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照明节电器中PIC单片机的应用 ——节电率及其控制程序设计 摘 要 本文主要论述单片机在照明节电中的应用，专门完成节电器节电率运算子程序设计。 首先讨论节电器节能的基本原理，然后阐述照明节电器的特点、适用范围以及存在问题。介绍了单片机软、硬件的设计原则和方法。包括PIC单片机16F877A的基本知识。设计任务的主要环节是节电率运算的程序设计，给出调试后完整程序清单及其程序流程图。采用MAPLABICD2进行调试将程序烧写到单片机16F877A当中。通过调用节点率运算，程序结果经PIC16F877分析处理并在照明节电器12232F液晶屏幕显示。 本设计提供的节电器，经过多种用户使用，负载性质不同，节电率稍有差异。 关键字：照明节能，单片机，节电运算 照明是现代人类社会生存与发展需要,在美化社会及方便群众生活生产中起了极大的作用。现代社会照明需要大量的能耗,照明已成为电能的消耗主体,使照明的电力耗费成为用户的一大经济负担。另外能源问题是人类社会面临的重大问题,节能降耗将成为人类社会发展的永恒主题。为此，我们的研制开发的照明节电器，对改善照明节电，具有重要意义。 目前国内照明节能主要的途径有两种： 1.采用高效的节能型光源，也就是使用发光效率高的灯泡或灯管。 2. 在现有照明系统上加装节能控制设备。 本设计为第二种方案中的一种。主要内容是节电程序中的节电率程序设计。 1.1节电器节能基本思路 智能调控电压，将电网较高的电压调整到用电器的最佳电压，既节约电能，又保护用电设备，延长设备的使用寿命。 1.2照明节电器特点、适用范围及存在的问题 一、照明节电器的特点 (1)整个设备没有需要维护的调整部件(如电机、炭刷等)，几乎可以做到免维护。 (2)完善的动态检测功能，具有输入、输出、电压、电流功率等异常保护功能，可以延长灯管的使用寿命，且不增加交流电网总的谐波含量。 (3)设有独立的旁路开关，故障时能及时退出运行，保证照明灯具仍然能够使用。 (4)具有良好的节能效果，根据电网供电电压的高低不同，但一般大于10％。 (5)安装方便，无需更改原有的照明配电线路。 (6)用途广泛，寿命长。 二、照明节电器的适用范围 (1)电感式日光灯节电器用于最常见的普通电感式光灯，特别是用途最广泛的40W(36W)日光灯。适用于室内照度要求较高的场合，如工厂、学校等。 (2)电子式节能灯节电器配合电子式节能灯的广泛使用，主要是基于电子节能灯工作时的自身特性，广泛应用于节能灯使用较多的场合，如服装店、超市等。 (3)单(三)相路灯节电器由于室外路灯广泛使用的是高压或低压纳灯、汞灯和金属卤素灯等气体放电光源。加之同时点亮的数量较多，耗电量较大，因此根据现有路灯的供电情况，具体选用单相或三相型路灯节电器。此外可以根据用户的需要，随时自动调整路灯的开、关时间。 三、照明节电器使用中存在的问题。 在具体地引入照明节电器时，有许多的实际问题需要考虑，有些问题必须在实际使用中才能发现； 照明供电电压情况上表给出了常用电光源当电压在一定范围内变化时相关参数的变化情况。由于照明节电器的节电功效是利用消去“多余”的电压(功率)来达到的。从使用的实际情况来看，负荷端实际的供电电压大小直接影响到照明节电器的使用效果。供电电压过低时照明节电器将无节电效果可言。 除用于路灯的照明节电器有三相电压的以外，其他均为单相的，而在实际使用环境中，对于用于群控的照明灯具，由于考虑到三相供电的平衡问题，一般都要采用三相电源平衡供电，因此就存在着相互衔接的矛盾。由于国内的单相供电电压的中心值为220V，实际的波动范围小于220(1 4-7％)V(即205～235V)，而灯具的设计指标、选用参数都是以供电电压的中心值220V为依据的。从实际的使用来看，在对照度要求较高的场合(超市等)，照明节电器的输出值不能低于220(1—10％)V(即198V)，否则将影响到正常使用；在另一些场合(道路等)由于对照度的要求不太高，可以将照明节电器的输出值调低至180V左右。 此外，各种金卤灯还被广泛地应用于建筑物的立面造型和户外大面积的广告照明，其功率较大、耗电较多，其节电具有更积极的意义。但照明节电器安装后照度的减少又不能太大，否则将直接影响到观赏效果。 照明节电器自身的功耗问题照明节电器作为一种较为有效的节电产品，本身的效率也不是100％，因此在分析此产品的节能效果时节电器的自身功耗问题也需要考虑。2.1软件设计原则 在进行软件设计前，应明确软件承担的任务，用文字或图表的形式，把设计任务进行细化。首先，要确定整个系统的输入输出要求，CPU与外界接口的信息交换方式，传递信息的速率和信息的状态。其次，要确定对输入输出信息的处理方式，确定输入数据的类