基于单片机的风光互补庭院灯设计.docxVIP

题目：基于单片机的风光互补庭院灯设计 摘 要 　　随着科学技术的飞速发展，人们对能源的需求变得越来越高。同时，化石燃料的使用会对环境造成很大的污染，破坏生态系统。面对这两个隐患，国家需要寻找新的能源，也就是不会造成环境污染的可再生能源。在一般的新能源中，风能和太阳能都具有清洁环保、用之不竭、可再生的优点。然而，太阳能和风能系统都有可能受到自然条件的限制。因地区的差异季节和时间的变化对其效率会产生很大的影响，而通过风能和太阳能，两者可以有效对其进行互补，提供持续且稳定的电力供应。此次设计以STC89C52为主要控制芯片，外围设备作为补充，达到将风能和太阳能转换成电力的系统，同时在其一定的条件下可以达到为庭院灯供电。 关键词：风光互补，庭院灯，STC89C52 第1章绪论 1.1 引言 　　随着人类社会的不断发展和科学技术的不断的进步，人们的生活水平不断的提高，对物业管理和住宅社区建设提出了更高的要求。环保、节能的优质产品现在也越来越受欢迎。随着电力设备的大量增加，许多城市正遭受电力短缺，城市道路照明用电量逐年增加。通过使用太阳能、风能等清洁能源，解决偏远地区道路照明问题。大庆油田 矿业服务部170个社区安装路灯42万盏(住宅路灯25.500盏、街道灯1.5万盏、公园和广场灯4.7万盏除外)。目前大庆市的用电量主要是热电。发电量为6×108千瓦时，煤炭消耗量为23、4×104t，水消耗量为180×104t，向大气排放的二氧化碳为45×104t，二氧化硫为0，36×104t，二氧化氮为0，27×104t，煤油为0，312×104t。风能和太阳能是最常见的自然能源。晴天有太阳，阴天有风。夏天太阳强度大，冬天风大。大庆市位于嫩江平原以西的松城。风力大于或等于6风(10，8米/秒至13，8米/秒)的日子为30天。风速约为1800至2200小时(75至91d)。从以上数据可以看出，大庆地区的风能和太阳能可以为街道和庭院照明提供足够的能源。风能和太阳能的发展不仅节省了传统能源，而且有助于保护环境，这也是国家政策。促进发展是改善能源结构、减少环境污染、有效降低的集团用电量、降低运营的成本、为集团带来巨大经济效益的有效途径之一。 1.2 风光互补发电系统的技术原理 　　风光互补庭院灯是一种新能源集成的庭院灯。它的系统主要由太阳能电池组、灯杆、智能控制器、风力发电机、光源等组成，当风速达到一定要求时，风光互补庭院灯产生电能，产生的电能通过控制器连接到电池组进行存储。太阳能电池组在有光照时将光转换成电能，并且还存储在电池中并由控制器包装和保存，然后为庭院灯供电，使其在晚上实现照明。 1.3 风力互补发电系统的特点 　　风光互补发电系统体现了对风能和太阳能资源的充分利用，风光互补发电系统原理是利用风力涡轮机来充当发电，太阳能电池板储存能量的，其优势在于下雨天风力涡轮机对电池进行充电，使得电力系统在能源方面有足够的保障。由于风力发电机和太阳能电池在负载特性上存在一定的差异，风力发电机发电更快，而光伏电池通常更慢。风光互补发电对激活离子运动和防止电池板硫化有着很大的好处，可以显著延长电池组的使用寿命。和现有的系统比较来看，风光互补发电系统是最可靠的解决方法，同时也是充分利用自然资源的一种有效方式。在相同的系统需求下，风光互补发电系统的成本是低于太阳能系统的，但比太阳能系统更稳定、更可靠。 1.4 风光互补庭院灯的研究背景 　　现如今，用电对于国家来说是非常重要的一个研究课题，在人类的日常生活当中就需要开启电灯，照亮黑暗，传统的供电方式是依靠电缆铺线、高压线等进行传输，往往这些工程都是比较繁琐的，需要耗费大量的人力物力，同时还和地理环境的差异有关，这也就导致了在偏远地区，如农牧区、山区、岛屿等地区电力水平较低，甚至导致一些地区没有电的情况发生。通过合理的开发和运用新能源就可以在很大程度上消除这些问题，同时也会促进地区的发展。 1.5 风力互补发电系统的研究意义 　　如今社会面临能源日益枯竭，环境污染严重等问题，需要寻求更好解决办法，而风光互补庭院灯无疑是一个重大的研究突破，与传统的庭院灯相比较来说，风光互补庭院灯体现了现代化的美好建设，同时促进了对低碳环保生活的宣传，也加快了农村和一些贫乏地区的经济发展。它的价值不仅仅在于其功效和作用的发挥，更多是推动了科技的创新和时代的进步。 1.6 风光互补技术应用 　　大庆油田服务区万方工程的技术学院原设计庭院5盏灯，采用太阳能电池供电。由于地区的日照时间短和阴雨天气的影响，太阳能电池不能产生足够的能量，使得庭院灯具的照明时间短，不能满足照明要求。根据实际情况，对庭院灯具的供电系统和控制器进行了相应的改造。一台风力发电机带动5个太阳能花园灯，将一个600 w的水平轴风力发电机安装在较好的位置，而风力涡轮机通过电缆