基于单片机的太阳能路灯自动控制系统

随着现代城乡建设的飞速发展，人们开始高度重视城市照明系统。目前路灯普遍使用的是市电供电的高压钠灯结构，耗电量大，效率低，而太阳能路灯在功率、光效和使用寿命上皆优于普通照明系统。此外，目前的城市照明系统主要采用分散手控和时控方式为主23.时控方式在季节变化以及天气变化中导致亮灯时间不合理。手控方法不仅浪费人力资源而且还浪费大量电能。鉴于此，设计一种检测光线明暗来实时控制路灯开/关的系统是非常有必要的，不仅节省基金项目：***大学生创新创业训练计划项目（201310694009）。 人力，而且节约大量电能，具有潜在的实用价值和应用前景。 2系统总体设计方案太阳能路灯自动控制系统由四部分组成，包括STC12C5A60S24单片机*小系统模块、蓄电池充电模块、市电转换模块、电源切换模块。整个系统以STC12C5A60S2单片机模块为核心，智能控制电路在环境光线强度变化时开关路灯，达到照明目的。电源切换模块选择蓄电和市电两者之一为路灯和单片机供电，弥补了蓄电供电不足时路灯照明不理想的不足。此外，在系统发生故障时，选择市电供电。3系统硬件设计3.1市电转换模块目前，城市照明系统都基于220V交流供电，本模块实现了将220V交流市电转换为12V直流为路灯提供电源，转换为5V为单片机系统提供电源（见。变压器T1将市电220V交流电转换为15V交流电，在利用二极管桥D6和L7812CV三端稳压集成芯片U4转换输出12V直流电VCC12S，VCC12S与蓄电池输出的12V直流电VCC12X共同输入LM7805三端稳压集成芯片后稳压至5V直流电，为STC12C5A60S2单片机系统提供电源。市电与蓄电共同为单片机系统供电，保证了单片机系统工作所需电源，只要两者之一能正常供电，单片机系统就能正常工作，解决了由于太阳能发电易受天气影响而将蓄电池作为单一电源的情形下，单片机供电不足的问题。 蓄电池充电模块采用具有太阳能电池*大功率点跟踪功能的充电集成电路CN37225（见N3722是一块可（下转第116页）使用太阳能电池供电的PWM降压模式充电管理集成电路，具有封装外形小、外围元器件少和使用简单等优点。蓄电池充电模块输出电压为12V，直接为蓄电池BATTARY充电，经过肖特基二极管AD1与市电转换模块输出共同为单片机供电。 当太阳能发电受天气影响大而蓄电池供电不够的情况下，会导致路灯照明严重不足，此时需要市电提供电源，因此本论文设计了市电和蓄电切换模块。模块中使用IRLML6401PM0S管作为开关元器件。市电转换模块VCC12S端口和蓄电池充电模块VCC12X口共同输出12V为电源切换模块提供输入，VCC12为LED提供电源。蓄电池电量充足时，系统通过STC12C5A60S2单片机P0.2口发出低电平指令（XDDY端口），P0.1口发出高电平指令（SD-DY端口），蓄电池为LED灯提供电源，相反蓄电池电路不足时，市电电源为LED灯提供电源。 3.4STC12C5A60S2单片机*小系统模块太阳能LED路灯自动控制系统的控制中心是STC12C5A60S2单片机*小系统。STC12C5A60S2单片机接有光强检测电路、路灯电路、故障指示电路、时钟电路、复位电路（见。光敏电阻LR1的阻值光强变化而变化。若光强的变化，导致单片机P1.0口处于高电平，则P0.3口发出高电平指令，使继电器K1闭合，LED灯发光照明。故障指示电路为系统发生故障提供指示作用，当系统发生故障时，P1. 0口发出高电平指令，指示灯D5发光。低压检测端口P1.1 4系统软件设计软件控制设计是单片机系统的核心部分，本系统使用STC12C5A60S2单片机作为核心控制部件，通过C51编程进行系统控制。当系统检测到外部信号发生变化时，对路灯开关、路灯电源切换、故障报警指示进行控制。主程序流程图见。 5结论本论文设计了基于STC12C5A60S2单片机的太阳能LED路灯自动控制系统，设计了STC12C5A60S2单片机*小系统模块、蓄电池充电模块、电源切换模块、市电转换模块。系统无故障时，白天太阳能为蓄电池充电，晚上市电与蓄电轮换供电；系统有故障时，故障指示灯亮，同时晚上切换至市电供电，既方便维修，又满足了照明需要。 4校外人员利用学校体育场馆设施锻炼意外伤害案件的特点总结近年来我国多所学校发生此类伤害事故可发现，此类案件存在以下特点：4.1主体的特殊性对于校外人员，虽然学校有定的安全保障义务，应当予以关注和引导，但是校外人员有自己的自由、自主和自护能力，应当对自己的行为以及行为的后果有一定的控制和辨别能力，所以在责任认定方面应该具体问题具体分析。 4.2空间的特殊性此类案件是在学校管理的教学场所、体育场馆和其他体育设施内发生的意外事故并造成校外人员人身损害后果。学校校园虽然相对独立，但也是开放性的空间，校外人员流动性大，从而加大了校园安全管理的难度。 4.3责任承担的特殊性由于引发事故的原因多种多样，例如体育锻炼动作不规范、场地器械不达标、活动强度和难度超过承受能力、校外人员自身的原因、其他人对他的影响或者是体育器材管理不当。由于责任主体过多以及混合原因的情况太多，因此应当结合具体案件中各方过错以及各原因力的大小，来确定如何承担责任5. 5责任分析与建议5.1学校承担的责任和建议学校的责任分为对体育场馆设施的安全管理以及对校外人员的安全保障义务，根据以上两条来确定学校是否负有过错，并且还要根据体育活动的类型，来确定学校的过错程度和责任的大小，从而具体分析学校应当承担的责任。 建议：学校应对校内的体育场地、器材、体育场馆等体育设施进行严格管理，例如场地的及时清理，照明设施的安装，警示标志的设置，场地、器材等的即时检查和维修等等。 不但要为本校师生员工，也要为校外人员提供个良好的、安全的体育锻炼环境，虽然学校的管理费用增加了，但减少了意外伤害事故的发生，学校和社会都更加和谐，同时减少了自己的赔偿责任，从长远看，有利于学校的建设和发展。