浙江科技学院本科毕业设计
The Design and Application of Smart Solar Lighting System
Student: Rao Xu
School of Science, Zhejiang University of Science and Technology
Advisor: Xiong Bitao
Abstract
With the development of the society, the human culture and the social science and technology will also continue to progress with it. For today’s society, the world of technology is very eye-catching, different kinds of high-technology come out and are revealed slowly. Among them, the intelligent solar lighting is one of them.
In this article, some related introduction will be made to the System. The main of the introduction is the solar’s development and outlook. Also, in order to reflect the system’s intelligence, an intelligent system is being made especially. It includes a solar power, an intelligent voice module, an electrical appliances and a time control module. Among them, intelligent voice module is a very intelligent module. The voice command can be identified by the voice module to make electrical appliances on or off. And it is very humane. The electrical appliances are very convenient to use. It only needs to plug a photosensitive element before the electrical appliance to control it on during the day or off at night. The time control module can control electrical appliances on or off humane. The user only needs to set time, electrical appliances can switch on or off at the predetermined time. Also it just needs to be set once, it will cycle to work. These three functions form a complete intelligent solar lighting system. Key word: solar; voice control; Photosensitive control; time control
6
浙江科技学院本科毕业设计
目录
中文摘要.....................................................................2 英文摘要.....................................................................3 目录.........................................................................4 第一章 绪论..................................................................6 1.1 太阳能的发展背景....................................................6 1.2 智能照明背景........................................................7 1.3 研究的目的..........................................................7 1.4 研究思路简述........................................................8 1.5 本文的概述..........................................................8 第二章 太阳能供电模块........................................................9 2.1 太阳能供电模块的整体结构............................................9 2.2 太阳能电池板........................................................9 2.3 太阳能控制器........................................................10 2.4 蓄电池..............................................................11 第三章 蓄电模块......................................................12 3.1 语音模块的整体结构..................................................12 3.2 语音模块规划........................................................12 3.3 语音芯片LD3320.................................................... 13 3.4 继电器..............................................................14 第四章 光敏控制模块..........................................................16 4.1 光敏控制器的构成与特点..............................................16 4.2 光敏控制器的工作原理................................................16 第五章 时间控制模块..........................................................17 5.1 时间控制器的构成及特点..............................................17 5.2 时间控制器的使用方法................................................17 第六章 系统安装及调试........................................................19 6.1 系统各个组件的调试..................................................19 6.2 系统的安装..........................................................20
7
浙江科技学院本科毕业设计
6.3 运行情况.............................................................20 6.4 小结.................................................................20 第七章 总结及展望........................................................... 21
7.1 总结.................................................................21 7.2 展望.................................................................21 致谢.........................................................................22 参考文献.....................................................................23
8
浙江科技学院本科毕业设计
第一章 绪论
1.1太阳能的发展背景
在当今的世界，各种不可再生能源都不断被消耗着，能源都在慢慢的减少。其中，石油能源消耗当属最多，石油应用太过广泛了：各种类型汽车都要以汽油或者天然气作为能源来发动、各种重工业大型机器也要靠它来运行、以石油制作的衍生物也都运用到我们生活的不同地方等等。同时，这种污染也非常的大，对环境都会造成不同程度的伤害。为了减少对环境的污染，太阳能、潮汐能、水能、风能、生物能等等，这些可再生能源都慢慢的被世人所重视起来了，它们不仅可再生，而且很清洁无污染。
最近来看，太阳能光伏发电越来越受大家所重视了，它可以在任何有太阳光的地方来通过储存电能，并且对环境不能造成任何污染，非常清洁的。因此，太阳能发电的优势就慢慢显现出来了，陆续的出现很多有关太阳能的东西了。研究表明，我国陆地每年接受的太阳辐射相当于49000亿吨标准煤燃烧所产生的能量，相当于近万个三峡工程发电量的总和。
现在对可再生能源都进行了不同的研究，像太阳能、风能、潮汐能、生物能等等这些可再生能源都体现出了很大的能源优势，发展前景都非常的好，是那些不可再生能源不可比拟的。对于本文论题而言，太阳能光伏的有点非常明显，如下：①收集容易，只要有太阳光的地方就可以收集，非常广泛的；②地域应用非常广泛，适用于很多地区的用户；③安全性很高的，没什么危险性；④经济实惠，不需要消费太多；⑤应用寿命长，不需要太多维护等。因此，太阳能可以说是世界各国都着力发展的可再生能源。
随着时代科技的不断进步，科技也都发展十分迅速，其中光伏太阳能发电就是发展很迅速的其中之一。2006、2007年欧洲的并网光伏系统比例达到95%以上，世界平均达到80%以上
[3]
[3]
[2]
。中国打算从2009年至2020年将发电量从0.14GW增长超过1.8GW。为了达到这
个目标，中国政府从法律、政策和经济措施上，落实了许多设备[4]。国家希望2020年，再生能源发电能占到总发点的15%。这样看来，太阳能光伏发电所占的比重越来越高了，对于这项能源需求也越来越大了。有关显示表明:2020年世界光伏发电累计装机容量将达到200GWP, 其中美、日、欧安装总量超过世界总量的50%
[6]
[5]
。为什么光伏发电的需求量和占
有量会有这个预估呢，那是因为光伏发电的应用太广泛的，污染又少，初期成本会高点儿，但是随着科技的进步和技术的革新，成本也会慢慢的下降的。因此，光伏太阳能发电会越来越被大家所喜爱的。这里，也有一项重要的突破：美国特拉华大学，经过研究，可将太阳能转化率达到42.8%，相当高的转化率。由此可见，这样的转化率就目前来说，是相当高的，减少了很少不必要的浪费。通过上面的数据显示，明显可以看出，光伏太阳能的优势是有多大，可以想象，在不远的将来，它可以取代煤炭、石油等这些不可再生的能源。
对于我们国家来说，太阳能光伏发电这块，我们这边起步就比较晚，初期就缺少相应的
9
[7]
浙江科技学院本科毕业设计
技术资源。为了弥补这一缺失，在1983年至1987年这五年之间，我国从加拿大及美国前后引进了七条生产太阳能电池的先进生产线。光伏太阳能发展实在是太迅速了，到2012年年底，全球的所有太阳能发电的总和有大概1亿200万千瓦，中国作为后来在这个领域慢慢发展起来的国家，也占了8%的，不错的比重。
太阳能在国内发展越来越快了，它正在被广泛的利用。
[8]
1.2 智能照明的背景
从太阳能的诸多优点来说，太阳能发电无疑对人类未来的发展有很中要的作用，它可以在很大程度上解决人类对能源的需求。对于能源的问题，太阳能是解决了。同时，如何更好的利用太阳能也是个问题。
对于一般的家庭来说，家庭照明都是用手动来进行开和关的。有时候，半夜起床的时候，可能为了找电灯的开关而黑灯瞎火的摸半天，有时候还可能因为不小心将自己绊倒，特别麻烦。如果能让家庭的所有灯都进行智能化的语音控制，就不会出现这么多的麻烦了。在任何时候，都可以通过特定的语音来控制灯的开关，很简便。
对于以前的路灯来说，一般都是通过人为来进行开和关的，这必须要耗费人员和财力来解决这些问题，但是，如果在所有路灯上都装上一个光敏控制器，就不会出现这些麻烦了。它可以使路灯在白天自己灭掉，到了晚上就会自动打开了。由于这个控制器的成本比较小，这既节省资金，又省了人员的耗费。
对于有庭院的家庭来说，院子都是要装灯的。这些灯每天都要自己动手去打开，一开始还不怎么样，但是长时间这样也会觉得麻烦。但是，装个时间控制器的话，就会解除这些麻烦，它会按照设定的时间进行电路的开和关，只需设置一次，此后都会循环下去，非常方便。
智能照明会发展的越来越快，会让更多的家庭感受到高速发展的科技所带来的便利。
1.3研究的目的
当今的社会是一个高科技飞速发展的社会，各种高端的科技都层出不穷。伴随着太阳能的广泛利用，各种不同控制类型的控制器都慢慢被研究出来了。因此，触控、声控、光控、时间控制、语音控制等等，各种高端控制技术都被加入到了各种电器之中。其中，语音控制的应用前景比较好，这种技术都慢慢的被开发出来了，相当不错。
本次我的研究目的：以太阳能为能源，通过一块太阳能电池板来接收太阳能，然后再将这些能源输送到一块蓄电池内，蓄电池就可以当作间接能源来供给整个电路的使用。电路中还会插入3个控制类型：语音控制模块（通过语音识别控制开和关）、光敏控制（通过光强的影响来简介控制开和关）、时间控制（通过设定时间来控制开和关），就这样完成整个太阳能智能照明系统。
时代在进步，科技也在进步，人类的思想更加在进步。以前人类的生活都是有了房子，
10