第一篇：基于89C51单片机的光控路灯设计
基于单片机的光控路灯设计
基于89C51单片机的光控路灯设计
指导老师：翁志刚
学生姓名：沈韦青
葛宜兵
任务：基于单片机条件下，设计一光控路灯模型。
要求：
1、光照条件充足时，路灯保持熄灭状态，光照不足时，路灯自动开启照明。
2、使用器材：光敏电阻、模数转换器、单片机等。
3、电路简洁，制作原理图并要求仿真。设计方案：
方案一
基于单片机的光控路灯设计
方案二
说明：
因为本课程设计的要求用单片机来实现光控路灯的设计，所以采用方案二，总体设计分为两个模块：主控模块和被控模块。主模块与被控模块之间通过单片机进行连接。
摘要：
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。
路灯控制方式很多，本系统采用MSC-51系列单片机89C51和相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过89C51芯片的P1口控制路灯开关功能。随着社会文明的
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不断发展，城市照明不仅局限于街道的照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程，社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高，利用51系列单片机可编程控制八位逻辑I、O端口实现路灯开关控制的智能化，达到节能、自动控制的目的。避免传统电路对能源的浪费，路灯的自动控制更方便管理，本系统实用性强，操作简单。
本文首先介绍了单片机及嵌入式系统的基本概念、特点和应用。描述了多功能基于51单片机的光控路灯的设计过程。详细说明了以51单片机为核心的软、硬件的研制过程和方法。利用proteus软件设计了电路原理图。完成光控路灯的设计。
一、引言：
随着社会经济的发展，城市照明设施的功能从单纯的以照明为主转变为实现美化环境、改善形象、活跃夜市经济的目的。对城市灯饰的管理与控制迫切需要一种科学、合理、高效的方法。因此，提供一种有效而合理的控制与管理的方法，对城市路灯与饰灯的运行状态进行智能监控显得极为重要。针对城市路灯这样“终端多、地域广、户外、分散、信息量不大”等特点，可以选择单片机智能光控的方式来解决。这样，既克服了传统的路灯控制方法、控制方式单一而无法满足实时监控和管理要求的弱点，又能适应现代城市队灯饰控制的要求。
基于单片机的光控路灯设计
目录
摘要……………………………………………………………………...1 1 引言…………………………………………………………………...3 2 单片机概述…………………………………………………………...5 3 芯片介绍……………………………………………………………...6 3.1 光敏电阻及放大电路………………………………………6 3.2 ADC0804芯片简介…………………………………………9 4 单片机选型…………………………………………………………..13 4.1、AT89C51的特点…………………………………………13 4.2、单片机附属电路………………………………………….14 5 总电路图及工作原理……………………………………………..…16 6 源程序…………………………………………………………..……17 7 仿真结果……………………………………………………….…….18 8 心得体会………………………………………………………….….19 9 参考文献………………………………………………………….….19
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二、单片机概述：
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。通常单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种的方向发展，他们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压低功耗化。
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三、芯片简介
3.1 光敏电阻及放大电路: 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。光敏电阻的主要参数是：
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（1）光电流、亮电阻。光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。
（2）暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。
（3）灵敏度。灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。
（4）光谱响应。光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。
（5）光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下，该特性为非线性。
（6）伏安特性曲线。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。
（7）温度系数。光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。
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（8）额定功率。额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。工作原理
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体
图
1、光敏电阻的实验图
上图是由光敏电阻和三极管组成的放大电路，白天光照强度较强，光敏电阻呈低阻状态，三极管基极电位较低，三极管处于 8
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导通状态，发射极为高电平；当夜幕降临时，光照强度变弱，光敏电阻阻值逐渐变大，基极电压上升，当上升到一定程度后，三极管处于截止状态，三极管发射极从而产生低电平，并传送到模数转换器。
3.2 ADC0804芯片(模数转换器)简介
1.工作原理:所谓A/D转换器就是模拟/数字转换器（ADC），是将输入的模拟信号转换成数字信号。信号输入端可以是传感器或转换器的输出，而ADC的数字信号也可能提供给微处理器，以便广泛地应用。
2.ADADC0804引脚图如下：
图
2、ADC0804引脚图
3.引脚说明
/CS（引脚1）芯片选择信号,低电平有效
/RD(引脚2)外部读取转换结果的控制输出信号。/RD为HI
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时，DB0~DB7处理高阻抗：/RD为LO时，数字数据才会输出。
/WR（引脚3）用来启动转换的控制输入，相当于ADC的转换开始（/CS=0时），当/WR由HI变为LO时，转换器被清除：当/WR回到HI时，转换正式开始。
CS、RD、WR：是数字控制输入端，满足标准TTL 逻辑电平。其中CS和WR用来控制A/D转换的启动信号。CS、RD用来读A/D转换的结果，当它们同时为低电平时，输出数据锁存器DB0~DB7 各端上出现8位并行二进制数码。
CLKI（引脚4）和CLKR（引脚19）：ADC0801~0805片内有时钟电路，只要在外部“CLKI”和“CLKR”两端外接一对电阻电容即可产生A/D 转换所要求的时钟，其振荡频率为fCLK≈1/1.1RC。其典型应用参数为：R=10KΩ，C=150PF，fCLK≈640KHZ，转换速度为100μｓ。若采用外部时钟，则外部fCLK 可从CLKI 端送入，此时不接R、C。允许的时钟频率范围为100KHZ～1460KHZ。INTR（引脚5）：INTR是转换结束信号输出端，输出跳转为低电平表示本次转换已经完成，可作为微处理器的中断或查询信号。如果将CS 和WR 端与INTR 端相连，则ADC0804 就处于自动循环转换状态。CS ＝0 时，允许进行A/D转换。WR 由低跳高时A/D转换开始，8位逐次比较需8×8=64 个时钟周期，再加上控制逻辑操作，一次转换需要66～73个时钟周期。在典型应用fCLK＝640KHZ时，转换时间约为103μｓ～114μｓ。当fCLK超过640KHZ，转换精度下降，超过极限值1460KHZ时便不能正常工作。VIN(+)（引脚
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6）和VIN(-)（引脚7）：被转换的电压信号从VIN(+)和VIN(-)输入，允许此信号是差动的或不共地的电压信号。如果输入电压VIN的变化范围从0V到Vmax，则芯片的VIN(-)端接地，输入电压加到VIN(+)引脚。由于该芯片允许差动输入，在共模输入电压允许的情况下，输入电压范围可以从非零伏开始，即Vmin 至 Vmas。此时芯片的VIN(-)端应该接入等于Vmin 的恒值电码坟上，而输入电压VIN仍然加到VIN(+)引脚上。AGND（引脚8）和DGND（引脚10）：A/D 转换器一般都有这两个引脚。模拟地AGND 和数字地DGND 分别设置引入端，使数字电路的地电流不影响模拟信号回路，以防止寄生耦合造成的干扰。VＲＥＦ／2（引脚9）：参考电压VREF/2 可以由外部电路供给从“VREF/2”端直接送入，VREF/2 端电压值应是输入电压范围的二分之一所以输入电压的范围可以通过调整VREF/2 引脚处的电压加以改变，转换器的零点无调整。
4.ADC0804转换器的工作时序如图4-8 所示。
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图
3、ADC0804转换器的工作时序图
5.AD转换器的设计接口电路图:
图中，ADC0804 数据输出线与AT89C51 的数据总线直接相连，AT89C51的RD、WR和INT1直接连到ADC0804，由于用P1.0线来产生片选信号，故无需外加地址译码器。当AT89C51向ADC0804发WR(启动转换)、RD(读取结果)信号时，只要虚拟一个系统不占用的数据存储器地址即可。
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四.单片选型
4.1、AT89C51的特点：
AT89C51是带4K字节可编程可擦出的只读存储器的低电压，高性能，CMOS，8位单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造。AT89C51管脚图如图2.2所示。
图
5、AT89C51管脚图
主要特性： 1与MOS-51兼容 4K字节可编程闪烁存储器
基于单片机的光控路灯设计 数据保留时间：10年 4全静态工作：0HZ-24HZ 5 128*8的RAM 6 32可编程I/0口线 7 两个16位的定时计数器 8 5个中断源 9 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 11 片内振荡器和时钟电路 4.2、单片机附属电路
单片机附属电路主要有晶体振荡电路和复位电路。一．晶体振荡电路
1.晶体振荡器的作用：石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来选择频率和稳定频率，是 一种可以取代LC谐振回路的谐振元件。本设计所用的晶体振荡电路如图2.3所示。
图
6、晶体振荡电路
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此晶振电路所选用的石英晶振频率为12MHZ。二．复位电路
单片机复位是使CPU和系统的其它功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，例如复位后 CP=0000H，是单片机从第一个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位，所以我们必须弄清楚 MCS-51型单片机复位的条件，复位电路和复位后的状态。
单片机复位的条件是：必须使RST/Vpd或RST引脚上加上持续两个机器周期的高电平。例如，若时钟频率为12MHZ，机器周期为1us，则只需2us以上的高电平，在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。单片机常用的复位电路如图2.4（a）和图2.4（b）所示。
图7（a）复位电路（b）与单片机相连的复位电路
图7（a）复位电路，其电阻阻值的选择和电容容量的选择都是经过计算的，而最后计算的结果时间常数可以满足我们的需求。其计算过程如下：
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t=0.7RC=0.7*1000*10*10-6=0.7ms 此值远远大于2us,所以此复位电路用。
图7（b）是我们设计中用到的复位电路，为按键复位路，该电路除具有上电复位功能外，若要复位只需按图中RESET键，此时电源Vcc经过R1,R2分压在RESET端产生复位高电平。
五、总电路图及工作原理： 电路图：
图
8、基于单片机的光控路灯原理图
工作原理：
根据光敏电阻阻值特性，光照较强时，光敏电阻阻值较小，相应传入ADC0804的电压较低，经模数转换后，将得到的8位二进制数输入单片机89C51中，由单片机程序控制路灯开关，当输
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入单片机电平为高电平时，灯不亮，但输入单片机电平为低电平时路灯亮。本设计中，输入数值小于128H时路灯亮。
六、源程序： #include
void main(){ cs=0;rd=0;/*引脚标注*/ /*延时子程序部分*/
/*主函数部分*/
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yanshi(40);rw=1;yanshi(70);rw=0;
P1=0xff;temp=P1;if(temp<128)shuchu=0;
/*输出低电平路灯亮*/ else shuchu=1;
/*输出高电平路灯不亮*/ }
七、仿真结果：
当光线充足时，LED等保持熄灭状态，当光线较低时，LED灯亮。
/*判断输入信号值并控制路灯开关*/
基于单片机的光控路灯设计
图
9、仿真成功截图
八、心得体会：
通过本次课程设计，掌握了一些单片机方面的有关知识，增强了思考能力和动手能力，加深了对微机原理课本知识的理解，认识到课本知识的重要性，学会了使用proteus、keil等相关软件，本次课程设计的题目是基于单片机的光控路灯系统设计，在设计中又一次感受到课本知识的重要性，同时也认识到，只学好课本理论知识是远远不够的，在学习课本知识的同时还要增强自己的动手能力，对一些重要原理及定理要熟练掌握，只有一步一步的把理论知识学好，再积极的进行科学实践才能提高自身的素质，为以后现代化建设贡献自己的一份力量。
九、参考文献：
[1] 朱善军，单片机原理及应用，北京清华大学出版社，2005 [2] 杨西明，单片机编程与入门，北京机械工业出版社，2004 [3] 刘和平，单片机原理及应用，重庆大学出版社，2004 [4] 刘瑞新，单片机原理及应用教程，北京机械工业出版社，2003 [5] 李传军，单片机原理及应用，河南科技出版社，2006 [6] 饶庆，89C51单片机课程设计实训教材，北京人民邮电出版社，2003 [7] 林军，单片机微型计算机原理及口技术，北京水利水电出版社，2004 [8] 百度网站收集一些文献
第二篇：光伏路灯控制器（范文模版）
本科生毕业论文（设计）
2014 年 5 月 21日 曲阜师范大学教务处制
题
目
光伏路灯控制器
姓
名
王俊鹏
学号
2010416015
院
系
电气信息与自动化学院
专
业
电气工程及其自动化
指导教师
黄金明
职称
副教授
目 录
摘要.....................................................................1 关键词...................................................................1 Abstract.................................................................1 Key words................................................................1 1 绪论..................................................................1 1.1 光伏路灯控制器的研究背景与意义..................................1 1.2 光伏路灯控制器系统的研究现状....................................2 1.3 本文研究的主要内容和结构........................................2 2 光伏发电系统理论基础..................................................2 2.1 光伏发电系统....................................................2 2.1.1 太阳能电池的物理基础......................................2 2.1.2 光伏电池的基本特性........................................3 2.2 贮能装置........................................................3 2.2.1 铅酸蓄电池的工作原理......................................3 3 光伏发电系统的控制方法................................................4 3.1 蓄电池充电控制方法..............................................4 4 控制系统设计..........................................................4 4.1 光伏发电系统主电路设计..........................................4 4.2 光伏发电LED路灯控制器硬件设计..................................5 4.2.1 STC12C5A60S2最小系统......................................6 4.2.2 信号采集电路设计..........................................6 4.2.3 PWM信号放大电路设计.......................................7 4.2.4 控制部分辅助电源设计......................................8 4.3 LED驱动设计.....................................................8 4.4 系统软件设计....................................................9 4.4.1 主程序设计................................................9 4.4.2 充放电程序设计...........................................10 4.4.3 光伏发电接入口软件设计...................................10 4.4.4 LED照明管理程序设计......................................11 5 总结与展望...........................................................12 致谢....................................................................12 参考文献................................................................12 附录一..................................................................12
光伏路灯控制器
电气工程及其自动化专业学生 王俊鹏
指导老师 黄金明
摘要：本文设计了一种以STC12C5A60S2单片机为主控芯片的光伏路灯控制器。设计中使用了单片机自带的A/D转换器进行电压、电流数据的采集；使用了两路PWM来控制MOSFET的导通，实现了太阳能电池板输出和蓄电池充电的控制；采用对I/O引脚高低电平的控制，来控制光耦器，从而控制蓄电池放电；采用了恒流来驱动LED照明；利用的分段式充电策略，优化了蓄电池充电，延长了蓄电池使用寿命；同时，利用太阳能电池板自身作为光控元件，提高了灵敏度。关键词：单片机
LED路灯 控制器
Solar street lamps controller Student majoring in Electrical Engineering and Automation
Wang Junpeng
Tutor
Huang Jinming Abstract : This passage designs a solar LED street light controller based on STC12C5A60S2.In the design , A/D converters of MCU are used to collect voltage and current;two PWM waves are used to control the conduction of MOSFET , achieving the output of solar panels control and battery charging control;optical coupler is controlled by controlling high and low level of I/O pin so as to control the battery discharge;constant current is used to drive LED lighting;the method of segmented charge is used to control battery charging , optimizing the battery charging , prolonging the service life of the battery;meanwhile , the solar panels are used for light-dependent control element to improve the sensitivity.Key words : MCU;LED street lamp;Controller 1 绪论
1.1 光伏路灯控制器的研究背景与意义
21世纪能源研究的热点问题是新能源技术。太阳能作为一种巨大的可再生能源，每天有着相当于数万亿桶石油燃烧的辐射能量到达地球表面[1]。丰富、广阔的太阳能资源被开发和利用，将会减少对不可再生能源的使用，减少对煤炭、石油等化石能源使用带来的污染，保护了生态环境，有利于生态环境走可持续发展的道路。可以说未来的能源结构基础离不开太阳能。太阳能将会成为主要的能源之一，它的应用前景也必将非常广泛。因此，对太阳能的开发和利用是利国利民的大事，有着重大意义。
路灯是日常生活中必不可少的公共设施，随着经济的发展，居民生活水平和质量的提高，路灯能耗增长的问题也随之而来。研究路灯低能耗问题也将成为一个重要的课题。LED照明技术的日渐成熟推动了照明行业的发展，LED作为照明设备的光源也被越来越多的选用。相比于日光灯，白炽灯等光源，LED具有工作电压低，能耗非常低，光效高，使用寿命长等优点[2]。因此，LED照明也会被广泛得推广和应用。
本文在研究光伏发电技术和LED照明技术的基础上[3]，设计一种光伏路灯控制器。
其中，太阳能发电系统为路灯供电，LED作为照明光源，将二者结合既节约了能源，又降低了能耗。这一设计用于校园、小区生活路灯中，很有现实意义。1.2 光伏路灯控制器系统的研究现状
目前，光伏充电控制器可分为以下几种类型：并联型光伏控制器、串联型光伏控制器、脉宽调制型光伏控制器、智能型光伏控制器、最大功率跟踪控制器[4]。其中，最大功率跟踪控制器，能判断系统在运行时的输出功率是否达到最大值，而且，还能随时调整太阳能电池始终运行在最大功率点处，控制性能高。控制器控制负载采用的方式有光控、光控加时控、PWM调节负载、实时时钟四季变换等。控制器的芯片有DSP、ARM、单片机等。相比而言，单片机芯片成本低，学校和小区路灯环境对光伏系统要求相对低，从经济简单的角度，选用单片机控制，采用光控比较实用。
获取最大功率的控制方法主要有恒定电压法、短路电流比例系数、扰动控制法、电导增量法等。虽然扰动控制法和电导增量法精度相对高，但是，考虑到在小型光伏系统中功率不是太大，恒定电压法简单、易于实现。1.3 本文研究的主要内容和结构
基于光伏发电理论和LED照明技术，本文设计一种光伏路灯控制器系统。硬件方面，[5-7]以单片机STC12C5A60S2作为主控芯片，硬件电路设计包括电压、电流的信号采集电路，PWM信号的放大电路，控制系统的控制电源设计电路，LED恒流驱动电路。在控制方法方面，对太阳能电池采用恒定电压法的最大功率追踪；对蓄电池采用分段式充电的方法；对负载采用太阳能电池输出电压作为控制信号的光控方式；对蓄电池过放电采用I/O引脚控制光耦合器实现继电器动作，切除负载。
论文的结构: 第一章介绍设计研究的背景和意义，对光伏路灯控制器的研究现状作了叙述，对论文的组织结构作介绍。
第二章介绍光伏发电的理论基础，对太阳能光伏发电的工作原理以及铅酸蓄电池的工作的基本原理分别进行了介绍。
第三章介绍研究设计中蓄电池充电的控制方法。第四章是设计的核心，对光伏路灯控制的硬件和软件进行设计，硬件电路包括电压、电流信号的采集，PWM信号放大，控制芯片电源等部分。
第五章对本文设计进行总结和展望。光伏发电系统理论基础
2.1 光伏发电系统
光伏发电系统是用来将吸收的太阳光光能转换成电能。它主要由太阳能电池方阵、充放电控制器、蓄电池、负载等设备组成。光伏发电系统的结构框图用图2-1来描述。
太阳能电池方阵控制器蓄电池LED照明
图2-1 光伏发电系统结构框图
其中，太阳能电池方阵选用156多晶100W一块（开路电压为21V左右），蓄电池选用12V60Ah的铅酸蓄电池两组，LED照明灯具选用12V30W的一盏。2.1.1 太阳能电池的物理基础
光伏电池的物理基础是光伏效应[4]。光伏效应是指光照在不均匀半导体或半导体和
金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子（光波）转换为电子、光能量转换为电能量的过程；其次，是形成电压的过程。有了电压就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流回路。其原理图可以用图2-2来描述。
图 2-2 光伏效应原理图
2.1.2 光伏电池的基本特性
太阳能电池其实就是一个大面积的平面二极管[4]，其工作的等效电路可以用图2-3中的模型来描述。图中把光照下的PN结看做一个理想二极管和恒流源并联，恒流源的电流即为光生电流IL，RL为外负载，通过PN结电流ID用二极管表示。
图2-3 太阳能电池等效原理图
太阳能电池组件的性能参数主要有：短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率。其中，光电转换效率是衡量电池质量和技术水平的重要参数[4]。2.2 贮能装置
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以，一般需要配置储能装置（蓄电池系统）才能工作。而光伏发电产生的电能最适合的贮能方式是将电能转换为化学能，需要时将化学能转换为电能。
目前，主要的贮能装置有如下几种:铅一酸（Pb-acid）、镍一隔（Ni-Cd)、镍一金属氢化物(Ni-MH)、锂一离子（Li-ion）、锂一聚合物（Li-poly）和锌一空气、超级电容器、高能镍碳超级电容[4]。
当前由于铅酸蓄电池具有技术成熟，价格低廉，性价比较高等优点，因此得到了广泛的应用。本文在设计光伏路灯控制系统时，采用的储能装置就是铅酸蓄电池。设计中采用12V60Ah的铅酸蓄电池两组并联，在保证充足的容量的同时，双路便于某一蓄电池出现故障时线路的正常运行。2.2.1 铅酸蓄电池的工作原理
在蓄电池充、放电时，正极、负极活性物质和电解液同时参与化学反应。铅酸蓄电池充放电化学反应的原理方程式如下：
正极：（2.1）PbO2HSO43H2ePbSO42H2O
负极：PbHSO42ePbSO
（2.2）4H3
总反应：PbO22HSO4Pb2PbSO42H2O（2.3）
以上反应是可逆的，这种可逆反应使蓄电池实现了贮存电能和释放电能的功能。光伏发电系统的控制方法
3.1 蓄电池充电控制方法
恒压、恒流、分段是蓄电池常见的充电控制方式[4]。恒压，即对电池采用恒定的电压充电，它的特点是：在充电刚开始的时候有很大的电流，一段时间之后，电流开始慢慢下降，当电池电压升高后充电电流变得很小，在初始阶段，大电流很可能会损坏蓄电池；恒流，即在充电时一直控制充电电流大小不变；分段，即对整个充电过程采取分段式控制。当蓄电池电压较低时，蓄电池接收电流的能力较强，可以采用较大电流进行充电，电池电压升高时，其接收电流的能力下降，此时应该降低充电电流。
本文在设计时采用光伏发电系统给蓄电池进行分段式充电。充电环节包括:限电流充电、恒电压充电、涓流三部分。
限电流充电：由于产生的光能的不稳定性，实现恒流的控制较难，因此在设计的时设定一个最大充电电流Imax。
恒电压充电：当充电充到一定程度，蓄电池对电流的接收能力逐渐减弱，此时需控制蓄电池充电电压保持在一个恒定值即可。
涓流:经过恒电压充电后，蓄电池已基本充满，可设定最大过冲电压，进行涓流充电，保持电压较恒定。控制系统设计
4.1 光伏发电系统主电路设计
T1F1光伏接口G1C1D2T2C2D3L1G2D4C3C4D5F2D112VR1继电器D6蓄电池R4光耦合R55VI/OR6光耦合+–继电器5VI/OR2R312V
图4-1 光伏发电系统主电路设计
太阳能电池板转化的电能先通过MOSFET管T1，然后通过防反肖特基二极管D2，接着经过DC/DC直流变换电路给蓄电池充电。T1管控制光伏接口，使其输出功率接近最大；为防止蓄电池对太阳能电池板反冲采用了防反肖特基二极管D2，DC/DC电路的核心是buck电路[7]，系统的重点是对buck电路的控制。
蓄电池放电主要是用于控制部分和LED照明部分的供电。为防止蓄电池过度放电而损坏蓄电池，控制LED路灯放电回路上的继电器的通断，设计时使用STC12C5A60S2的一个I/O引脚来控制光耦合器的通断。
整个主电路由单片机芯片STC12C5A60S2来进行控制，系统的工作流程如下: 当蓄电池电压处于正常工作范围内，蓄电池正常对控制器部分和LED路灯供电。当蓄电池的电压处于欠压状态时，用于控制的单片机I/O端口由高电平变为低电平，光耦合器导通，继电器动作切断LED照明部分，当蓄电池电压恢复正常值，继电器再次动作负载回路接通。当蓄电池电压过高处于过压状态时，控制开关管T2断开，光伏电池板停止对蓄电池充电。
下面对buck电路进行详细分析，如图4-2所示：
T1D2T2C2C1D3L1D4C3C4D1G1G2
图4-
2buck电路
上图的buck电路分为两部分。第一部分是用恒电压法实现最大功率的追踪。单片机输出的PWM信号经过放大后，控制着MOSFET管T1的通断，使太阳能电池板的输出电压可调；第二部分是用于蓄电池充电控制。当MOSFET管T2导通时，二极管D4截止，蓄电池开始充电，同时电感储能；当MOXFET管T2断开时，二极管D4导通，此时电感释放储能，给蓄电池充电，此时的电压已变得比较平直，电压的纹波在经过滤波电容C3、C4滤波之后，也将再一次减小，最后的输出的电压就很稳定了。其中，第一部分和第二部分类似，也是通过改变PWM的占空比来调节的。4.2 光伏发电LED路灯控制器硬件设计
本设计的核心部分是光伏路灯控制器，主控芯片选用型号为STC12C5A60S2的单片机。整个控制器主要包括了：单片机的最小系统，电压、电流信号采集电路，PWM信号放大电路，控制部分的电源等。其中，电压、电流信号采集电路分别采集光伏电池电压、蓄电池电压、蓄电池充电的电流。控制部分的电源主要是将蓄电池的电能转换成相应等级的电压，以给控制器内芯片的电提供电压。控制器结构框图如图4-3所示：
太阳能发电G1DC/DC电路G2PWM信号放大电路辅助电源系统STC12C5A60S2LED照明蓄电池充电电流监测蓄电池光伏电池电压监测光伏电池电流监测蓄电池电压监测
图4-3 控制器框图
4.2.1 STC12C5A60S2最小系统
STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合，是一款高性价比的单片机。
STC12C5A60S2最小系统由电源、复位、振荡电路和外围扩展组成。最小系统结构图4-4如下：
5VVCCC1C2C3C4GND27μFC5C627μF复位开关R1C711.0592MHZXTAL1XTAL2RSTSTC12C5A60S2
图4-4 STC12C5A60S2最小系统结构图
最小系统中最重要的是电源的设计，在本设计芯片采用5V供电，为确保电源稳定，需要加入一个5V稳压芯片，在4.2.4控制部分辅助电源设计章节会详细介绍。4.2.2 信号采集电路设计
信号采集时采用STC单片机自带的高速10位A/D转换器。采样设计电路分为两部分：电压采集和电流采集。1)电压信号采集原理:
5VD1R1输入电压双二极管-+电压跟随器R2R3D2ADCINx
图4-5 电压采集信号原理图
首先，输入电压信号经过电压跟随器进行缓冲，然后，输出电压通过电阻R2、R3进行分压。由于A/D端口可承受的电压范围为0-5V，本文采用了双二极管来保护A/D端口。如果输入电压高于5V，二极管D1就会导通，输入到A/D端口的电压强制为5V；如果输入的电压低于OV，二极管D2就会导通，输入到A/D端口电压强制为0V。经过保护后的信号，最后送给单片机处理。
2)电流信号采集原理：
被测电流 IR1-+电压跟随器5VD1双二极管R2R3D2ADCINxRm霍尔电流传感器
图4-6 电流信号采集原理图
由于单片机内部读取的采集信号都是电压信号，我们采集的电流也要首先转换成电压信号。因此，图4-6霍尔电流传感器转换的输出电需要流过取样电阻Rm转换成为电压信号。转换成电压信号后，电流采集电路与电压采集电路类似。4.2.3 PWM信号放大电路设计
主电路中用到四个MOSFET管，它们分别控制着光伏电的接入、主电路中的一个DC/DC变换器、两个光耦器的通断。前两个用STC12C5A60S2提供的两路PWM信号，后两个用I/O引脚控制。
由于STC单片机的I/O直接输出的PWM信号只有5V,而驱动MOSFET管的电压需要12V。因此，输出的PWM信号需要经过放大电路，才能实现驱动MOSFET。信号放大电路图4-7如下:
12V5VNCAnodeCathodeNCTLP250VccVoVoGNDR2R1D1
图4-7 PWM信号放大电路图
单片机的PWM引脚发出的高电平的电压信号，去驱动光耦合器TLP250，输出最终电压为12V的PWM信号。TLP250的内部结构图4-8所示。
VccAnodeCathodeTr1Tr2VoVoGND
图4-8 TLP250内部结构图
当阳极为高电平时，Tr1导通Tr2截止，TLP250输出高电平12V；当阳极为低电平时，Tr1截止Tr2导通，TLP250输出低电平0V。从而实现了将STC单片机电压信号转换成为能驱动MOSFET的信号。4.2.4 控制部分辅助电源设计
控制部分的辅助电源是用来为整个控制系统提供电源的。蓄电池提供的电压在12V左右。控制系统中用到的STC单片机需要5V供电，MOSFET通断电压为12V。所以，选择一个可以稳定提供5V和12V电源的装置是关键。
LM7805能够实现5V要求，图4-9是电路设计图。
12V0.33μ1LM7805325V0.33μ
图4-9 LM7805电路设计图
12V电源可由以MC34063芯片为核心的升压模块提供，可以将供给单片机的5V电源升高到12V。图4-10是电路设计图。
R15VVCCCOMPGNDMC34063TCAPIPKIDCISWCISWEC1R2L1D112VR4R3C2C3
图4-10 MC34063升压电路设计图
4.3 LED驱动设计
LED照明通常采用恒流驱动的方式，因为这样可以减少电压波动对驱动电流的影响。本文在设计时，采用了恒流驱动[8-10]芯片PAM2842。该芯片具有较宽的输入电压值可以从5.5V到40V，电压最大输出值可达到40V，功率最大输出可以达到30W;具有三种工作方式，降压方式(Buck)、升压方式(Boost)、升降压方式(Buck/Boost--Sepic)。
设计过程如图4-11，将电阻R1接入RT引脚来设置PAM2842的工作频率，计算方1012式为:Fsw（4.1）
24(RRT12K)由于设计中接入的R1阻值为130K，所以芯片的工作频率为300KHz。
图4-11 LED驱动电路设计图
通过STC单片机的I/O端口控制EN引脚的电压来控制芯片的工作状态。PAM2842能够输出稳定的电流，输入端电压变化基本不会影响到输出电流，使LED工作的状态相对稳定，达到恒流驱动的目的。4.4 系统软件设计
软件系统的功能:检测太阳能电池板电压、蓄电池电压、蓄电池充电电流，控制PWM的输出，控制I/O引脚的高低电平。设计中的编程语言采用C语言，软件编译环境为KEIL V7.07，程序烧写软件STC-ISP.EXE，同时采用protel软件进行仿真调试。4.4.1 主程序设计
首先介绍系统的主程序，然后对主程序的模块进行介绍。光伏路灯控制器系统的主程序主要包括系统的初始化、最大功率跟踪管理、充放电管理以及LED照明自动控制。详细流程如图4-12：
开始系统初始化模块最大功率跟踪管理充放电管理LED照明控制
图4-12 主程序框图
初始化模块，主要对系统I/O引脚功能设置，对后面将要用到的PWM输出、A/D采集端口也需要进行初始化；最大功率跟踪模块，是对光伏输入电压的控制；充放电管理模块，是控制光伏发电系统对蓄电池的充电；LED照明管理系统通过采集的太阳能电池板的电压来控制。
4.4.2 充放电程序设计
充放电程序管理检测蓄电池电压N状态判断V蓄 图4-13 充放电程序框图 如图4-13所示，当蓄电池处于欠压状况时应切断LED照明回路，采用限电流充电的工作方式；当蓄电池电压介于欠压值和恒流充电电压值之间时，直接采用限电流方式充电；当蓄电池电压介于恒流电压值和恒压电压值之间时，采用恒定电压充电的方式；当蓄电池电压介于恒压值和过压值之间时，采用涓流的充电方式；一旦高于过压值则退出充电。 部分程序代码： if(Uget {guangou=0;pwmU(0X65);};//继电器动作，负载切除 if(Uget>Uqy && Uget if(Uget>Ugy){pwmU(0XFF);};//退出充电 if(Uget>Uqy)guangou=1;//负载重新接通 4.4.3 光伏发电接入口软件设计 光伏电接口采用PWM控制是为了采用恒电压控制法实现最大功率输出，当环境温度比较稳定时，最大功率时的电压变化不大，检测环境温度，调整PWM输出。程序框图如图4-14。 光伏发电接口管理程序检测当前温度与设定值进行比较输出对应占空比 图4-14 光伏发电接口程序框图 部分程序代码： if(temp<15&& temp>10)pwmU(0X33);if(temp<20 && temp>15)pwmU(0X55);if(temp<25 && temp>20)pwmU(0X65);4.4.4 LED照明管理程序设计 传统的光控多采用光敏电阻和集成电路的结合进行控制，由于太阳能电池板本身就具有良好的感光性能，且优于光敏电阻本身，所以，本文采用太阳能电池自身的输出信号作为控制信号来实现光控。程序框图如下4-15： LED照明程序管理检测接口电压检测接口状态大于给定基准值N接入负载Y切断负载输出 图4-15 LED照明管理程序 部分程序代码： if(U3 本课题设计了一种基于STC12C5A60S2的光伏路灯控制器。该控制器的功能是实现最大功率的追踪，实现蓄电池分段充电以及LED路灯运行的自动控制。设计中主要解决了以下五方面问题： 一、设计硬件电压、电流采集电路，采集信号送入STC单片机A/D端口； 二、设计信号发大电路，利用单片机自身输出的PWM信号去驱动MOSFET管实现对DC/DC变换器的控制，达到实现最大功率追踪和蓄电池充电控制的目的； 三、以LM7805和MC34063芯片为核心，设计了光伏路灯控制器控制部分的辅助电源； 四、以PAM2842芯片设计LED驱动电路； 五、根据系统功能要求设计了控制器的软件部分。 本设计还处于理论研究层面，对于实践的应用还存在不足。下一步我会在实际应用中，进行一下几方面研究： 一、在光伏发电的最大功率追踪方面寻找更经济实用的方法； 二、除了研究太阳能作为能源，也可以将其和风能结合，形成风光互补的路灯控制器。 三、在光控的基础上加上时钟控制，使控制更加精准。致谢 值此毕业论文设计完成之际，首先要向我的指导老师黄金明副教授表示感谢，感谢黄老师在整个毕业设计的过程中给予的耐心、细致的指导。从一开始论文题目的选定，老师就从整体思路上给予指导，在查阅文献和搜集资料上提供了不少建议，使我对论文设计的思路有了明确的方向，在论文设计中遇到的问题老师给予耐心的解答，在后期论文修改中老师也提了不少可行的建议。同时，感谢实习单位的宋工，谢谢他在硬件设计上给予的指导。最后，感谢其他在论文设计过程帮助我的人。参考文献： [1]郭连贵.太阳能光伏学[M]北京:化学工业出版社,2010:15-105.[2]王晏,甘贵林.太阳能路灯在城市中的应用探讨[J].青海科技,2008(04):10-12.[3]段现星,郑安平.光伏太阳能LED路灯照明系统设计[J].机电一体化,2011,17(7):77-79.[4]黄汉云.太阳能光伏发电应用原理[M].2版.北京:化学工业出版社,2012(13):25-200.[5]蔡振江.单片机原理及应用[M].电子工业出版社,2011:89-105.[6]郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社,2009:78-96.[7]王兆安,刘进军.电力电子技术[M].5版.北京:机械工业出版社,2009(13):43-46.[8]王俏俏.新型照明灯具及其驱动电路研究[D].济南:山东大学,2009.8-10.[9]杨恒.LED照明驱动电路设计与实例精选[M].北京:中国电力出版社,2008.68-75.[10]王存旭,迟新利,王刚.白光LED在太阳能照明中的应用田[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2008,4(4): 343-345. 太阳能光伏发电论文太阳能发电论文太阳能路灯论文.txt熬夜，是因为没有勇气结束这一天；赖床，是因为没有勇气开始这一天。朋友，就是将你看透了还能喜欢你的人。本文由lvyanbing01贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 国内电力科技信息 广西电力建设科技 信息 2008 年第 1 期(总 122 期)年底, 我省风电装机容量已达到 50 万 kW。在酒泉市, 年风力发电量已达 8 亿 kW h, 风电装 机容量占全国的五分之一, 成为全国五大风力发电场之一。 转载自 中国电力 网!? 2008-02-19 2010 年苏沪沿海将建成百万千瓦级风电基地 国家发改委网站公布了我国 可再生能源发展# 十一五? 规划!。规划!指出, # 十一五?期 间, 我国将在经济较发达的江苏、上海、福建、山东和广东等沿海地区加快开发利用风能资源, 尤其在苏沪沿海连片建设大型风电场, 形成百万千瓦级风电基地。而根据我国可再生能源发 展# 十一五?规划, 2010 年苏沪沿海地区风电装机容量达到 100 万 kW 以上。根据 规划!, 推动百万千瓦风电基地建设、持风电设备国产化和进行近海风电试验, 是# 十 一五?期间我国发展风电的重点。其中, 将在苏沪沿海、河北张家口坝上、甘肃安西和昌马、内 蒙古辉腾锡勒和吉林白城等风能资源条件好、电网接入设施完备、电力负荷需求大的地区兴建 百万千瓦级风电基地。在风能资源和电力市场优良的地区建成数十个 10 万 kW 级的大型风 电场。规划!强调, 在进行大型风电场、特别是百万千瓦风电基地建设时, 要支持风电设备国产 化。具体做法是, 重点扶持几个技术创新能力强的国内风电设备整机制造企业, 全面提高国产 风电设备零部件的技术水平和制造能力。同时建立国家级试验风电场, 支持风电设备检测和 认证能力建设。根据最新风能资源评价成果, 全国陆地上的技术可开发风能资源约 3 亿 kW。2003 年以 来, 国家组织开展了全国风能资源评价和风电场选址工作, 同时实施了风电特许权项目。政府 承诺落实电网接入系统和全额接受风电发电量, 以上网电价和风电设备的本地化率为条件, 通 过招标选择投资者。# 十五?时期实施了三期招标工作, 确定了总装机容量 160 万 kW 的风电 项目。为了加快风电的规模化发展, 国家采取了特许权招标方式推进大型风电项目建设, 并促进 风电设备本地化生产和风电技术的自主创新。截至 2005 年底, 全国已建成并网风电场 60 多 个, 总装机容量达到 126 万 kW, 为风电的大规模发展奠定了基础。 转载自 中国电力 网!? 2008-03-19 海南太阳能发电潜能抵 51 个三峡电站 日上午, 海南省政协委员孙业生在政协海南省五届一次会议大会发言时呼吁: 大规模 5 广西电力建设科技信息 2008 年第 1 期(总 122 期)国内电力科技信息 推广开发太阳能光伏产业, 把海南建设成为一个独具光伏产业特色的岛屿和人居环境。打造海南光伏岛 孙业生在题为 借太阳之能举全省之力打造海南# 光伏岛?!的发言中说, 据预测, 全世界石 油储量只够开采 30~ 40 年, 天然气约 60 年。能源安全日益上升到国家安全的高度。各国纷 纷开发清洁环保的新能源以解决能源危机。而海南省无论是太阳能、风能、潮汐能等清洁能源的储量都相当丰富, 尤其是太阳能, 是海 南省最适宜大规模开采的清洁能源。据建设部有关资料显示, 我省年均日照天数 225 天, 一年 光照时长可达 2400h 以上, 太阳年总辐照量 4500~ 5800M J/ m 2。如果一年到达海南地表的太 阳能都被利用来发电的话, 则一年可发电 43750 亿 kW h, 比 51 个三峡水电站一年的发电总 量还要高。推广使用清洁能源 孙业生委员在发言中也指出, # 我省发展太阳能经济的基础较好, 在全省推广使用清洁能 源, 可行性很高。? 据调查, 目前, 海南省生产、组装太阳能热水器的厂家有 20 多家, 省内大部分高档酒店、宾 馆, 以及医院等热水需求量大的单位, 普遍安装了太阳能热水器。一些企业积极利用太阳能技 术解决能源需求, 比如中国城拟用屋顶安装太阳能光伏发电系统, 将其改造成为低能耗示范建 筑。太阳能路灯也走上了市政道路和一些公共场所、三亚市政交通站改造安装建设了太阳能 候车亭 % %我省# 十一五?发展规划, 提出大力发展新能源技术;省# 十一五?科技发展规划, 也 将开发利用太阳能资源列入重点发展专项。孙业生委员说, 海南丰富的太阳能资源吸引了不少有远见的企业。比如排名全球第三、中 国第一的无锡尚德太阳能公司, 目前正积极与海南拓成太阳能有限公司开展合作, 计划在我省 建设光伏电站。目前, 省发改厅已同意两家公司联合在三亚建设 15MW、洋浦 10MW、海口 10MW 光伏并网电站。建议发展光伏产业 孙业生提出了发展太阳能光伏发电产业的建议: 全面进行全省太阳能资源的普查评估。尽快制定海南光伏产业发展的总体规划, 争取把太阳能作为海南省未来的支柱能源;加大对太 阳能利用知识的普及, 加强公众环境教育, 在全社会形成利用新能源、保护环境的良好氛围;制 定优惠的产业政策, 扶持太阳能产业发展。研究制定海南省太阳能产业发展规划、措施, 将光 伏发电等大型的利用太阳能的建设项目纳入省级财政预算和计划, 科学制定合理资金比例和 增长速度以保障太阳能产业的可持续发展;选择起点高、技术能力强的太阳能企业, 扶持其发 展成为太阳能光伏发电的龙头产业。在今年内, 积极协助海南省企业争取将其三地 35M W 光 伏并网电站建设列入国家 300M W 的光伏发电总体规划, 以获得国家资金支持;有选择性地建 设太阳能示范小区、示范街道、太阳能示范建筑, 大力推广使用太阳能路灯、太阳能热水器、太 阳能空调等;建立太阳能利用技术研发中心。 转载自 海南日 报!? 2008-01-29 6 1 添一束光 浙美版十一册《路灯设计》教学设计 李霜菊 一、教材分析： 《路灯设计》一课属于设计应用领域。路灯是生活中随处可见的公共设施，路灯也从单纯的照明功能向欣赏和实用相结合发展。本课设计意图是将生活中的元素与美术相结合，让学生学会运用仿生学的设计理念，理解路灯造型设计的注意点（结构、协调性、造型、功能等方面），从而设计出造型新颖，构思巧妙的有特色的路灯。让学生关注生活，认识到美妙多彩的世界来自人们精心的设计，优秀的设计会使世界变得更美好。 教学重点：设计与环境协调、造型独特的的路灯。教学难点：路灯设计时各个因素的把握。 二、教学目标 知识与技能： 了解路灯设计的基本要素，设计一盏或一组造型新颖、构思巧妙与环境协调的路灯。 过程与方法：通过回忆生活中的路灯和图片欣赏，启发学生从美观、实用等方面综合考虑，从而为嘉兴街道设计出有特色的路灯。 情感态度价值观：感受路灯的造型美感，提高对生活物品和环境的关注。一方面体验到设计的魅力，也提高了对家乡环境的热爱。 三、教学准备 学生：铅笔，彩笔 老师：上课用的图片，示范用的工具等，设计好作业纸 四、教学过程 1、激情导入。通过对身边事物的改造来激发学生的兴趣。 黑板上张贴好一张自由女神像和鸟笼的图片，设置悬念。师：黑板上的是什么？ 生：自由女神和鸟笼 师：今天这个不是自由女神这里也没有鸟笼，看我怎么变。示范：用记号笔将字划去，并简单的几笔画成路灯造型。生：惊讶！ 师：现在它们还是原来的样子吗？简单的几笔，就变成了路灯，为我们的城市增添了光亮。路灯是夜间的精灵，照耀着路上的行人，为我们的生活带来了夜间的光明。今天我们要上的就是《添一束光》。（ppt出示主题） 2、探讨研究。通过生活中路灯对路灯的回忆和图片的欣赏探讨路灯设计的因素。师： 你还能想象其他的东西变成路灯吗？ 生：回答。（回答不出来，老师可以举例提醒） 师：这就是我们所说的仿生学。将生活中的元素带到设计中去，使设计更加人性化和生活化。（ppt出示图片、黑板写下仿生学）师：在嘉兴的街道你见过令你印象深刻的路灯吗？ 生：回忆嘉兴的路灯 师：今天我也带了很多别的地方路灯的图片。（ppt播放图片欣赏） 图片欣赏过程中，老师解说主要点在路灯的造型、实用性、美观性上。（板书跟上）师：路灯在我们的生活中，不仅仅是公共设施，它也是一件艺术品，一件工艺品。师：如果让你为嘉兴的街道设计有特色的路灯，让来嘉兴的人么印象深刻记住嘉兴这个城市，你会怎么设计？ 生：粽子造型的，南湖菱造型的…….（学生回答不上，老师引导）师：在设计之前，我们要先了解路灯的结构。（ppt路灯结构图）生：灯罩，灯体，灯柱 师：适当时加入底座。 师：我们先来看看同龄人的作品。 图片展示四张作品。 师：你喜欢哪一副？为什么？将这些灯搬到嘉兴，你觉得适合放在哪里？（点出与环境的协调性，板书跟上） 图片展示两张对比的作业。师:你觉得哪一副作品更成熟？ 生：第二幅，因为立体。（点出立体，板书跟上）师：怎么表现立体感呢？ 示范：示范怎样将路灯设计的立体，透视要注意，适当的加阴影。师：设计的时候一个很重要的因素——创意别忘记了。 3、自由设计。学生形成基本的设计思路，老师适当的指导。师：你想为嘉兴的哪条街道设计怎样的一盏路灯呢？ 生：思考、讨论、回答（教师发现问题要及时指导） 师：本堂课将选出创新奖若干，造型奖若干，奖励将若干。让我们为嘉兴添一束特色的光。 作业要求是运用自己的创意为嘉兴的一条街道设计一盏或者一组有特色的路灯。将设计好的作业发下去，作业纸为一张表格，需要填写设计者的姓名，设计的地点，设计图和设计说明。 学生设计作品，老师巡回指导。 4、交流评价。请先画好的同学作为大众评委和老师一起评奖。将代表性的作品贴在获奖区。老师挑选学生来阐述自己的作品，一个由作者本人来评价，一个由同学来评价，老师再评价一个。 5、总结。对一堂课做个梳理。师：今天我们一同探讨了路灯怎么设计的，同学们也通过自己的努力为嘉兴的街道设计了很有特色的路灯。其实生活中充满了设计，只要我们善于观察。 xxxx镇十六户村路灯改造工程 设计报告 各位领导、专家： xxxx镇十六户村现状路灯多为节能灯，安装于十几年以前，多数路灯破损残缺，有大多数已经不能正常工作，给村民夜间出行带来了很大的不便，存在一定的社会安全隐患，经与十六户村领导协商后确定对整个村庄一江两岸和东西三横的村道路路灯进行改造设计。 一、工程概况： 1.工程名称：xxxx镇十六户村路灯改造工程 2.工程地点:余姚市xxxx镇十六户村 3.设计单位：余姚市yyyy建筑设计有限公司 二、工程内容： 1.本工程为余姚市xxxx镇十六户村路灯改造工程,主要包括两纵三横主要村干道，即跃进江东西两侧道路、十六户村中心路、四塘江路、五塘江路，两纵三横路灯改造范围总长约10500米，两纵三横现状已有水泥立杆上更换的路灯灯头安装高度9米，间距约为30～50米，光源采用60W LED灯,共计171套。在跃进江北段西侧道路现状没有电力线架空杆的新装高 杆路灯，距约为35米，光源采用60W LED灯,共计63套。在跃进江西侧村安置小区南面路段650米范围内，在靠江一侧加装高杆路灯，距约为45米,共计17套，总计新装高杆路灯80套。 三、工程设计思想： 1.本工程为十六户村路灯改造工程，因工程属农村村道、现场限制条件较多、工程预算有限等原因，无法完全达到城市支路的道路照明标准，仅作参考。 2.在本工程余姚市xxxx镇十六户村路灯改造工程用电，根据总图分布情况及周边现状已有电力公共用电变压器分布情况，经与业主协商后确定，考虑到现状所有路灯电源线全部刚更换不久,本次路灯改造的原则为基本全部保留利用现状已有路灯电源供电系统。对现状已有路灯电源供电系统，由施工方会同业主检测其可靠性若检测其可靠性达不到使用要求则，更换新的电源线，长度按实计.新加装路灯采用埋地电缆就近接入现状已有路灯供电线路内。 3.在路灯安装时注意避开现状已有管线，若遇安装有困难时，则路灯位置、现有水泥杆上路灯安装高度可以在适当的范围内作调整，若实在无法避开时，请及时与设计人员、业主联系，共同协商解决。第三篇：太阳能光伏发电论文太阳能发电论文太阳能路灯论文
第四篇：《路灯设计》教学设计[范文模版]
第五篇：路灯设计报告（本站推荐）
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