河南科技学院
2009届本科毕业论文（设计）
论文题目：太阳能草坪灯的设计
学生姓名：杨    进    宇
    所在院系：机  电  学  院
      所学专业：应用电子技术教育
      指导老师：赵     明     富
     完成时间：2009年5月25日
摘  要
太阳能作为可再生能源的一种，指太阳能的直接转化和利用，通过转换装置把太阳辐射能转换成热能，再利用热能进行发电。本设计首先采用了太阳能电池作为能源，以达到环保节的目的利用单片机技术实现的光电控制、定时控制和节能控制其次内部设置有蓄电池，用于保证在阴雨天气对充电。分析和讨论了各个部分的电路原理、控制策略The design of Solar lawn lamp
Abstract
Solar energy as a renewable energy that the direct conversion of solar energy and use, through the conversion device to convert solar radiation into heat, and then use heat to generate electricity. This design is the existence of the current anti-lawn lamp low, can not be automatic control, and defects such as short life improvements and innovation.
First of all, the design of solar cells used as a source of energy in order to achieve the purpose of environmental protection and energy saving; Lawn lamp single-chip technology using opto-electronic control, time control and energy-saving control，followed by internal battery set up for wet weather to ensure that the battery charger to power supply to the lawn.Control circuit analysis and discussion of the various parts of the circuit principle and control strategy, based on the control of lighting and timing requirements of the decision of the lawn lamp lit, and turn-off. Have a good anti-jamming system, the power can be saved when the user set various parameters.  
Key words: Solar PV，Controller，Batteries，Lawn lamp，Single-chip
目  录
1 引言	0
1.1 国内外太阳能的发展现状	1
1.2 太阳能的利用	2
2 方案论证	3
2.1 设计要求	3
2.2 方案选择	3
3 系统整体电路	4
3.1 太阳能电池板	4
3.2 太阳能控制器	6
3.3 蓄电池的选择	7
3.4 单片机介绍	8
max.book118.com 主要特性	8
max.book118.com 管脚说明	8
max.book118.com 振荡器特性	10
max.book118.com 芯片擦除	10
max.book118.com 结构特点	10
4 系统单元电路的设计	10
4.1 照明负载	10
4.2 充放电控制原理	12
4.3 太阳能供电系统容量的计算	13
4.4 控制器电源电路	14
4.5 光控电路	14
4.6 系统时钟电路	15
4.7 掉电存储电路	16
4.8 数码管显示电路	17
4.9 单片机硬件电路	18
5 系统程序设计	19
6 结束语	19
致谢	20
参考文献	21
附录1 总体电路图	22
附录2 程序	23
1 引言
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。
70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。日本在70年代制定了“阳光计划”，1993年将“月光计划”（节能计划）、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制定可持续发展战略的重要内容。
国际光伏工业在过去15年的平均年增长率为20％。90年代后期，世界市场出现了供不应求的局面，发展更加迅速。以美国为代表，政府（能源部）在1990年起动了PVMaT（光伏制造技术）的产业化计划，通过国家可再生能源实验室（NREI／实施，并成立了国家PV中心，联合产业界、大学和研究机构共同进行攻关，以求大幅度降低成本。这一计划的实施已经产生了非常明显的效果，使商品化电池效率提高到1215％。市场发展将逐步由边远地区和农村的补充能源向全社会的替代能源过渡。预测到下世纪中叶，太阳能光伏发电将达到世界总发电量15％，成为人类的基础能源之一。第二届世界太阳能光伏会议主席Jurgen Schmidt在大会上说到：“作为全球一种能源，光伏发电在下世纪前半期将超过核电，是2030年还是2050年的最后几年超过，只是个时间问题。”
 我国太阳能光伏发电技术产业化及市场发展经过近20年的努力，已经奠定良好的基础。目前有4个单晶硅电池及组件生产厂和2个非晶硅电池生产厂。但在总体水平上我国同国外相比还有很大差距，主要表现在以下几个方面：
（1）生产规模小。目
杨进宇-太阳能草坪灯的设计.doc