专利名称：太阳能蓄电池照明系统控制器的制作方法
技术领域：
本发明太阳能照明控制器领域，详细地讲是一种太阳能蓄电池和照明系统智能控制器。
背景技术：
众所周知随着化石能源的逐渐减少，太阳能渐渐被人们重视。太阳能照明系统是太阳能源发展的一个重要方面。蓄电池的板结现象和外界环境的影响，使蓄电池寿命大大减少，而照明系统中的LED也因为电流的不稳定，极大缩短了其寿命，如何合理控制太阳能蓄电池和照明系统，延长其使用寿命成为关键。本发明运用智能控制器，使得太阳能蓄电池和照明系统合理运用，为蓄电池和LED的照明系统的推广补充了必要的内容。并且本控制器为一体式，为将来的安装和调试带来了很大的方便。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有太阳能蓄电池和LED照明寿命短的问题，提供一种智能控制器，延长蓄电池和LED寿命的功能。本发明采用如下技术解决方案，一种太阳能蓄电池照明系统控制器，由单片机控制模块、电源模块、充电控制模块、放电控制模块、LED恒流源模块，显示模块组成，电源模块为单片机芯片控制模块、充电控制模块、放电控制模块提供电源，单片机控制模块取得实际电压值后，根据预设电压值的情况，输出信号控制充电模块和放电模块，同时LED恒流模块根据照明实际情况，输出恒流，实现蓄电池与太阳能电池板之间的充电和蓄电池与LED照明系统放电的过程。本发明还可通过如下措施来实现单片机控制模块由89C52单片机U1、晶振CY1、电容 C2、C3、电阻 Rl、R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R12、电容 C2、C3 组成，89C52 单片机的 I脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别电阻R5、R6、R7、R8、R9、RIO、R1UR12相连，电阻R5、R6、R7、R8、R9、RIO、R1UR12的另一端分别与数字显像管DSl的a、b、C、d、e、f、g脚及数字显像管DS2的h脚相连，89C52单片机的9脚与电容Cll及电阻Rl —端相连，89C52单片机的10脚与电阻R4相连，89C52单片机的11脚与电阻R3相连，89C52单片机的12脚与电阻R2相连，89C52单片机的17脚与ADC0809芯片U2的7脚相连，89C52单片机的18脚及19脚分别与晶振CYl的两脚相连，电容C2及C3与晶振CYl两脚相连后，电容C2及C3另外一端与地相连，89C52单片机的20脚接地，89C52单片机的21脚、22脚、23脚、24脚、25脚、26脚分别与ADC0809芯片的25脚、24脚、23脚、22脚、6脚、9脚相连，89C52单片机的27脚与电阻R16相连，89C52单片机的28脚与电阻R15脚相连，89C52单片机的30脚与ADC0809芯片的10脚相连，89C52单片机的32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚分别与ADC0809芯片的21脚、20脚、19脚、18脚、8脚、15脚、14脚、17脚相连，ADC0809芯片的26脚与电阻R13相连，ADC0809芯片的11脚和12脚与LM7805芯片U3的2脚相连，ADC0809芯片的13脚和16脚与地相连。
电源模块由LM7805芯片U3和电容C4、C5、C6和电阻R13、R19、R20组成，LM7805芯片的输入端与蓄电池GB正极和电容C5的正极连接，电容C5的另一端连地，电阻R19—端与蓄电池GB的正极相连，电阻R19另一端与电阻R20、电容C6的正极及电阻R13相连，R20的另一端与地相连，电阻R13另一端与AD0809芯片的26脚相连，电容C6的负极与地相连。充电控制模块由三极管Q6、Q7、Q9、Q11，电阻 R16、R17、R24、R27、R28，电容 C8，二极管DW2组成，其中三极管Q6的B极与电阻R16相连，三极管Q6的E极与电阻R33 —端相连，电阻R33另一端接ADC0809芯片的11脚，三极管Q6的C极与R17相连，同时与三极管Q7的B极相连，三极管的Q7的E极与地相连，三极管的C极与电阻R23、R24相连，电阻R23与蓄电池GB的正极相连，电阻R24与三极管Q9的B极相连，三极管的Q9的E极与地相连，三极管的C极与电阻R27、R28相连，电阻R27的另一端与蓄电池GB的正极相连，电阻R28与电容C8、稳压二极管DW2的负极、三极管Qll的B极相连，稳压二极管DW2的正极与地相连，三极管Qll的C极接蓄电池GB的负极，三极管Qll的E极接太阳能电池板一端，太阳能电池板另一端接二极管Dl正极，二极管Dl负极接蓄电池GB正极。
放电控制模块由三极管Q4、Q5、Q8、Q10，电阻 R15、R18、R14、R21、R22、R25、R26，电容C7，稳压管二极管DWl组成，三极管Q4的B极与电阻R15相连，三极管Q4的E极与R14一端相连，三极管Q4的C极与三极管Q5的B极、电阻R18的一端相连，电阻R18的另一端与地相连，三极管Q5的E极与地相连，三极管Q5的C极与电阻R21、R22相连，电阻R21的另一端与蓄电池GB的正极相连，电阻R22的另一端与三极管Q8的B极相连，三极管Q8的C极与电阻R25相连，电阻R25的另一端与蓄电池GB的正极相连，同时三极管Q8的C极与电阻R26相连，电阻R26的另一端与电容C7、稳压二极管DWl的负极、三极管QlO的B极相连，电容C7及稳压二极管DWl的另一端与地相连，三极管QlO的C极与蓄电池GB的负极相连，三极管QlO的E极与LED照明系统相连。显示模块由数字显像管051、052、053，电容叭、02、03、(1，电阻Rl、R2、R3、R4组成，其中数字显像管DS1、DS2、DS3的a脚、b脚、c脚、d脚、e脚、f脚、g脚分别与电阻R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll的一端连接，电阻R12的一端显像管DS2的h脚相连，三极管Ql、Q2、Q3的E极与LM7805芯片的2脚及电容Cl相连，电容Cl的另一端与电阻Rl相连，电阻Rl另一端与地相连，三极管Q1、Q2、Q3的C极分别显像管DS3、DS2、DS1的地相连。LED 恒流模块由 PAM2842 芯片 U4,电感 LI，电阻 R29、R30、R31、R32,电容 C9、C10、C11、C12、C13、C14，二极管DW3组成，PAM2842芯片的5脚与蓄电池的正极相连，同时与电容ClO 一端相连，PAM2842芯片的16脚与电阻R29、R30相连，电阻R29另一端接地，电阻R30另一端接电容C14及二极管DW3负极，电容C14另一端接地，二极管DW3正极接电感L及PAM2842芯片的19脚，电感L的另一端接电容C9及PAM2842芯片的5脚，PAM2842芯片的5脚与10脚之间连接有电容C10，PAM2842芯片的10脚与ClO的另一端相连，PAM2842芯片的7脚与Cll的一端相连，电容Cll的另一脚与PAM2842芯片的9脚以及地相连，PAM2842芯片的12脚与地相连，PAM2842芯片的13脚与LED的输出端、电阻R32及三极管QlO的E极相连，PAM2842芯片的15脚与电容C12脚相连，电容C12的另一端与电容C13相连，电容C13另一端与R31相连，电容R31另一端与PAM2842的14脚相连，PAM2842芯片的14脚接三极管Q12的C极，三极管Q12的E极接PAM2842芯片的12脚，三极管Q12的B极接R32一端。
本发明的有益效果是 ，通过控制器的控制，蓄电池得到充电和放电控制，照明系统得到了有效的保护，加上显示与蓄电池电压的一致性，方便了蓄电池的维护，安装调试方便，节约能源，提高照明系统的工作能力，控制灵活，操作方便，使用性强。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I为本发明的原理框图。图2为本发明的电路原理图。图中Ul. 89C52 单片机，U2. ADC0809 芯片，U3. LM7805 芯片，U4. PAM2842 芯片，Rl R32.电阻，Cl C14.电容，LL电感，CYL晶振，Ql Q12.三极管，DS1-DS3数字显像管，LED1、LED2.发光二极管，Dl. 二极管，DW1、DW2.稳压二极管，DW3. 二极管，GB.蓄电池，LEDl LED10. LED照明灯，I.电源模块，2.单片机控制模块，3.充电控制模块，4.放电控制模块，5. LED恒流源模块，6.显示模块，7.蓄电池。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。如图I所示，本发明由电源模块1，单片机控制模块2，充电控制模块3，放电控制模块4，显示模块6和LED恒流源模块5组成。单片机控制模块2从蓄电池7上采集到电压信号后，进行信号处理，把信号传输给显示模块6和充电控制模块3.放电控制模块4，单片机控制模块2根据电池板给蓄电池7充电和蓄电池7给LED照明系统供电情况。把情况进行处理来控制供电充电状态，同时蓄电池给LED照明系统供电时候由LED恒流源模块5控制，能够控制LED照明灯的电流。由于LED恒流源模块具有恒流环特性，所以能够控制变化的LED照明灯数量，通过几个模块的组合很好的控制蓄电池的电量和LED照明灯的照明效率，实现最大节能效果。如图2所示，系统的电源模块I由蓄电池GB给LM7805芯片U3提供输入电压，经过LM7805芯片U3稳压后给89C52单片机Ul和ADC0809芯片U2供电。电源模块I由LM7805芯片U3和电容C4、C5、C6和电阻R13、R19、R20组成，LM7805芯片的输入端与蓄电池GB正极和电容C5的正极连接，电容C5的另一端连地，电阻R19—端与蓄电池GB的正极相连，电阻R19另一端与电阻R20、电容C6的正极及电阻R13相连，R20的另一端与地相连，电阻R13另一端与AD0809芯片的26脚相连，电容C6的负极与地相连。电源模块I从蓄电池GB上取到电后，经过LM7805芯片U3稳压后形成5V的电压，给ADC089芯片U2和89C52单片机Ul供电，并且给三极管Q1、Q2、Q3提供输入电压。单片机控制模块2由89C52单片机U1、晶振CY1、电容C2、C3、电阻R1、R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R12、电容C2、C3组成，89C52单片机的I脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8 脚分另Ij 电阻 R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R12 相连，电阻 R5、R6、R7、R8、R9、RIO、R11、R12的另一端分别与数字显像管DSl的a、b、c、d、e、f、g脚及数字显像管DS2的h脚相连，89C52单片机的9脚与电容Cll及电阻Rl —端相连，89C52单片机的10脚与电阻R4相连，89C52单片机的11脚与电阻R3相连，89C52单片机的12脚与电阻R2相连，89C52单片机的17脚与ADC0809芯片U2的7脚相连，89C52单片机的18脚及19脚分别与晶振CYl的两脚相连，电容C2及C3与晶振CYl两脚相连后，电容C2及C3另外一端与地相连，89C52单片机的20脚接地，89C52单片机的21脚、22脚、23脚、24脚、25脚、26脚分别与ADC0809芯片的25脚、24脚、23脚、22脚、6脚、9脚相连，89C52单片机的27脚与电阻R16相连，89C52单片机的28脚与电阻R15脚相连，89C52单片机的30脚与ADC0809芯片的10脚相连，89C52单片机的32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚分别与ADC0809芯片的21脚、20脚、19脚、18脚、8脚、15脚、14脚、17脚相连，ADC0809芯片的26脚与电阻R13相连，ADC0809芯片的11脚和12脚与LM7805芯片U3的2脚相连，ADC0809芯片的13脚和16脚与地相连。单片机控制模块2中ADC0809芯片U2通过电阻R13取电阻R19端的电压，通过判 断电压值进行模数转换，传输给89C52单片机Ul进行处理，89C52通过对电压值的判断，输出处理信号。充电控制模块3 由三极管 Q6、Q7、Q9、Qll,电阻 R16、R17、R24、R27、R28，电容 C8，二极管DW2组成，其中三极管Q6的B极与电阻R16相连，三极管Q6的E极与电阻R33 —端相连，电阻R33另一端接ADC0809芯片的11脚，三极管Q6的C极与R17相连，同时与三极管Q7的B极相连，三极管的Q7的E极与地相连，三极管的C极与电阻R23、R24相连，电阻R23与蓄电池GB的正极相连，电阻R24与三极管Q9的B极相连，三极管的Q9的E极与地相连，三极管的C极与电阻R27、R28相连，电阻R27的另一端与蓄电池GB的正极相连，电阻R28与电容C8、稳压二极管DW2的负极、三极管Qll的B极相连，稳压二极管DW2的正极与地相连，三极管Qll的C极接蓄电池GB的负极，三极管Qll的E极接太阳能电池板一端，太阳能电池板另一端接二极管Dl正极，二极管Dl负极接蓄电池GB正极。如果单片机控制模块2判定电压值低于预设值，89C52单片机的27脚输出高电平的信号，使得充电控制模块3开始动作，三极管Qll接通，太阳能给蓄电池GB供电。放电控制模块4 由三极管 Q4、Q5、Q8、Q10，电阻 R15、R18、R14、R21、R22、R25、R26，电容C7，稳压管二极管DWl组成，三极管Q4的B极与电阻R15相连，三极管Q4的E极与R14一端相连，三极管Q4的C极与三极管Q5的B极、电阻R18的一端相连，电阻R18的另一端与地相连，三极管Q5的E极与地相连，三极管Q5的C极与电阻R21、R22相连，电阻R21的另一端与蓄电池GB的正极相连，电阻R22的另一端与三极管Q8的B极相连，三极管Q8的C极与电阻R25相连，电阻R25的另一端与蓄电池GB的正极相连，同时三极管Q8的C极与电阻R26相连，电阻R26的另一端与电容C7、稳压二极管DWl的负极、三极管QlO的B极相连，电容C7及稳压二极管DWl的另一端与地相连，三极管QlO的C极与蓄电池GB的负极相连，三极管QlO的E极与LED照明系统相连。如果单片机控制模块2判定电压值高于预设值，89C52单片机的28脚输出高电平的信号，使得放电控制模块4开始动作，三极管QlO接通，蓄电池GB放电给LED照明灯提供恒流源。显示模块6由数字显像管DS1、DS2、DS3，电容Q1、Q2、Q3、C1，电阻R1、R2、R3、R4组成，其中数字显像管DS1、DS2、DS3的a脚、b脚、c脚、d脚、e脚、f脚、g脚分别与电阻R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll的一端连接，电阻R12的一端显像管DS2的h脚相连，三极管Ql、Q2、Q3的E极与LM7805芯片的2脚及电容Cl相连，电容Cl的另一端与电阻Rl相连，电阻Rl另一端与地相连，三极管Q1、Q2、Q3的C极分别显像管DS3、DS2、DS1的地相连。
显示模块6通过取得单片机控制模块2的信号，同步显示蓄电池GB两端的电压。LED 恒流模块 5 由 PAM2842 芯片 U4,电感 LI，电阻 R29、R30、R31、R32,电容 C9、C10、C11、C12、C13、C14，二极管DW3组成，PAM2842芯片的5脚与蓄电池的正极相连，同时与电容ClO —端相连，PAM2842芯片的16脚与电阻R29、R30相连，电阻R29另一端接地，电阻R30另一端接电容C14及二极管DW3负极，电容C14另一端接地，二极管DW3正极接电感L及PAM2842芯片的19脚，电感L的另一端接电容C9及PAM2842芯片的5脚，PAM2842芯片的5脚与10脚之间连接有电容C10，PAM2842芯片的10脚与ClO的另一端相连，PAM2842芯片的7脚与Cll的一端相连，电容Cll的另一脚与PAM2842芯片的9脚以及地相连，PAM2842芯片的12脚与地相连，PAM2842芯片的13脚与LED的输出端、电阻R32及三极管QlO的E极相连，PAM2842芯片的15脚与电容C12脚相连，电容C12的另一端与电容C13相连，电容C13另一端与R31相连，电容R31另一端与PAM2842的14脚相连，PAM2842芯片的14脚接三极管Q12的C极，三极管Q12的E极接PAM2842芯片的12脚，三极管Q12的B极接R32一端。 当蓄电池GB处于放电状态，LED恒流模块5给LED照明灯供电。由于LED恒流模块5有恒流环控制，所以LED恒流模块5给会自动降低其输出电压，而保持流过LED照明灯的电流不变，因此不影响其它LED的工作。
权利要求
1.一种太阳能蓄电池照明系统控制器，由单片机控制模块、电源模块、充电控制模块、放电控制模块、LED恒流源模块，显示模块组成，电源模块为单片机芯片控制模块、充电控制模块、放电控制模块提供电源，单片机控制模块取得实际电压值后，根据预设电压值的情况，输出信号控制充电模块和放电模块，同时LED恒流模块根据照明实际情况，输出恒流，实现蓄电池与太阳能电池板之间的充电和蓄电池与LED照明系统放电的过程。
2.根据权利要求I所述太阳能蓄电池照明系统控制器，其特征在于所说的单片机控制模块由 89C52 单片机 U1、晶振 CY1、电容 C2、C3、电阻 R1、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、电容C2、C3组成，89C52单片机的I脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别电阻R5、R6、R7、R8、R9、RIO、R1UR12 相连，电阻 R5、R6、R7、R8、R9、RIO、R1UR12 的另一端分别与数字显像管DSl的a、b、c、d、e、f、g脚及数字显像管DS2的h脚相连，89C52单片机的9脚与电容Cl I及电阻Rl —端相连，89C52单片机的10脚与电阻R4相连，89C52单片机的11脚与电阻R3相连，89C52单片机的12脚与电阻R2相连，89C52单片机的17脚与ADC0809芯片U2的7脚相连，89C52单片机的18脚及19脚分别与晶振CYl的两脚相连，电容C2及C3与晶振CYl两脚相连后，电容C2及C3另外一端与地相连，89C52单片机的20脚接地，89C52单片机的21脚、22脚、23脚、24脚、25脚、26脚分别与ADC0809芯片的25脚、24脚、23脚、22脚、6脚、9脚相连，89C52单片机的27脚与电阻R16相连，89C52单片机的28脚与电阻R15脚相连，89C52单片机的30脚与ADC0809芯片的10脚相连，89C52单片机的32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚分别与ADC0809芯片的21脚、20脚、19脚、18脚、8脚、15脚、14脚、17脚相连，ADC0809芯片的26脚与电阻R13相连，ADC0809芯片的11脚和12脚与LM7805芯片U3的2脚相连，ADC0809芯片的13脚和16脚与地相连。
3.根据权利要求I所述太阳能蓄电池照明系统控制器，其特征在于所说的电源模块由LM7805芯片U3和电容C4、C5、C6和电阻R13、R19、R20组成，LM7805芯片的输入端与蓄电池GB正极和电容C5的正极连接，电容C5的另一端连地，电阻R19 —端与蓄电池GB的正极相连，电阻R19另一端与电阻R20、电容C6的正极及电阻R13相连，R20的另一端与地相连，电阻R13另一端与AD0809芯片的26脚相连，电容C6的负极与地相连。
4.根据权利要求I所述太阳能蓄电池照明系统控制器，其特征在于所说的充电控制模块由三极管Q6、Q7、Q9、Q11，电阻R16、R17、R24、R27、R28，电容C8，二极管DW2组成，其中三极管Q6的B极与电阻R16相连，三极管Q6的E极与电阻R33 —端相连，电阻R33另一端接ADC0809芯片的11脚，三极管Q6的C极与R17相连，同时与三极管Q7的B极相连，三极管的Q7的E极与地相连，三极管的C极与电阻R23、R24相连，电阻R23与蓄电池GB的正极相连，电阻R24与三极管Q9的B极相连，三极管的Q9的E极与地相连，三极管的C极与电阻R27、R28相连，电阻R27的另一端与蓄电池GB的正极相连，电阻R28与电容C8、稳压二极管DW2的负极、三极管Qll的B极相连，稳压二极管DW2的正极与地相连，三极管Qll的C极接蓄电池GB的负极，三极管Qll的E极太阳能电池板一端，太阳能电池板另一端接二极管Dl正极，二极管Dl负极接蓄电池GB正极。
5.根据权利要求I所述太阳能蓄电池照明系统控制器，其特征在于所说的放电控制模块由三极管 Q4、Q5、Q8、Q10,电阻 R15、R18、R14、R21、R22、R25、R26，电容 C7，稳压管二极管DWl组成，三极管Q4的B极与电阻R15相连，三极管Q4的E极与R14 —端相连，三极管Q4的C极与三极管Q5的B极、电阻R18的一端相连，电阻R18的另一端与地相连，三极管Q5的E极与地相连，三极管Q5的C极与电阻R21、R22相连，电阻R21的另一端与蓄电池GB的正极相连，电阻R22的另一端与三极管Q8的B极相连，三极管Q8的C极与电阻R25相连，电阻R25的另一端与蓄电池GB的正极相连，同时三极管Q8的C极与电阻R26相连，电阻R26的另一端与电容C7、稳压二极管DWl的负极、三极管QlO的B极相连，电容C7及稳压二极管DWl的另一端与地相连，三极管QlO的C极与蓄电池GB的负极相连，三极管QlO的E极与LED照明系统相连。
6.根据权利要求I所述太阳能蓄电池照明系统控制器，其特征在于所说的示模块由数字显像管DSU DS2、DS3，电容QU Q2、Q3、Cl,电阻RU R2、R3、R4组成，其中数字显像管DS1、DS2、DS3 的 a 脚、b 脚、c 脚、d 脚、e 脚、f 脚、g 脚分别与电阻 R5、R6、R7、R8、R9、R10、Rll的一端连接，电阻R12的一端显像管DS2的h脚相连，三极管Q1、Q2、Q3的E极与LM7805芯片的2脚及电容Cl相连，电容Cl的另一端与电阻Rl相连，电阻Rl另一端与地相连，三极管Ql、Q2、Q3的C极分别显像管DS3、DS2、DSl的地相连。
7.根据权利要求I所述太阳能蓄电池照明系统控制器，其特征在于所说的LED恒流模块由 PAM2842 芯片 U4,电感 LI,电阻 R29、R30、R3UR32,电容 C9、CIO、Cll、C12、C13、C14,二极管DW3组成，PAM2842芯片的5脚与蓄电池的正极相连，同时与电容ClO —端相连，PAM2842芯片的16脚与电阻R29、R30相连，电阻R29另一端接地，电阻R30另一端接电容C14及二极管DW3负极，电容C14另一端接地，二极管DW3正极接电感L及PAM2842芯片的19脚，电感L的另一端接电容C9及PAM2842芯片的5脚，PAM2842芯片的5脚与10脚之间连接有电容C10，PAM2842芯片的10脚与ClO的另一端相连，PAM2842芯片的7脚与Cll的一端相连，电容Cl I的另一脚与PAM2842芯片的9脚以及地相连，PAM2842芯片的12脚与地相连，PAM2842芯片的13脚与LED的输出端、电阻R32及三极管QlO的E极相连，PAM2842芯片的15脚与电容C12脚相连，电容C12的另一端与电容C13相连，电容C13另一端与R31相连，电容R31另一端与PAM2842的14脚相连，PAM2842芯片的14脚接三极管Q12的C极，三极管Q12的E极接及PAM2842芯片的12脚，三极管Q12的B极接R32的一端。
全文摘要
本发明涉及太阳能照明控制器领域，具体地说是一种太阳能蓄电池照明系统控制器，由单片机控制模块、电源模块、充电控制模块、放电控制模块、LED恒流源模块，显示模块组成，电源模块为单片机芯片控制模块、充电控制模块、放电控制模块提供电源，单片机控制模块取得实际电压值后，根据预设电压值的情况，输出信号控制充电模块和放电模块，同时LED恒流模块根据照明实际情况，输出恒流，实现蓄电池与太阳能电池板之间的充电和蓄电池与LED照明系统放电的过程。
文档编号H05B37/02GK102625536SQ201210076838
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者杜金成 申请人:杜金成