一、立题依据

1、选题目的

太阳能LED路灯在白天通过太阳能电池组件采集太阳光的能量，并将其转化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮LED灯用于路灯照明。

2、选题的意义

1.普遍性。 太阳光照射的面积散布在地球大部分角落，仅差入射角不同而造成的光能有异，但至少不会被少数国家或地区垄断，造成无谓的能源危机。

2.永久性。 太阳的能量极其庞大，科学家计算出至少有六百万年的期限，对於人类而言，这样的时间可谓是无限。

3.3.无污染性。 现今使用最多的矿物能源，其滋生的问题不外是废物的处理，物体不灭，能源耗竭越多，产生污染也相对增加，太阳能则无危险性及污染性。在人类与自然和平共处的原则下，使用太阳能最不伤和气，且若设备使用得当，装置成后所需费用极少，而每年至少可生十的十七次方千瓦的电力。 煤炭、石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣，而使用太阳能时不会带来污染，不会排放出任何对环境不良影响的物质，是一种清洁的能源。当然，大量使用太阳能之后，由於太阳能的充分利用，结果会使环境的温度稍微升高，但这种温升，不致对环境造成不良影响。

4.太阳能是人类可以利用的最丰富的能源。 据估计，在过去漫长的十一亿年当中，太阳只消耗了它本身能量的2％，今后数十亿年太阳也不会发生明显的变化，所以太阳可以作为人类永久性的能源，取之不尽、用之不竭。它给地面照射15分钟的能量，就足够全世界使用一年。

5.太阳能安全可性。 核能发电会有核泄漏的危险，一旦核泄漏了便会造成极大的生态危机，而太阳能绝对没有这种情况，是十分可靠的。提高太阳能的利用率，实现节能减排，低碳环保的理念。

3、国内外研究现状

太阳能发电是一种很有发展前景的太阳能利用技术。它是将太阳能集光、集热产生高温驱动热机发电的系统。目前世界上已建成9 座大型太阳热电站, 总装机容全30 兆瓦, 主要在美国。收集太阳光提供热能的方法主要有中央接收器、抛物面反射器和抛物面聚焦收集器三种。 中央接收器是将地面反射镜聚集到的阳光聚焦到中央接收器上。 这种方法在七十年代被人们认为是最有发展前途的。但由于存在中央接收器必须在高温下操作, 体积过大等间题, 使它的前途一度变得暗淡。但专家们认为这种系统容易适应高温热贮存, 它比蓄电池或其他非热贮存有更大的经济潜力, 并且指出, 带有热贮存的中央接收器太阳能发电系统可与化石燃料系统相竞争。抛物面反射器和中央接收器一样, 是用一台反射镜将太阳光聚焦在一台集热器上, 不同之处是每一反射镜加热它自身的集热器。大多数抛物面反射系统都是利用流体传热, 同样也存在接收器的间题。为了解决这些间题, 人们正在恢复外樵机, 其中以“ 斯特林循环” 发电系统效率最佳。这种系统保留了光伏电池的许多优点, 易于安装, 无污染。 无论大小型装置效率都很高, 是一种有发展前途的系统。抛物面引聚焦收集器是呈抛物面状的聚焦槽, 它是将太阳光聚焦在槽中央沿槽长方向卧置的管子上, 流体通过管子时被加热, 变成蒸汽或热液体, 从管子另一端出来、可用来驱动涡轮机或其他机械。 这种槽设计简单, 只须增减槽的数量, 便能产生较大或较小的电量, 在较低温度下也能顺利运行。 专家们预测, 这种技术在今后50 年内将在太阳能市场上占主导地位。此外，我国还与美国合作设计并试制成功功率为5kW的碟式太阳能发电装置样机。并在20##年与以色列合作。在江苏省南京市建成了第一座功率为75kw的太阳能塔式发电示范电站。并成功运行发电。太阳能发电具有巨大的潜力，因此对于太阳能发电未来的发展。应着眼于市场应用的开发。使太阳能发电真正溶人到我们的生活当中。

二、研究方案

1、研究的主要内容

（1）电池板功率的计算和选用；

（2）蓄电池容量、充放电控制和充放电状态显示；

（3）光线暗时路灯自动点亮，为节省电能晚上24点熄灭，早上5点路灯点亮，早上光线强时路灯自动熄灭（开关灯时间点可调）；

（4）系统断电时可以保存用户所设定的各种参数。

2、设计的方案

化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮LED灯用于路灯照明。

根据各部分电路的功能不同，整体电路可以分为以下几个部分，太阳能电池板组件、过充过放电控制电路、STC12C2051单片机、A/D控制开关、蓄电池、时控光控电路、照明负载和时间显示电路。系统总体方框图如图1所示。

由电池通过7805稳压电路为单片机供电，并通过为蓄电池充电，当蓄电池电压较低时其容量损耗得很快，使用寿命也会缩减，为延长蓄电池的寿命，要防止蓄电池出现过充或过放，因此本电路加的有过充过放控制电路。

3、可行性分析

一项技术，一个产品具有经济效益固然是好事，但它的生命力如何，与它是否与社会发展相适应，是否具有超越其它产品的社会效益有直接的关系，太阳能路灯的出现，符合社会发展的需要，符合环保的要求，其所带来的社会效益是普通产品无法比护的，其生命力必将是旺盛而持久的。综上所述，太阳能路灯在走过几年的徘徊期后，技术的提高、成本的降低使其终将迎来高速发展期，而高速发展必将带动技术的进一步提高和成本的进一步降低，如此良性循环，太阳能路灯将迎来新的辉煌。

三、论文提纲（可有可无）

四、进度安排

1--3周：调研、学习与课题有关的理论知识；查阅和搜集与课题有关的文献和资料；根据题目要求拟订方案，形成总体设计思想，撰写开题报告。

4—7周：设计硬件电路，并在实验室中连接硬件线路。

8—12周：对系统的软件进行设计。

13—15周：软硬联调，模拟运行，完成系统的调试。

16—19周：进行结果分析，并撰写毕业论文，准备答辩。

五、参考文献

[1]杨汉祥，刘良福，邬喜辉，用单片机改进交通灯控制系统.北京电子科技学院学报，2005.12:68-70.
[2]姜志海.单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2005.7.27-71
[3]龙脉工作室.51单片机C语言应用开发技术大全[M].北京：人民邮政出版社，2008.9.240-500
[4]姜汝根，钱丹浩.基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统.无锡商业职业技术学院学报，2006.12：8-10.
[5]彭为 黄科 雷道仲.单片机典型系统设计[M].北京：电子工业出版社，2006.5.246-273
[6]谢维成.单片机原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2009.2.11-26
[7]Jonh J.D’ azzo.Constantine H.HoupisLinear Control System Analysis and Design.Fourth Editiong.Beijing.BeijingUniversity Press House.2002(5):228-230 .
[8]王庆友.光电传感器应用技术M.北京：机械工业出版社，2007.
[9]毕海滨：刘玉德 林建龙，杨昊：熊光洁：梁乙朝.交通信号灯控制系统的现状与发展对策J.北京工商大学学报（自然科学版），2008,26（1）.
[10]穆怀艳.单片机控制交通灯设计方案.青年科学，2009，（2）
[11]郑建光，李永.基于AT89C51单片机的交通灯系统设计.自动化与仪器仪表，2008，（6）：30-33
[12]陈延奎.基于单片机的交通灯控制系统.重庆科技学院学报（自然科学版），2007，（4）：59-60.
[13]刘晓燕.基于8051单片机的交通灯控制系统设计与模拟.南宁职业技术学院学报，2007,12（3）：108-109.

第二篇：太阳能LED路灯