太陽能LED交通警示板(精)

#0.0hiF0.0hiF圖1-3充電電路原理圖2．限制過放電電路的設計在本限制過放電電路中，運放起比較作用，當運放的正端電壓高于負端電壓，使三極管導通，使繼電器長閉開關斷開，從而停止工作。具體原理詳見圖1-4。其中1OOK電阻和二極管起正反饋作用，使運放正端電壓保持穩(wěn)定，使三極端導通保持穩(wěn)定性。至于電路圖參數(shù)的確定，電路正常工作時穩(wěn)壓管兩端電壓5.1V，運放負端電壓稍大于5.1V，R2電路計算公式為R2*6V沁5.3V，R+R12由設計經(jīng)驗得R1通常10?30K，這里取22K，計算得R2約為180K。圖1-4限制過放電電路原理圖*2少p.ns圖1-4限制過放電電路原理圖*2少p.ns■ISOk3.LED閃爍延時控制及瞬時光照保護電路的設計LED閃爍延時控制電路:555是一個多諧振蕩器,這個用來做定時控制電路。具體原理見圖1-5右邊部分。在白天持續(xù)光照下，V陽產(chǎn)生電壓使三極管K1導通,使復位引腳4為低電平，555電路不工作。這時，三極管K2導通，在A點產(chǎn)生低電平，從而使LED數(shù)碼管不亮。在夜間v不產(chǎn)生電壓從而K1不導通，使復陽位引腳4為高電平，使555電路開始工作，從而使3腳產(chǎn)生波形。一對二極管電路可控制輸出波形的占空比。這里一般選用方波，0.5秒閃爍間隔。當3腳輸出為高電平時，K2導通使B點為低電平。因為A點為高電平時，使AB之間有個電勢差使LED數(shù)碼管發(fā)光。當3腳輸出為低電平時，K2不導通使AB之間電勢差不足以使LED發(fā)光，這樣就實現(xiàn)了一閃一閃效果。圖1-5LED閃爍延時控制電路瞬時光照保護電路:當在夜間，有閃電、強烈瞬時光照的時候，V產(chǎn)生瞬陽時電壓，使穩(wěn)壓管達到一定電壓后擊穿導通，從而對C］進行充電，因為電容兩端的電壓不能瞬時突變，從而使三極管K1的基極保持低電壓。因為電容充滿電產(chǎn)生高電平使三極管K1導通的過程還需要一定時間。所以，555電路對瞬時光照不響應，只有持續(xù)的光照才行，從而起到保護作用，使夜間正常閃爍，警示車輛小心駕駛。具體原理見圖1-5左邊部分。4.車輛計數(shù)模塊的設計車輛計數(shù)模塊:這塊電路我們用到CD4510芯片和CD4500配對使用計數(shù)驅動LED數(shù)碼管，CD4510是加/減計數(shù)器，本電路用到的是加法計數(shù)器，上升沿觸發(fā)計數(shù)。兩片CD4510分別對應十位和個位計數(shù)，通過兩片譯碼驅動芯片CD4511驅動LED來顯示通過車輛數(shù)目。15腳的時鐘脈沖由熱釋電傳感器來提供，從而實現(xiàn)對車輛的感應，當有車輛經(jīng)過時，傳感器產(chǎn)生高電平信號，通過一個與非門電路變?yōu)榈碗娖?，在接入RS觸發(fā)器，輸出比較規(guī)則的波形，實現(xiàn)“去抖動”1K電阻和0.068uf電容形成的回路，使電平信號穩(wěn)定，來實現(xiàn)LED七段數(shù)碼管顯示計數(shù)，來一個時鐘脈沖計一次，最高為99，從而實現(xiàn)了對車輛的計數(shù)功能。4511弐U自上■亠dLE.±t：E□+5115”：4510LiTilr140K自己對內(nèi)部結構的替換和改裝之傳感器只在有感應的信號線產(chǎn)生作為CD4511計數(shù)器的芯片計數(shù)內(nèi)部有繼電器產(chǎn)生有抖動輸出，MJJOluFzT-—卄車輛計數(shù)模塊電路圖,是我們利用了市場上的器件扁過傳感后能使用在我們計數(shù)器觸發(fā)感應所需的高電平觸發(fā)斜坡。本來就考慮直接當作時鐘脈沖器白k沖。但在5”：4510LiTilr140K自己對內(nèi)部結構的替換和改裝之傳感器只在有感應的信號線產(chǎn)生作為CD4511計數(shù)器的芯片計數(shù)內(nèi)部有繼電器產(chǎn)生有抖動輸出，MJJOluFzT-—卄車輛計數(shù)模塊電路圖,是我們利用了市場上的器件扁過傳感后能使用在我們計數(shù)器觸發(fā)感應所需的高電平觸發(fā)斜坡。本來就考慮直接當作時鐘脈沖器白k沖。但在昔誤，輸出使計數(shù)，顯示部分過程中，?由于傳感器

-穩(wěn)本電路采用了RS過后來的調(diào)試和改進，在構建一個一個非門，利用CD4011剛好實現(xiàn)個非門變?yōu)榈碗娖?，再?jīng)過RS觸發(fā)定，從而實現(xiàn)了“去抖動”再經(jīng)過一為CD4510的時鐘脈沖。因為電容的兩端電壓不會突”電路，。當傳感器輸出高電平時，R端輸入，?傳觸發(fā)輸出的咼電平可以個電阻與電容的并聯(lián)電變，起到了緩和電壓突變就實現(xiàn)了穩(wěn)定的脈沖作為時鐘脈沖信號。三?系統(tǒng)功能實現(xiàn)與測試結果“去抖1．基本部分（1）光伏板白天光照充電因為白天陽光比較強烈，使光伏板兩端能產(chǎn)生足夠的電壓，對蓄電池進行充電。同時，通過光控電路使得圖1-5中的三極管K1導通，促使555電路的復位電平為持續(xù)低電平。在測試中，把電路板放到屋外陽光直射下，發(fā)現(xiàn)指示充電的紅色二極管在閃爍。過了一小時，經(jīng)過電壓表測試，電壓比一小時前有明顯的上升。（2）蓄電池為電源的LED閃爍工作裝置工作情況在夜間實驗中，LED有0.5秒間隔的閃爍。通過調(diào)整555電路6、7引腳間的電阻值，發(fā)現(xiàn)LED閃爍間隔有變化。這是555電路的占空比被改變了。（3）光伏板控制LED白天關閉、夜間開啟的實驗在實驗中，把電路板放到屋外強光照射下，發(fā)現(xiàn)警示LED不亮，顯示LED

紅外感應計數(shù)。而把電路板放到屋內(nèi)陰暗的地方，警示LED閃爍，顯示LED不亮。這里需要說明的是，由于電路板空間有限，我們把警示LED與顯示LED分別用兩套數(shù)碼管實現(xiàn)。2、發(fā)揮部分（1）車輛計數(shù)在實驗中，把電路板放到屋外強光照射下，熱釋電紅外傳感器對準馬路，當有汽車或行人通過時，發(fā)現(xiàn)LED計數(shù)器增1。（2）過充電和過放電的控制在圖1-3的下半部分就是過充保護電路，而圖1-4就是過放保護電路。從實際電路來看，充放電情況良好（3）外界瞬時光照（如夜間閃電、過往車輛燈光等）誤動作避免夜間，把電路板放在白熾燈下，當開關打開一段時間后，充電指示燈亮，顯示LED亮，警示LED滅。而當白熾燈開關開啟又瞬間關閉時，警示LED不受影響，正常閃爍。由此可見，該系統(tǒng)對瞬時光照不產(chǎn)生誤動作。（4）延長工作時間的措施在本系統(tǒng)中，沒有設計專門電路降低蓄電池工作電流。但是在整體電路設計中，我們在小功率元器件能滿足的情況下，不采用大功率元器件。例如，在電路中，同樣是PNP的管子9013和9014，耗電功率9014大。并且，在電路調(diào)試完善中，盡量去掉了沒有實際意義的元器件。（5）其他功能實現(xiàn)情況在傳感器模塊中，當外界有熱源使傳感器觸發(fā)產(chǎn)生高電平時，會產(chǎn)生高次諧波，而且信號抖動不穩(wěn)。我們就加裝了一個RS觸發(fā)器，使它輸出的波形比較的整齊。四．調(diào)試中部分問題的解決通過系統(tǒng)整體元器件參數(shù)的選定，降低蓄電池的工作電流，延長電池工作時間。在調(diào)試系統(tǒng)過程中，由于天氣原因。太陽能光伏板產(chǎn)生的電壓值比較小，所以在光控電路這一模塊中產(chǎn)生的電壓不足以使三極管K1導通，使得光控模塊誤認為在夜間，就產(chǎn)生一閃一閃的效果，經(jīng)改變，把太陽能用一個鉛蓄電池替代，再加一個開關模擬白天和夜間，就相當于太陽光伏板的原理了。四．結論本系統(tǒng)充分考慮了實際的工作環(huán)境，是一個比較實用太陽能警示燈，經(jīng)過進一步完善后，可以放置在交通路口，白天對進行車輛統(tǒng)計，夜晚警示交通。同時，本系統(tǒng)設計的充放電保護裝置電路和瞬時光照保護電