1、计划规划原理
计划创意来自向日葵，向日葵具有主动盯梢太阳方向的才能，咱们规划出一种太阳能路灯计划，可随着太阳方位改动主动调整太阳能接纳板方向。本规划选用太阳能发电设备贮存电能给体系供电，并与市电互通。白地利，路灯处于平息状况;晚上时，灯微亮，检测有人经过期，灯变亮，当人远离路灯时，亮度逐渐削弱。
体系增加了温、湿度、烟雾、风向、风速、雨感等检测功用，别的检测出其时蓄电池的电压、电流、温度值，并经过无线传输设备完成信息同享，便利人们了解外界环境状况和体系的作业状况。
2、 体系模块计划规划
以Atmegal6作为操控中心，其内部含有多路AD转化，运算速度快，契合计划规划要求。
太阳能板操控：经过屡次实验与核算得到了不一起节里每隔半小时太阳转过的视点，单片机以此操控步进电机滚动视点，然后使太阳能板一直正对着太阳光。夜色降暂时，太阳能板主动复位。
简略气候监测功用：选用温湿度传感器、风速风向传感器、雨感传感器对周边环境的气候进行实时检测，然后由无线设备将信息传送至信息中心。
路灯维护及检测功用：用AD收集体系的电压、电流值，操控器经过这些值实时监测体系的作业状况，一有过流现象，断开电源，并经过无线设备报警。
电源切换功用：体系会对总电量实时进行监测，若总电量低于设定值，操控器会主动将电源切换至市电，坚持体系正常作业。
3、理论剖析与核算
3.1 太阳能板追光与引导原理
对合肥区域6-18点的路灯(高3米)影子的调查，核算得出每半个小时太阳的方位。太阳能板作业时为四组蓄电池充电，确保了在长期没有太阳光的状况下，体系依然能正常的作业。因为时节不同太阳光的方位和强度不同，所以每个时节要当令改动太阳能板的方位，即改动太阳能板与地上的夹角，以到达最大的吸收光能的作用。
3.2 蓄电池和太阳能电池板板的装备原理
设蓄电池容量为CB，太阳能电池板需求峰值为WP，太阳能板作业电压为VS，每日实践放电时刻为hd，接连阴雨天数为Dr，实践路灯的功率为WB，体系电压为VB，当地日光照时刻为hr。考虑到20%的裕量以及20%的损耗，则蓄电池的容量为：
太阳能电池板的功率为：
以10W的LED灯装备为例，体系电压为12V。当地日均有用光照以3h核算，每日放电时刻10小时(以晚7点到晨5点为例)，经过操控器夜间分时段调理LED灯的功率，实践按每日放电6小时核算(清晨亮度下降)。满意接连阴雨天7 天( 另加阴雨前一夜的用电，计8天)。电流I=10W÷12V=0.8333A，蓄电池容量W=I×6h×8d，即W=40AH。考虑到蓄电池充、放电预留20%容量，路灯的实践电流在1A以上(加20%损耗，包含恒流源、线损等)，实践蓄电池需求40AH加20%预留容量，再加20%损耗，核算后得到实践蓄电池容量为57.6AH。所以实践蓄电池为12V/60AH，故需求四组12V/15AH的蓄电池。
以每日放电时刻10小时为例，调功后实践按6小时核算(调功同上蓄电池)。考虑到电池板预留最少20%电量，当地有用光照以日均3h核算：WP÷18V=(I×6h×120%)÷3h，WP=36W(电池板实践需求峰值)。但是因为实践恒流源损耗、线损等归纳要素，损耗在20%左右，电池板实践需求峰值：
WP=36W×120%=43.2W
所以实践电池板需18V/45W，故需求18V电池板两块。
4、硬件规划
4.1 太阳能电池板升降压电路
因为所选的蓄电池充电的时分仅需求14V的电压，所以需求一个变压电路来使电压到达14V。因而，咱们选用EK8003芯片，这款芯片为同步升降压芯片，可经过输出PWM波来操控输出电压，使之安稳。
4.2 太阳能充电规划
选用芯片UC3906操控蓄电池充电，该芯片内含独立的限流放大器和电压操控回路，片内的驱动器可控。驱动器输出电流可达25mA，可以直接驱动外部串联调整管，以调整充电电路的输出电流和电压。
当电池电压或温度较低时，充电使能比较器可操控充电器进入涓流充电状况。当驱动器截止时，该比较器还能输出25mA涓流充电电流。这样，当电池短路或反接时，充电器只能以小电流充电，然后避免了因充电电流过大而损坏电池。
4.3 驱动的规划
4.3.1 灯驱动规划
路灯启动时，需求操控灯的亮度，所以体系需求一个LED灯驱动电源来操控路灯的亮度，基于此选用芯片PT4115。该芯片具有高达5000：1的PWM调光比等特色，给芯片输入不同占空比的PWM波完成调光。
4.3.2 电机驱动电路
太阳能电池板的滚动由步进电机驱动，而步进电机驱动电路选用L298N电机驱动芯片。单个芯片可驱动四相的步进电机，电路规划简略。
4.4 数据收集与处理
温湿度检测电路选用SHT10传感器，该传感器包含一个测湿灵敏元件和一个测温元件，并接有14位的A/D转化器以及串行接口电路，抗干扰才能强。电流检测选用CSM006NPT霍尔电流传感器，电压检测选用单片机内部的AD检测。
无线收发电路选用nRF905模块，首要作业于433MHz、868MHz和915MHz的ISM频段。芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功用模块，输出功率和通讯频道可经过程序进行装备。十分适合于低功耗、低成本的体系规划。
5、软件规划
程序开始时判别是否为夜晚，若不是，则进行太阳能板面向太阳的操控，依据其时的时刻调整太阳能板的大体方位，再依据光强微调太阳能电池板，对准后一段时刻后(预设半个小时)从头校准，接着进行充电操控;不然进行行人检测，若有行人，则将灯火调制最大亮度，人远离后逐渐变暗，若没有行人，则坚持较暗的灯火。紧接着便是过流维护，若体系过流，则堵截电源，无线发射告诉信息进行报修，若没有过流，将进行传感器的信息收集，并判别信息的改动是否大于预设值，若大于，将信息经过无线发射出去，不然回来是否为夜晚的判别。
6、结束语
实时追光自感应路灯体系旨在使太阳能板一直面向太阳，贮存更多的太阳能。路灯主动检测周围行人，智能调理灯火的亮度，路灯上面装备监测气候信息的多种传感器，并经过无线传输完成信息的同享，便利人们的日子。整个体系环绕新动力运用及节能展开，在确保必要照明的一起，有用的节省了不必要的动力开支。运用太阳能，自给自足的“生计”，具有杰出的经济效益及社会价值。
