李 盾

河南省索克实业有限公司，河南 郑州 450000

在能源日趋紧张的今天，太阳能作为一种取之不尽的新型能源，越来越多的应用于工业和民用。太阳能电池是将光能转换成电能的器件，当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差。当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路，产生一定的输出功率。

1 概述

一套完整的太阳能庭院灯系统由太阳能电池、控制电路、蓄电池、LED灯等组成。白天，太阳光通过太阳能电池向蓄电池充电；夜晚，蓄电池经控制电路向LED灯供电。

图1 系统结构框图

2 硬件设计

2.1 单片机外围电路

本电路控制IC选用ATMEGA16单片机，外围电路包括电源电路、复位电路、晶振等。

2.2 光控电路

分压电路由光敏电阻和10K电阻R串联构成。光敏电阻一端接Vcc，10K电阻R一端接地，光敏电阻另一端接ATMEGA16的PA2端。因Vcc为+5V，则UR≥2.5V时，LED驱动电流停止工作，充电电路开始启动，反之充电电路关闭，LED灯开始放电。

2.3 测量电路

电压测量采用电阻分压法，通过比例变换电路，将被测电压引入至单片机的A/D输入端口PA1。同时选用运放LM324构成负反馈电路，满足虚短和虚断的条件，根据分压原理，得到蓄电池电压与Vin的关系，将其代入单片机软件，根据ATMEGA16的A/D采样数据，可得到蓄电池两端的实际电压。

将电阻串联到电流通路中，通过该电阻将被测电流转换成电压，并通过运放比例电路将电压引入ATMEGA16的A/D采样端口PA0。……