太阳能LED交通警示板(精)

#0.0hiF0.0hiF图1-3充电电路原理图2．限制过放电电路的设计在本限制过放电电路中，运放起比较作用，当运放的正端电压高于负端电压，使三极管导通，使继电器长闭开关断开，从而停止工作。具体原理详见图1-4。其中1OOK电阻和二极管起正反馈作用，使运放正端电压保持稳定，使三极端导通保持稳定性。至于电路图参数的确定，电路正常工作时稳压管两端电压5.1V，运放负端电压稍大于5.1V，R2电路计算公式为R2*6V沁5.3V，R+R12由设计经验得R1通常10〜30K，这里取22K，计算得R2约为180K。图1-4限制过放电电路原理图*2少p.ns图1-4限制过放电电路原理图*2少p.ns■ISOk3.LED闪烁延时控制及瞬时光照保护电路的设计LED闪烁延时控制电路:555是一个多谐振荡器,这个用来做定时控制电路。具体原理见图1-5右边部分。在白天持续光照下，V阳产生电压使三极管K1导通,使复位引脚4为低电平，555电路不工作。这时，三极管K2导通，在A点产生低电平，从而使LED数码管不亮。在夜间v不产生电压从而K1不导通，使复阳位引脚4为高电平，使555电路开始工作，从而使3脚产生波形。一对二极管电路可控制输出波形的占空比。这里一般选用方波，0.5秒闪烁间隔。当3脚输出为高电平时，K2导通使B点为低电平。因为A点为高电平时，使AB之间有个电势差使LED数码管发光。当3脚输出为低电平时，K2不导通使AB之间电势差不足以使LED发光，这样就实现了一闪一闪效果。图1-5LED闪烁延时控制电路瞬时光照保护电路:当在夜间，有闪电、强烈瞬时光照的时候，V产生瞬阳时电压，使稳压管达到一定电压后击穿导通，从而对C］进行充电，因为电容两端的电压不能瞬时突变，从而使三极管K1的基极保持低电压。因为电容充满电产生高电平使三极管K1导通的过程还需要一定时间。所以，555电路对瞬时光照不响应，只有持续的光照才行，从而起到保护作用，使夜间正常闪烁，警示车辆小心驾驶。具体原理见图1-5左边部分。4.车辆计数模块的设计车辆计数模块:这块电路我们用到CD4510芯片和CD4500配对使用计数驱动LED数码管，CD4510是加/减计数器，本电路用到的是加法计数器，上升沿触发计数。两片CD4510分别对应十位和个位计数，通过两片译码驱动芯片CD4511驱动LED来显示通过车辆数目。15脚的时钟脉冲由热释电传感器来提供，从而实现对车辆的感应，当有车辆经过时，传感器产生高电平信号，通过一个与非门电路变为低电平，在接入RS触发器，输出比较规则的波形，实现“去抖动”1K电阻和0.068uf电容形成的回路，使电平信号稳定，来实现LED七段数码管显示计数，来一个时钟脉冲计一次，最高为99，从而实现了对车辆的计数功能。4511弐U自上■亠dLE.±t：E□+5115”：4510LiTilr140K自己对内部结构的替换和改装之传感器只在有感应的信号线产生作为CD4511计数器的芯片计数内部有继电器产生有抖动输出，MJJOluFzT-—卄车辆计数模块电路图,是我们利用了市场上的器件扁过传感后能使用在我们计数器触发感应所需的高电平触发斜坡。本来就考虑直接当作时钟脉冲器白k冲。但在5”：4510LiTilr140K自己对内部结构的替换和改装之传感器只在有感应的信号线产生作为CD4511计数器的芯片计数内部有继电器产生有抖动输出，MJJOluFzT-—卄车辆计数模块电路图,是我们利用了市场上的器件扁过传感后能使用在我们计数器触发感应所需的高电平触发斜坡。本来就考虑直接当作时钟脉冲器白k冲。但在昔误，输出使计数，显示部分过程中，•由于传感器

-稳本电路采用了RS过后来的调试和改进，在构建一个一个非门，利用CD4011刚好实现个非门变为低电平，再经过RS触发定，从而实现了“去抖动”再经过一为CD4510的时钟脉冲。因为电容的两端电压不会突”电路，。当传感器输出高电平时，R端输入，•传触发输出的咼电平可以个电阻与电容的并联电变，起到了缓和电压突变就实现了稳定的脉冲作为时钟脉冲信号。三•系统功能实现与测试结果“去抖1．基本部分（1）光伏板白天光照充电因为白天阳光比较强烈，使光伏板两端能产生足够的电压，对蓄电池进行充电。同时，通过光控电路使得图1-5中的三极管K1导通，促使555电路的复位电平为持续低电平。在测试中，把电路板放到屋外阳光直射下，发现指示充电的红色二极管在闪烁。过了一小时，经过电压表测试，电压比一小时前有明显的上升。（2）蓄电池为电源的LED闪烁工作装置工作情况在夜间实验中，LED有0.5秒间隔的闪烁。通过调整555电路6、7引脚间的电阻值，发现LED闪烁间隔有变化。这是555电路的占空比被改变了。（3）光伏板控制LED白天关闭、夜间开启的实验在实验中，把电路板放到屋外强光照射下，发现警示LED不亮，显示LED

红外感应计数。而把电路板放到屋内阴暗的地方，警示LED闪烁，显示LED不亮。这里需要说明的是，由于电路板空间有限，我们把警示LED与显示LED分别用两套数码管实现。2、发挥部分（1）车辆计数在实验中，把电路板放到屋外强光照射下，热释电红外传感器对准马路，当有汽车或行人通过时，发现LED计数器增1。（2）过充电和过放电的控制在图1-3的下半部分就是过充保护电路，而图1-4就是过放保护电路。从实际电路来看，充放电情况良好（3）外界瞬时光照（如夜间闪电、过往车辆灯光等）误动作避免夜间，把电路板放在白炽灯下，当开关打开一段时间后，充电指示灯亮，显示LED亮，警示LED灭。而当白炽灯开关开启又瞬间关闭时，警示LED不受影响，正常闪烁。由此可见，该系统对瞬时光照不产生误动作。（4）延长工作时间的措施在本系统中，没有设计专门电路降低蓄电池工作电流。但是在整体电路设计中，我们在小功率元器件能满足的情况下，不采用大功率元器件。例如，在电路中，同样是PNP的管子9013和9014，耗电功率9014大。并且，在电路调试完善中，尽量去掉了没有实际意义的元器件。（5）其他功能实现情况在传感器模块中，当外界有热源使传感器触发产生高电平时，会产生高次谐波，而且信号抖动不稳。我们就加装了一个RS触发器，使它输出的波形比较的整齐。四．调试中部分问题的解决通过系统整体元器件参数的选定，降低蓄电池的工作电流，延长电池工作时间。在调试系统过程中，由于天气原因。太阳能光伏板产生的电压值比较小，所以在光控电路这一模块中产生的电压不足以使三极管K1导通，使得光控模块误认为在夜间，就产生一闪一闪的效果，经改变，把太阳能用一个铅蓄电池替代，再加一个开关模拟白天和夜间，就相当于太阳光伏板的原理了。四．结论本系统充分考虑了实际的工作环境，是一个比较实用太阳能警示灯，经过进一步完善后，可以放置在交通路口，白天对进行车辆统计，夜晚警示交通。同时，本系统设计的充放电保护装置电路和瞬时光照保护电