侵权投诉

如何制作智能太阳能路灯

39度创意研究所 2019-09-29 17:37 次阅读

步骤1:太阳能智能路灯功能概述

如何制作智能太阳能路灯

对于此项目,使用了Silego的GreenPAK可配置混合信号集成电路(CMIC)。芯片中编程的三个关键功能将是:

1-运动感测

2-白天感测

3-电池电量感测

运动感应

为了节省功率,仅在检测到任何运动物体时才允许打开灯。为此,已经设计了无源红外PIR)传感器。该PIR Motion传感器具有单个输出引脚以及VCC和GND引脚。 PIR传感器基本上可以检测红外辐射的水平。一旦检测到辐射水平发生变化,它就会发出通知该变化的信号。该传感器是用于运动检测的最常用传感器之一。 (见图2)

环境日光感应

太阳能电池板本身用于感应环境光。太阳能电池板在完全阳光直射的情况下提供全部输出,而在没有光照的情况下提供零输出。然后可以将这些条件转换为CMIC的数字输入引脚以产生适当的电平。通过使用简单的分压器电路,可以将太阳能电池板产生的18伏电压转换为3.3V信号,该信号代表SLG46140V CMIC的高电平逻辑输入。

电池电量监测和充电

电池电量监测也是该系统的重要方面。在此设计中,使用了密封铅酸(SLA)电池。 SLA电池非常通用,可靠且具有成本效益。与使用其他化学物质的电池相比,SLA电池的充电方法要简单得多。 SLA电池需要以等于0.1C的恒定电流充电(此处C =充满电后的电池容量,安培小时),电压应比额定输出电压高1.5伏至2伏。因此,充电电路也可以更简单。重要的是要注意,满容量的12v SLA电池将提供约13.2伏的开路电压。放电后,电池的开路电压略低于12v。但是,由于我们的CMIC无法测量如此高的电压,因此需要将其转换为可接受的范围。同样,使用一个简单的分压器将电压分压到大约800mv以表示已放电的电池,将大约1150mv表示为已完全充电的电池。然后将这些电压电平馈入SLG46140V CMIC并使用其模拟比较器进行比较。正如我们将在下一节中看到的那样,这些比较器在整个项目实现中起着至关重要的作用。

步骤2:对GreenPAK IC进行编程

通过下载GreenPAK软件以查看预制的智能路灯设计文件,可以轻松地对GreenPAK IC进行编程,以控制智能太阳能路灯。将GreenPAK开发套件连接到计算机,将未编程的SLG46140V GreenPAK IC插入开发套件插槽并点击程序。该IC将被自动编程为可控制智能太阳能路灯的IC。

对该IC进行编程后,您可以将其保留在开发套件插座中,以便更轻松地访问引脚或批量生产时,您可以创建一个很小的PCB板来访问芯片。

现在将GreenPAK IC编程为控制智能路灯,您可以跳到步骤4。

如果您想更好地了解和修改智能路的内部电路,灯光设计文件,第3步将概述GreenPAK智能街道设计文件的编程方式。

第3步:GreenPAK设计细节

实现此设计的GreenPAK原理图如图5所示。

使用的引脚说明:

-PIN3:数字输入

-PIN4:用于检测运动或物体存在的数字输入引脚。

-PIN10:用于监视电池电量的模拟输入引脚。

-PIN12:具有1xPush-Pull输出模式的数字输出,用于控制LED

-PIN14:具有1xPush-Pull输出模式的数字输出,用于控制电荷流入电池。

3 –位与门:

此设计中的3位与门可确保轻巧仅当满足所有条件时t才打开。诸如“附近运动检测”,“周围阳光存在”和“所需电池电量”等条件是确定“与”门输出的三个位。

电池电量监视:

两个模拟比较器(ACMP0和ACMP1)监视电池电压。如前所述,已使用800mV和1150mV的两个电压电平来确定电池的状态。如果测得的电池电压降至800mV或更小,比较器(ACMP0)的输出为零。此输出被馈入三输入与门,该三输入与门又提供零输出,并在检测到电池电压低时关闭灯。

在充电和充电期间测量高电压。用作CMIC引脚10输入的分压后的电压馈入比较器(ACMP1)。一旦电压电平达到或超过反相输入上设置的参考电压(在这种情况下为1150mV),比较器就会输出高电平。达到所需水平后,我们需要切断电池充电,因此需要低电平输出,并为此目的使用了一个简单的逆变器

•来自太阳能电池的输入:

如前所述,当不存在环境光时,太阳能电池将输出零/数字低信号。由于没有阳光是打开路灯的条件之一,因此我们需要将其转换为数字高电平,以便我们的与门也输出高电平。因此,这里也为此目的使用了一个逆变器。

使用计数器作为延长输出周期的手段:在上述设计中,还使用了一个计数器(CNT0/DLY0)来产生一定量CMIC的PIN12上的信号关闭延迟时间。这产生了避免快速输出切换的期望延迟。 (见图6)

使用计数器作为延长输出周期的方法:

在上述设计中,Counter(CNT0/DLY0)也是用于在关闭CMIC的PIN12信号时产生一定程度的延迟。这产生了避免快速输出切换的期望延迟。 (见图6)

步骤4:外部电路说明

本节介绍如何使用外部电路来驱动更大的负载,例如10W LED灯和电池充电。为了创建最高效,最节能的电路,已使用MOSFET来代替普通的BJT。

电池充电控制:

IRLZ44N HEXFET功率MOSFET(类似MOSFET,例如(也可以使用FQP30N06L),它是一种N沟道增强型MOSFET。

该MOSFET专为在栅极电压电平(3V和5V)下工作而设计,可以通过小型控制器轻松产生该电压

MOSFET的数据表描述了漏极电流ID约为1安培时,门极至源极的门极电压(Vgs(th))约为3伏。根据引脚12的电气规格表(类似于PIN14),我们的小型CMIC可以轻松实现这一点。

LED灯控制:

与充电控制电路类似,我们项目的这一部分还使用IRLZ44N HEXFET MOSFET来切换10瓦LED,这是主要的照明光源。由于我们想用12V电池控制10Watt LED,因此我们需要能够提供大约10V的电流。 0.8安培该电路如图8所示。

这些电路可以连接到面包板上,也可以通过死虫电路进行布线。

第5步:结论

本指南演示了以SLG46140V GreenPAK CMIC作为主要控制元件的智能路灯的设计。事实证明,这种小型IC具有执行手头任务的巨大能力,同时还可以最大程度地降低功耗。提供适当的设计工具也非常有效地帮助了该项目的实现。还可以通过引入其他电路来增强该项目,例如检测太阳能电池板上的灰尘,或者使用外部超驰开关定LED输出。

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

一文解析太阳能路灯工作原理

太阳能路灯工作原理:太阳能路灯的光伏板收集光能转化成电能,经蓄电池储备供晚上LED灯照明。
的头像 电子魔法师 发表于 02-12 19:41 639次 阅读
一文解析太阳能路灯工作原理

太阳能路灯的优点_太阳能路灯的缺点

常规路灯日常使用中需要支付高昂的电费,需长期不间断对线路和其它配置进行维护或更换,维护成本逐年递增。....
的头像 陈翠 发表于 12-13 10:44 939次 阅读
太阳能路灯的优点_太阳能路灯的缺点

太阳能路灯控制器接线图

太阳能路灯控制器连接顺序:连接蓄电池。连接蓄电池之前,确保蓄电池电压高于6V以启动控制器。若系统是2....
发表于 10-22 09:12 1357次 阅读
太阳能路灯控制器接线图

四线制的太阳能路灯控制器接线方法

四线制的太阳能路灯控制器,也有五六线制的,原理和接线方法基本差不多。可以控制路灯,电池和照明灯具,那....
的头像 电子魔法师 发表于 10-07 15:53 2059次 阅读
四线制的太阳能路灯控制器接线方法

锂电池太阳能路灯组成结构

太阳能路灯主要由太阳能电池板、太阳能控制器、锂电池、光源这四个部分组成,今天给大家介绍下太阳能电池板....
的头像 电子魔法师 发表于 09-01 10:07 2430次 阅读
锂电池太阳能路灯组成结构

锂电池太阳能路灯安装及接线方法

太阳能光板与光板支架安装在一起,四条螺丝需紧固,需注意太阳能板背面接线盒朝向不应向上。(注:立杆过程....
的头像 电子魔法师 发表于 09-01 09:25 5658次 阅读
锂电池太阳能路灯安装及接线方法

太阳能路灯工作原理

无论太阳能路灯的照明系统还是太阳能庭院灯和景观灯的系统,它们都提供了相同的功能和相同的作用。他们之间....
的头像 电子魔法师 发表于 09-01 09:21 2019次 阅读
太阳能路灯工作原理

LED太阳能路灯实现高亮度的设计

随着固态光源的发展,LED 的应用已不再仅仅局限于指示灯领域,它凭借寿命长,光效高等优点在现代照明体....
发表于 07-09 15:49 260次 阅读
LED太阳能路灯实现高亮度的设计

把稳舵 发展前景自然来

如果你不熟悉行业,你在太阳能路灯企业看到的产品,仿佛都长得差不多。
的头像 狂飙LED网 发表于 06-24 13:36 1441次 阅读
把稳舵 发展前景自然来

太阳能路灯蓄电池的使用寿命_太阳能路灯蓄电池的检查及其保养

本文主要详解太阳能路灯蓄电池,首先介绍了太阳能路灯蓄电池配置计算方法及太阳能路灯常用的蓄电池,其次阐....
的头像 陈翠 发表于 05-23 14:09 7096次 阅读
太阳能路灯蓄电池的使用寿命_太阳能路灯蓄电池的检查及其保养

一文详解太阳能路灯的设计思路与要点

本文主要详解太阳能路灯的设计,首先介绍了太阳能路灯的根本结构、作业原理及太阳能路灯设计所需的数据,其....
的头像 陈翠 发表于 05-23 11:40 4749次 阅读
一文详解太阳能路灯的设计思路与要点

太阳能路灯安装的八大误区详解

本文首先介绍了太阳能路灯的组成及工作原理,其次阐述了太阳能路灯的安装流程及注意事项,最后介绍了太阳能....
的头像 陈翠 发表于 05-23 11:06 10327次 阅读
太阳能路灯安装的八大误区详解

风光互补太阳能路灯原理_风光互补太阳能路灯的配置及优势

本文首先介绍了风光互补太阳能路灯原理,其次阐述了风光互补太阳能路灯的配件及优势,最后介绍了选用风光互....
发表于 05-23 10:48 6808次 阅读
风光互补太阳能路灯原理_风光互补太阳能路灯的配置及优势

30秒搞懂太阳能路灯的工作原理和优势

本文首先介绍了太阳能路灯组成部分,其次阐述了太阳能路灯的工作原理及优势,最后介绍了太阳能路灯应用领域....
发表于 05-23 10:31 22963次 阅读
30秒搞懂太阳能路灯的工作原理和优势

太阳能路灯安装方法及怎么安装施工

本文主要介绍了太阳能路灯安装方法及怎么安装施工。太阳能路灯主要由太阳能电池板组件、智能控制器、蓄电池....
的头像 沈丹 发表于 03-23 15:05 28120次 阅读
太阳能路灯安装方法及怎么安装施工

太阳能路灯电池在哪里_太阳能路灯系统组成

本文主要介绍了太阳能路灯电池在哪里_太阳能路灯系统组成。太阳能路灯蓄电池是蓄电池在太阳能路灯中的应用....
的头像 沈丹 发表于 03-23 14:59 8939次 阅读
太阳能路灯电池在哪里_太阳能路灯系统组成

太阳能路灯怎么调时间_太阳能路灯时间设置

本文主要介绍了太阳能路灯怎么调时间_太阳能路灯时间设置。太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电,免维护....
的头像 沈丹 发表于 03-23 14:38 40963次 阅读
太阳能路灯怎么调时间_太阳能路灯时间设置

60w太阳能路灯设计方案汇总(四款模拟电路设计原理图详解)

本文主要介绍了60w太阳能路灯设计方案汇总(四款模拟电路设计原理图详解)。方案一中的硬件电路设计选择....
发表于 02-02 16:22 4530次 阅读
60w太阳能路灯设计方案汇总(四款模拟电路设计原理图详解)

30w太阳能路灯设计方案汇总(六款太阳能路灯原理图详解)

本文主要介绍了30w太阳能路灯设计方案汇总(六款太阳能路灯原理图详解),太阳能路灯主要由太阳电池组件....
发表于 02-02 15:06 21232次 阅读
30w太阳能路灯设计方案汇总(六款太阳能路灯原理图详解)

太阳能路灯电路设计与仿真

本文主要介绍了太阳能路灯电路设计与仿真,设计和仿真了一基于AT89C52单片机智能控制的,功率约为4....
发表于 02-02 14:37 4262次 阅读
太阳能路灯电路设计与仿真

5v太阳能路灯电路图大全(四款5v太阳能路灯原理图详解)

本文主要介绍了5v太阳能路灯电路图大全(四款5v太阳能路灯原理图详解)。太阳能路灯电路包括光伏电池、....
发表于 02-02 14:14 34156次 阅读
5v太阳能路灯电路图大全(四款5v太阳能路灯原理图详解)

太阳能路灯电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

本文主要介绍了太阳能路灯电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)。太阳能电池采样和蓄电池采样对于系统....
发表于 02-02 12:45 25664次 阅读
太阳能路灯电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

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)

本文主要介绍了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)。路灯控制系统工作原....
发表于 02-02 11:40 28649次 阅读
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)

5054款LED太阳能投光灯控制板 3.2V光源驱动灯珠一体遥控+光控+时控

5054款LED太阳能投光灯控制板 3.2V光源驱动灯珠一体遥控+光控+时控 ...
发表于 12-28 10:55 2277次 阅读
5054款LED太阳能投光灯控制板 3.2V光源驱动灯珠一体遥控+光控+时控

基于IRF3205的太阳能路灯控制器的设计

文章介绍了一种基于MOS开关管IRF3205的太阳能路灯控制器的设计方案。系统以高性能低功耗单片机A....
发表于 12-28 09:25 3271次 阅读
基于IRF3205的太阳能路灯控制器的设计

太阳能路灯的组成及其在高速公路应用中的可行性分析

由于高速公路地处偏远,电网不能完全覆盖,架设市电供电型路灯困难重重。通过比较太阳能高压钠灯和太阳能L....
发表于 10-24 10:35 190次 阅读
太阳能路灯的组成及其在高速公路应用中的可行性分析

太阳能路灯的组成及其常规计算

太阳能路灯配置和常规计算;太阳能路灯由太阳能电池板(包括支架)、灯头、控制; 一太阳能电池选择; l....
发表于 10-13 11:03 222次 阅读
太阳能路灯的组成及其常规计算

太阳能路灯原理及结构分析以及组装方法的介绍

组装太阳能路灯所需工具及设备:万用表、内六角扳手、平口螺丝刀、十字。螺丝刀、尖嘴钳、绝缘胶布、防水胶....
发表于 09-15 15:25 223次 阅读
太阳能路灯原理及结构分析以及组装方法的介绍

18650电池里面到底装的是啥?

18650型电芯是目前移动电源、笔记本电池等最常用的电芯之一,常见形态是直径18mm,长度65mm的圆柱型电芯。市面上的锂电池最为常见...
发表于 08-10 16:51 3322次 阅读
18650电池里面到底装的是啥?

太阳能路灯控制系统论文

发表于 10-12 17:39 347次 阅读
太阳能路灯控制系统论文

太阳能路灯远程无线监控节能系统方案设计

 在太阳能路灯实际应用中,很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要,尤其在阴雨天更为突出,因此,这就....
发表于 09-15 15:53 1709次 阅读
太阳能路灯远程无线监控节能系统方案设计

自适应单纯太阳能路灯控制器的设计

发表于 08-24 19:29 420次 阅读
自适应单纯太阳能路灯控制器的设计

自适应太阳能路灯控制器设计案例

太阳能控制器是太阳能光伏系统中的核心部分,主要完成对蓄电池的充、放电、调光和路灯的开、美控制,以及在....
发表于 01-21 14:43 5271次 阅读
自适应太阳能路灯控制器设计案例

太阳能路灯毕业论文

发表于 05-14 16:37 1473次 阅读
太阳能路灯毕业论文

太阳能路灯的设计与应用

发表于 03-21 20:44 554次 阅读
太阳能路灯的设计与应用

基于51单片机多功能太阳能路灯的设计

为了充分利用太阳能,提高能源的利用效率,文中结合太阳能与C8051F020单片机实现了多功能太阳能路....
发表于 08-29 14:59 1027次 阅读
基于51单片机多功能太阳能路灯的设计

太阳能路灯的雏形:自制太阳能小夜灯

  太阳能小夜灯----简单的太阳能路灯,有光照时给蓄电池充电,无光照时蓄电池放电,驱动LED。太阳....
发表于 08-03 11:23 7532次 阅读
太阳能路灯的雏形:自制太阳能小夜灯

智能型LED太阳能路灯系统的设计

  摘要:提出一种新型的智能化控制的LED 路灯系统,将太阳能电池板的输出电压经过DC/DC 升压电....
发表于 06-06 11:54 722次 阅读
智能型LED太阳能路灯系统的设计

高亮度LED太阳能路灯照明系统设计

在传统的太阳能路灯系统中,通常经过防电流倒灌二极管将太阳能板与蓄电池直接相连,这将导致太阳能板的利用....
发表于 04-05 09:22 1578次 阅读
高亮度LED太阳能路灯照明系统设计

LED太阳能路灯系统匹配设计解决方案

一套完整的LED太阳能路灯系统包括:LED光源、控制器、蓄电池、太阳能电池组件及灯体。其中LED光源....
发表于 12-25 11:47 1016次 阅读
LED太阳能路灯系统匹配设计解决方案

太阳能路灯设计中超级电容的应用

 太阳能路灯系统在道路照明中有很高的价值。使用超级电容的太阳能LED路灯系统属于复合能源系统,该系统....
发表于 07-01 15:51 5632次 阅读
太阳能路灯设计中超级电容的应用

基于GSM的太阳能路灯联网监控系统研究

借助GSM 技术实现了主机与监控中心之间的通信连接,最终实现了太阳能路灯控制系统的联网监控。
发表于 03-31 11:27 1376次 阅读
基于GSM的太阳能路灯联网监控系统研究