基于Atmega48单片机在太阳能路灯控制器中的应用实


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   作为一种新兴的绿色能源,太阳能具有取之不尽、用之不竭、清洁安全的特点,是理想的可再生能源。而太阳能光伏发电技术作为太阳能利用的一个重要组成部分,被认为是目前最具发展潜力的一种发电技术。太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机,减少环境污染和温室效应具有重要的意义。

      太阳能路灯就是典型的太阳能光伏发电应用产品之一,它是以太阳能作为电能供给,用来提供夜间道路照明。因为不需要消耗电网电能、不需要架设输电线路或挖沟铺设电缆,不污染环境、安全可靠,因而在公共照明及亮化装饰领域有着广阔的前景。

   太阳能控制器是太阳能路灯系统中的核心部分,设计了一种基于Atmega48单片机的太阳能路灯控制器。该控制器采用PWM脉冲调制控制技术通过对蓄电池电压、充电电流等参数进行检测,控制开关管的关断,来实现充放电控制和保护功能。
 
     太阳能路灯系统是利用太阳能电池的光生伏特效应原理,白天太阳能电池吸收太阳能光子能量产生一定的电动势,通过控制器对蓄电池进行充电,将光能转换为电能贮存起来,蓄电池充电到一定程度时,控制器内的自动保护系统动作,切断充电电源。到夜晚或路灯周围光照度较低时,蓄电池通过控制器给照明灯供电。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器控制着蓄电池的供电,到设定的时间后切断,保证蓄电池的正常使用。整个系统还具有限荷保护和防雷装置,以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,保证系统设备的安全。
在太阳能路灯系统中,太阳能控制器是整个路灯系统中的核心部件,它控制着整个系统使其合理稳定地运行,它的性能在一定程度上决定了整个路灯系统的性能好坏。控制器的主要功能对蓄电池的充放电进行控制,防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方,控制器还应具备温度补偿功能。

   Atmega48是基于AVR RISC、高性能、低功耗的8位AVR微处理器,片内含256B的可反复擦写的只读程序内存(PEROM),512B的静态存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,但由于其采用了小引脚封装,所以其价格仅与低档单片机相当。而工作电压可以低至1.8 V,极低功耗,在正常模式、1 MHz、1.8 V的条件下电流仅为300 μA,而且内置10位ADC,其参考电压1.1 V。

    Atmega48是高性能,低功耗的Atmel公司的8位AVR RISC为基础的微控制器集成了4KB的ISP闪存,512字节SRAM,256字节EEPROM,8-channel/10-bit的A / D转换(TQFP和QFN /MLF),debugWIRE的片上调试。该器件支持20MHz和20 MIPS的吞吐量在2.7-5.5伏之间。
通过在一个单时钟周期指令执行,该设备达到每MHz接近1 MIPS的吞吐量,平衡功耗和处理速度。
 
由于采用Atmega48单片机作为主控芯片,功耗小、电路设计简单、故障率低,具有较高的性价比,而且调试方便
 

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