本文介绍了以pic16f877A微控制器为核心开发的太阳能控制器的整体结构，基本功能和应用。要说明了输出控制的控制策略和实现，按钮功能的设计以及外部电源的补充。量不同场合的实际应用证明，该控制器达到了设计功能灵活，适用性强，成本低，可扩展性高的目的，并且已经得到市场的认可。源是人类生存和发展的物质基础。
期以来，煤炭，石油和天然气等化石燃料的大量使用不仅日益枯竭，而且还严重污染了环境。对能源和环境的双重挑战，如何有效利用太阳提供的能源是开发和利用新能源的重要问题。着经济的飞速发展，中国各地发生了电力短缺，不时发生断电。伏太阳能的应用迫不及待，但鉴于中国光伏太阳能的使用现状和未来发展，并网发电技术和设备的成本比较高。千瓦的安装成本是传统热能的10倍以上，而电力生产的成本则是传统电力生产的2至5倍，这影响了许多应用。电网无关的光伏发电应用具有成本相对较低，应用配置灵活，无污染且可以无人值守的特点。应用于偏远地区，岛屿，无人通信站，灯塔，导航信标和城市照明。
中，太阳能在城市照明中的应用发展迅速，已成为光伏能源生产市场的重要组成部分。文适用于城市照明应用领域中当前市场上的独立光伏太阳能控制器。品功能独特，无法满足用户的多样化需求。反，研究和开发具有灵活控制，可调输出，低成本和高适用性的太阳能照明控件。场上的设备和应用程序。
文设计和开发的控制器以PIC微控制器为核心，并控制两个通道来采样A / D电压，对电池充电和放电，转换放电模式，调节充电电流。设置按键，显示运行状态，保存工作参数，外部电源，附加电源，中断延迟和其他功能的设置（图1）。微控制器使用PIC16f877A，其中包含PIC16f87X系列微控制器的所有功能，一个高性能RISC处理器，仅35个单字节指令，14位8K闪存，368个字节的数据存储器（RAM），256个字节EEPROM存储器，14个中断源，恒温阀芯8级深度硬件堆栈，3个定时器，10位多通道A / D转换，脉宽调制，33个可重用的可编程I / O端口，在线编程功能串行（ICSP），可编程代码保护等MCU开发使用专门为其设计的在线调试工具MPLAB-ICD。助该工具，无需其他模拟器和编写器，即可执行实时仿真和程序编程。程序开发速度，软件质量和可移植性而言，C语言的开发是汇编语言无法比拟的。多专业的第三方公司提供支持PIC微控制器的C语言编译器。资企业包括Hitech，CCS，IAR，Bytecraft和其他公司。中，Hitech的PICC编译器稳定可靠，编译生成的代码非常高效，并且调试和维护都很实用。此，该系统使用集成的PICC编译器MPLAB-ICD来开发PIC微控制器的C语言程序并完成控制功能。
制器通过A / D采样检测电池电压，自动确定12V或24V电池，并根据不同的电池自动设置控制参数。过检测太阳能电池和电池的电压，控制充电和放电的时刻以及电池的保护，并控制太阳能电池以PWM可以提供的最大电流为电池充电。过中断计数进行时间控制。行延迟判断时，请确认每个控制点的值，以免造成判断错误。过每天计算夜晚以确定季节性变化，可以确定基本的退出模式。于采用D / A转换来控制恒流控制电路，因此可以灵活地控制电流输出。个发光二极管在工作期间显示四个电池电压状态：高，中，低和功率，并且可以区分充电和放电状态。
用表示设置键时的不同设置状态。
可以按以下步骤调整电源时间，打开照明时间，调整粗略输出电流，微调输出电流，电池电量或来自外部电源的其他电量在键上。数设置会自动保存，并且在电源故障后不会消失。池供电，可以调节外部电源以补充电源。出控制是控制器的基本功能之一。控制器设计用于恒定电流输出，具有可调键，从0到9A的粗调加每个齿轮的1A以及基于粗调再加0.1A到0.9A的粗调和每个齿轮的0.1A 。整后，将保存并生效，恒定电流将稳定输出而不会中断操作。流控制输出包括两部分：D / A转换和恒定电流输出（图2）。程如下：微控制器通过默认值或键的定义值计算与输出电流相对应的数字量，然后根据通过数字量转换器指定的格式将其传输到D / A转换芯片（TLC5615）。行输出接口（SPI）和D / A转换芯片将接收到的数字量转换为相应的模拟电压，并将其传输到直流控制电路。
制电路将电压转换为相应的恒定电流输出，并将其提供给负载。TLC5615是具有缓冲参考输入（高阻抗）的10位电压输出数模转换器（DAC）。DAC的输出电压范围是参考电压的两倍，并且是单调的。器件采用5V单电源供电，具有上电复位功能，并以8引脚D-box封装，外形小巧，可在空间受限的应用中对模拟功能进行数字控制。些引脚中的六个用于此设计。PIC微控制器从SPI串行端口的数据输出端子（RC5）的电压值到TLC5615的DIN端子提供10位数字值。过控制SCLK和CS，TLC5615会接收到它。
应的模拟电压值从OUT引脚发送到比较器（LM158），在同相端，比较器的反相端通过采样和比较产生相同的电压V。时，比较器的反相端子连接到0.1欧姆的电阻。流I = V / 0.1通过在放大区域工作的场效应晶体管进行调节。可以通过控制电路转换0.1V的电压以提供1A的电流，并且可以通过控制电路转换0.01V的电压以提供电流。0.1A。反，可以通过公式V = 2×VREEIN×D÷1024计算出相应的数值D，然后通过调节D的值来控制电流输出，使其恒定且可调。流输出控制和时间控制被用来补充不同时间，不同季节和不同功率条件下的不同功率输出策略，从而保证了输出效果并合理地控制了发电机的寿命。池和充电。制器设计有两个按钮，并使用4个多路复用发光二极管作为显示器。
能键键1完成各种调节功能的选择。Key2数据选择键完成对Key1选择的各种功能参数的特定数据的选择。个选项可通过指示电池电压的四个发光二极管进行指示。操作设计如下：经常按1键5秒钟进入键设置状态，然后每按一下以更改功能选择，即定时，定时略亮，当前粗略设置，电流微调，外部电源等。不同的功能参数下，按Key2键以选择特定的数据选择参数。
次按下一个键都会执行防反弹处理，并且该键设置将被保存一次。以通过Key1键中断键状态，或者在键设置状态下30秒钟不按任何键，键状态自动恢复到当前状态执行。设置在按键后立即生效，并且最后的设置结果已保存，并且在电源故障后不会消失。键功能的操作如图3所示，首先是用外部电源补充电池，当判断电池不能满足辐射条件下的充电要求时太阳能，外部电源干预为电池充电。种方法可以使电池充满电，并且可以很好地控制电池寿命，但是充电和放电控制更为复杂，这会增加软件和硬件的负担。
重要的是，如果电池出现故障或性能下降，它仍然会影响到负载的电源，并失去额外外部电源的重要性。一种方法是该设计中采用的方法，也就是说，外部电源可以补充负载的电源（图1）。
控制器的控制下，当电池为负载供电时，功率不足，并且电压低于设置的供电电压值，并且停止放电。时，需要使用外部电源来更换电池以为负载供电。认电池在一天中充电后满足电源条件后，将在断开充电过夜之前切断外部电源，然后将电荷返回电池。使电池不供电，在任何负载停止条件下，继电器也都连接到外部电源，并且负载由单片机控制，以避免微弱的功率损耗。池不供电时由电池引起的能量。据该设计，可以更好地保证负载的照明效果，并且不影响外部电源和电池电量。示器的定义可以区分电池或外部电源的工作状态。文研究开发的太阳能控制器已应用于城市路灯，景观照明，庭院照明等许多场合。过大量的实际功能测试，证明该控制器性能稳定，功能配置灵活，成本相对较低，适用性较高，可以满足大多数应用需求。时，控制器在开发和设计过程中进行了充分优化：仅使用Pic16F877A微控制器的23个引脚，而未使用的17个功能引脚。译微控制器程序后，程序ROM存储器仅使用39.7％，并且仍然具有60.3％的可用内存，而数据RAM存储器使用25.3％和74.7％的可用内存。录的软件和硬件资源为功能扩展提供了空间。时，有许多系列的Pic单片机，其中Pic16F877具有个性和共同特征，并且功能齐全。执行的程序可以修改或不修改地在其他PIC单片机上执行。果，该系统具有更大的可扩展性，兼容性和成本控制能力，并且可以针对现有功能以外的特定应用快速开发，以提高效率。
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