规律与蓄电池电压的温度特性完全一致，从而使蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电所需的全部控制和检测功能。蓄电池充电过程如下:当输入电压Vin接通以后，第二三极管Q2导通，以最大工作电流进入恒流充电阶段；当蓄电池端电压达到95 %过充电压，进入过充电状态，充电电压维持不变，充电电流下降；当充电电流降到过充电截止电流时，蓄电池自动转入浮充状态，UC3906芯片U2的第十引脚输出高电平，第二运放U3A作为电压比较器输出低电平，第一发光二极管LEDl作为指示灯发光，表示以充足电。
[0033]如图6所示，LED驱动电路5包括PAM2842型驱动芯片U4和TLP521型光耦芯片U5，驱动芯片U4的第六引脚通过第十六电阻R16与光耦芯片U5的第六引脚连接，驱动芯片U4的第十四引脚依次通过第二场效应管VTl和第十七电阻R17与光耦芯片U5的第五引脚连接，驱动芯片U4的第十七引脚、第十八引脚、第十九引脚和第二十引脚短接并连接有第五二极管D5，驱动芯片U4的第十三引脚和第五二极管D5之间连接有若干LED灯组；光耦芯片U5的第一引脚通过第十八电阻R18与控制器I的PDO引脚连接、第三引脚通过第十九电阻R19与控制器I的PE3引脚连接。
[0034]为了减少开关损耗，驱动芯片U4工作频率选定为500kHz，此外，ATmegal28L单片机输出的PWM信号经过光耦隔离后加至其COMP引脚可以调节LED灯组的亮度，以便更好地适应环境变化。
[0035]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:它包括太阳能电池、用于输出电路所需要电压的电压转换电路、蓄电池充电电路、调节LED亮度的LED驱动电路、采集太阳能电池和蓄电池的电压和电流的采样电路、输出可调稳压电源的电源电路和控制系统执行的主控器； 所述太阳能电池获取太阳能光伏后通过电压转换电路将电压输送至蓄电池充电电路，所述主控器控制LED驱动电路、采样电路和电压转换电路进行动作，所述主控器为ATmegal28L 单片机。
2.如权利要求1所述的一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:所述电源电路包括一稳压芯片，所述稳压芯片的第一引脚连接有一可调电阻、第二引脚输出+5V电源，所述稳压芯片的第一引脚和第二引脚之间并联有第十电阻、第三引脚和第二引脚之间并联有第四二级管，所述稳压芯片的第三引脚输入+12V电源并通过第五电容接地，所述可调电阻的两个固定端之间并联有第六电容。
3.如权利要求2所述的一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:所述稳压芯片为LM317型，第四二级管为IN4148型。
4.如权利要求3所述的一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:所述采样电路包括电压采样模块和电流采样模块，所述电压采样模块和电流采样模块均包括第一运放、由第二十三电阻和第十一电容构成的一阶RC低通滤波电路，所述第一运放的信号输出端通过第二十三电阻与控制器的PAO引脚连接，所述电流采样模块还包括串联于太阳能电池或蓄电池负极的一电阻。
5.如权利要求4所述的一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:所述电压转换电路包括TLP250芯片和第一场效应管，所述TLP250芯片的第五引脚与第一场效应管的源极连接、第六引脚和第七引脚通过第一电阻与第一场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的源极和栅极之间并联有第二稳压管，所述第一场效应管的漏极和源极之间并联有串接的第一电容和第二电感，所述第二电感的两端并联有串接的第一二极管和第二电容，所述TLP250芯片的第二引脚通过第二电阻与控制器的PE4引脚连接。
6.如权利要求5所述的一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:所述蓄电池充电电路包括UC3906芯片、第二运放和第二三极管，所述第二运放为LM339型，所述第二三极管为TIP42C型；所述UC3906芯片的第十六引脚与第二三极管的基极连接，所述UC3906芯片的第十引脚与第二运放的反相输入端连接，所述第二运放的信号输出端和其第三端脚之间并联有串接的第九电阻和第一发光二极管。
7.如权利要求6所述的一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:所述LED驱动电路包括驱动芯片和光耦芯片，所述驱动芯片的第六引脚通过第十六电阻与光耦芯片的第六引脚连接，所述驱动芯片的第十四引脚依次通过第二场效应管和第十七电阻与光耦芯片的第五引脚连接，所述驱动芯片的第十七引脚、第十八引脚、第十九引脚和第二十引脚短接并连接有第五二极管，所述驱动芯片的第十三引脚和第五二极管之间连接有若干LED灯组；所述光耦芯片的第一引脚通过第十八电阻与控制器的roo引脚连接、第三引脚通过第十九电阻与控制器的PE3引脚连接。
8.如权利要求7所述的一种基于单片机的光伏照明系统，其特征在于:所述驱动芯片为PAM2842型，所述光耦芯片为TLP521型。
【专利摘要】本实用新型涉及照明技术领域，尤其是一种基于单片机的光伏照明系统。它包括太阳能电池、用于输出电路所需要电压的电压转换电路、蓄电池充电电路、调节LED亮度的LED驱动电路、采集太阳能电池和蓄电池的电压和电流的采样电路、输出可调稳压电源的电源电路和控制系统执行的主控器；太阳能电池获取太阳能光伏后通过电压转换电路将电压输送至蓄电池充电电路，主控器控制LED驱动电路、采样电路和电压转换电路进行动作。本实用新型实现对蓄电池充放电和LED灯照明亮暗的精确控制，通过电压转换电路实现对蓄电池的最大功率充电，其能量转换效率高、稳定性好，具有很强的实用性。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN204442746
【申请号】CN201420829974
【发明人】周志佐
【申请人】周志佐
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月23日