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随着人类社会现代化的进步,对能源的需求越来越大,太阳能作为一种可再生且清洁能源越来越受到人们的重视,太阳能开发利用在世界各地广泛展开,作为应用之一的太阳能路灯已成为各国研究的焦点。但现有的大部分太阳能路灯系统都是固定角度安装,存在一定的缺陷。 本文针对传统太阳能路灯普遍存在的发电效率不高、控制精度不够、成本昂贵等问题,结合光电跟踪、时钟控制及太阳高度角的综合技术,研制了一种新型的能实现双轴追日的太阳能路灯系统。论文大致从硬件设计与软件设计两方面展开,主要研究工作如下: 首先,在对现有的太阳能追日系统研究后,提出以光电跟踪与时钟式跟踪相结合的方式,并通过提出阈值自动可调的技术增大系统的发电量。在硬件设计方面,以52单片机为控制核心,利用4块太阳能电池板作为光电检测模块,使用两个直流电机驱动太阳能电池板组转动实现追日,设计了一种能自动调节阈值的双轴追日系统,阈值自动可调在一定程度上增大了对太阳更精准的追踪,提高了系统的能量转换;另考虑到全国各地日出日落时间不一样,即各地路灯早晚开关时间不一样的问题,通过设计人机对话的按键电路,可以手动输入初始时间及当地经纬度,由此计算出当地日出日落的时间,并使用LCD1602液晶作多功能显示界面;最后考虑到大气污染严重的状况,为保护人们的出行安全设计了粉尘检测模块,使用粉尘传感器实时检测周围环境,并带有粉尘浓度超标报警功能。在软件设计方面,为节约成本,利用单片机的计数功能设计了一款通用万年历,并结合太阳高度角计算出日出日落时间,从而智能控制路灯的开关状态,为更方便提醒出行者的安全,将环境空气质量分为六个等级。实验结果证明该太阳能路灯系统不仅能实现更精准追日,而且光电转换效率更高,智能控制性更好,实用性更强,对环境保护也具有重要意义。