基于Atmega48太陽(yáng)能路燈控制器研究
在圖中,D4起到保護(hù)作用,保證UPCI的電壓不低于0.7 V。電容C8是用來(lái)防止干擾信息。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/159553.htm
3.3 蓄電池的電壓采集電路
蓄電池電壓采集用于蓄電池工作電壓的識(shí)別,利用單片機(jī)的PWM功能,對(duì)蓄電池進(jìn)行開(kāi)路保護(hù)和過(guò)充保護(hù)。蓄電池的正極(B+)經(jīng)過(guò)R36、R7、R9的分壓后,把電壓送到單片機(jī)的ADC7的端口,如圖5所示。在圖中,D5起到保護(hù)作用,保證UADC7的電壓不低于0.7 V。電容C17是用來(lái)防止干擾信息。
3.4 充放電控制電路
充放電控制電路如圖6所示。蓄電池電壓在正常情況下,由單片機(jī)控制的充電驅(qū)動(dòng)MOS管Q1為高電平,處于截止?fàn)顟B(tài),三極管Q3導(dǎo)通,這時(shí)PWM占空比為零,太陽(yáng)能電池板向蓄電池恒流充電;當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到13.6 V時(shí),Q1為高電平時(shí),Q3導(dǎo)通,Q1截止,通過(guò)控制占空比,使Q1實(shí)現(xiàn)通斷控制,此時(shí)處于恒壓浮充狀態(tài);當(dāng)電流下降到某一設(shè)定的值時(shí),進(jìn)行恒流充電;但蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定的過(guò)充點(diǎn)14.4 V時(shí),再進(jìn)行恒壓涓流充電;涓流小到某一值,單片機(jī)控制的充電驅(qū)動(dòng)Q1進(jìn)行短路保護(hù);當(dāng)蓄電池電壓下降到某設(shè)定值時(shí),Q3重新導(dǎo)通,Q1截止,恢復(fù)為正常充電狀態(tài)。當(dāng)蓄電池電壓低于設(shè)定的過(guò)放點(diǎn)時(shí),放電驅(qū)動(dòng)管Q2為高電平,Q4導(dǎo)通,Q2截止,此時(shí)負(fù)載無(wú)輸出;當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到12.6 V時(shí),單片機(jī)控制的放電驅(qū)動(dòng)T2為低電平,Q4截止,MOS管Q2導(dǎo)通,此時(shí)恢復(fù)對(duì)負(fù)載供電。
3.5 輸出電流采樣及溫度檢測(cè)電路
輸出電流采樣電路采用一個(gè)小電阻來(lái)檢測(cè)電流,通過(guò)運(yùn)算放大器放大,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)中,就可以計(jì)算出電流I的大小。
蓄電池的容量是隨溫度的變化而變化的,溫度降低,蓄電池的容量就減?。粶囟壬?,蓄電池的容量將增大。如果充電電流維持不變,相應(yīng)的充電倍率將不變,不同的充電倍率對(duì)應(yīng)著不同的過(guò)充點(diǎn),因此要采用溫度補(bǔ)償對(duì)蓄電池進(jìn)行保護(hù)。單片機(jī)通過(guò)采樣溫度參數(shù),實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前溫度,進(jìn)行溫度補(bǔ)償。本設(shè)計(jì)中溫度的檢測(cè)采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻進(jìn)行,負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻隨溫度的增長(zhǎng),電阻值變小。
4 控制器軟件設(shè)計(jì)
控制器軟件采用模塊化設(shè)計(jì),其主程序流程圖如圖7所示。太陽(yáng)能路燈控制器接電源后,首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化,根據(jù)太陽(yáng)能電池板的電壓來(lái)判斷白天還是黑夜,并執(zhí)行相應(yīng)的操作;接著對(duì)太陽(yáng)能電池的電壓和蓄電池的電壓進(jìn)行各種條件的判斷并執(zhí)行相應(yīng)的操作;當(dāng)各種條件判斷完畢后,程序回到初始判斷,進(jìn)而開(kāi)始新一輪的程序運(yùn)行。
5 結(jié)束語(yǔ)
文中設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能路燈控制器已研發(fā)成功,測(cè)試證明:該控制器具有良好的啟動(dòng)性能,蓄電池的充電過(guò)程能夠達(dá)到預(yù)期的要求,當(dāng)蓄電池電壓過(guò)低時(shí),能夠自動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)管,斷開(kāi)放電回路實(shí)現(xiàn)了蓄電池的過(guò)放保護(hù),而且可以針對(duì)不同的蓄電池設(shè)定參數(shù),進(jìn)行溫度補(bǔ)償。由于采用Atmega48單片機(jī)作為主控芯片,功耗小、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、故障率低,具有較高的性價(jià)比,而且調(diào)試方便,適宜批量生產(chǎn)。
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評(píng)論