向太阳能板反向充电，蓄电池反接保护，太阳能极板反接保护。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。 3.1.2 充电控制
过充控制，就是在蓄电池的端电压达到一定值时，处于过充状态时断开充电电路，以免影响蓄电池的寿命。过充控制是为了保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。图5给出了一种充电控制电路。电容C1、C2用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激震荡振荡和抑制电路引入的高频干扰， C3电解电容，以减小稳压电源输出端由输入电源引入的的低频干扰，D2在输入关断时保护稳压器7815。稳压器7815及其周围元件为LM317提供相对稳定的输入电压以便后续电路更有效的工作。电路开始充电时，由于可控硅SCR的触发端G的电压（取决于蓄电池两端电压）不足以触发导通，所以LM317、R1及R2组成恒流源，通过D3向蓄电池恒流充电，电流为
Io?1.25/R1 （1）
其中1.25为LM317的输出电压最低值。经过一段时间后，蓄电池电压上升到最大允许值，SCR触发导通（触发值由P2确定），此时电路就变成恒压电源，输出电压由P1确定。
VVo?1.25(1?P1/R2)?VAK?VD3 （2） ?1.25(1?P1/R2)V （3）
o其中VAK为SCR导通时阴、阳极之间的压降，VD3为D3导通时的压降。此时LED1亮，表示电池快充满。当电池电压逐渐上升与输出电压接近，充电电流越来越小，最后接近于零，电池充电结束。
LM317123D1D2R10.67815R2OUT3C2P13KLED1R3300SCRP210KDYC310u/20V220D3太阳能电池板C1INGND21R4470 图2 充电控制电路
3.2 LED照明控制 3.2.1 稳压电路
稳压电路如图3所示。系统太阳能供电，12V蓄电池电压经过7805稳压后产生5V电压，作为控制器的主电源。电容C4、C5用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激震荡振荡和抑制电路引入的高频干扰， C6电解电容，以减小稳压电源输出端由输入电源引入的的低频干扰。
12VD35V78051Vin+5V2C6GNDC5C43
图3 稳压电路图
3.2.2 光控电路及单片机最小系统
光控电路由光照度检测电路和单片机控制电路组成，光控电路如图4所示，单片机最小系统如图5所示。
VCCR152MP2.2R14C9
图4 光控电路
VCC1234567891011121314151617181920P1.0VCCP1.1(AD0)P0.0P1.2(AD1)P0.1P1.3(AD2)P0.2P1.4(AD3)PO.3P1.5(AD4)P0.4P1.6(AD5)P0.5P1.7(AD6)P0.6RET(AD7)P0.78951(RXD)P3.0EA/Vpp(TXD)P3.1ALE/PROG(INT0)P3.2PSEN(INT1)P3.3(A15)P2.7(T0)P3.4(A14)P2.6(T1)P3.5(A13)P2.5(WR)P3.6(P12)P2.4(RD)P3.7(A12)P2.3XTAL2(A10)P2.2XTAL1(A9)P2.1GND(A8)P2.04039383736353433323130292827262524232221K6C6R12200R131KC712MHZY1C8
图5 单片机最小系统
光照度检测电路由光敏电阻器R14、2M电阻、电容C9和8050三极管组成。控制电路为单片机控制电路。在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。设计中选取的是可见光光敏电阻。
光敏电阻R14和2M电阻分压驱动三极管，当白天光线较强时，光敏电阻R14很小，三极管截止，单片机检测到P2.1为高电平，使驱动电路截止，继电器不工作，关闭灯箱电源；当光线暗度达到一定程度时，单片机检测到 P2.7口为高电平时，控制P2.2口送出高电平，接通灯箱电源、点亮灯箱。夜间，当路上行人稀少时，灯箱点亮就失去广告的作用了，这时虽然光线很暗，单片机检测到P2.1口为高电平，仍然通过程序控制方式使P2.2口送出低电平，关闭灯箱电源。
AT89S51系列单片机提供的ISP在线编程技术彻底地改变了传统开发模式，开发单片机系统时不会损坏芯片的引脚，加速了产品的上市并降低了研发成本，缩短了从设计制造到现场调试的时间，简化了生产流程，大大提高了工作效率。本电路采用89S51系列单片机。
89S51单片机包括：
一个8位的80S51微处理器。
片内256字节数据存储器RAM/SFR，可以存放可以读/写的数据，如运算的中间结果以及预显示的数据等。
片内4KB程序存储器Flash ROM，用以存放可以程序、一些原始数据。4个8位并行I/O端口P0~P3，每个端口既可以用作输入，也可以用于输出。
两个16位的定时器/计数器，每个定时器/计数器都可以设臵成计数方式，用以对
外部进行计数，也可以设臵成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。具有5个中断源、两个中断优先级的中断控制系统。
一个全双工UART（通用异步接受发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与PC机之间的串行通信。片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接，最高允许振荡频率为24MHz。89S51单片机与8051相比，具有节电工作方式，即休闲方式及掉电方式。
以上各个部分是用静态逻辑来设计的，其工作频率可下降到0Hz，并提供两种可用软件来选择省电方式——空闲方式和掉电方式。在空闲方式中CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。此时的电流可降到大约为正常工作方式的15%。在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，使一切功能都暂停，故只保存片内RAM中的内容，直到下一次硬件复位为止。
CPU是单片机的核心，是单片机的控制和指挥中心，由运算器和控制器等部件组成。
运算器包括一个可进行8位算术运算和逻辑运算的单元ALU，8位的暂存器1（TMP1）和暂存器2（TMP2），8位的累加器ACC，寄存器B和程序状态寄存器PSW等。
ALU：可对4位、8位和16位数据进行操作，能做加、减、乘、除、加1、减1、BCD数十进制调整及比较等算术运算和“与”、“或”、“异或”、“求补”及“循环移位”等逻辑操作。
ACC：累加器ACC经常作为一个运算数经暂存器2进入ALU的输入端，与另一个来自暂存器1的运算数进行运算，运算结果又送回ACC。除此之外，ACC在89S51内部经常作为数据传送的中转站。同一般微处理器一样，它是最忙碌的一个寄存器。
PSW：程序状态寄存器，8位，用于指示指令执行后的状态信息，相当于一般微处理器的标志寄存器。PSW中各位状态供程序查询和判别用。
B：8位寄存器，在乘、除运算时，B寄存器用来存放一个操作数，也用来存放运算后的一部分结果，若不做乘、除运算，则可作为通用寄存器使用。
另外，89S51片内还有一个布尔处理器，它以PSW中的进位标志位CY为其累加器，专门用于处理位操作。如可执行臵位、位清0、位取反、位等于1转移、位等于0转移、位等于1转移并清0以及位累加器C与其他可位寻址的空间之间进行信息传送等位操作，也能使C与其他可位寻址位之间进行逻辑“与”、逻辑“或”操作，结果放在进位标志位C中。
程序计数器PC：由两个8位的计数器PCH和PCL组成，共16位。PC实际上是程序的字节地址计数器，PC中的内容是将要执行的下一条指令的地址。改变PC的内容就可改变程序执行的方向。
指令寄存器IR及指令译码器ID：由PC中的内容指定Flash ROM地址，取出来的指令经指令寄存器IR送至指令译码器ID，由ID对指令译码并PLA产生一定序列的控制信号，以执行指令所规定的操作。例如，控制ALU的操作，在89S51片内工作寄存器间传送数据，以及发出ACC与I/O口（P0~P3）或存储器之间通信的控制信号等等。
振荡器及定时电路：89S51单片机片内有振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容（2个30PF左右），其频率为0~24 MHz，该脉冲信号就作为89S51工作的基本节拍，即时间的最小单位。89S51同其他计算机一样，在基本节拍的控制下协调的工作，就象一个乐队按着指挥的节拍演奏一样。
89S51片内有Flash ROM（程序存储器，只能读）和RAM（数据存储器，可读可写）两类，它们有各自独立的存储地址空间，与一般微机的存储器配臵方式很不相同。89S51片内程序存储器容量为4KB，地址从0000H开始，用于存放程序和表格常数。89S51片内数据存储器为128字节，地址为00H~7FH，用于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓冲等。在这128字节的RAM中，有32字节单元可指定为工作寄存器。这同一般微处理器不同，89S51的片内RAM和工作寄存器排在一个队列里统一编址。
89S51单片机内部还有SP,DPTR,PCON,IE和IP等多个特殊功能寄存器，它们也同128字节RAM在一个队列里编址，地址为80H~FFH。在这128字节RAM单元中有21个特殊功能寄存器（SFR）,这些特殊功能寄存器还包括P0~P3口锁存器。89S51有4个与外部交换信息的8位并行接口，即P0~P3。它们都是准双向端口，每个端口各有8条I/O线，均可输入/输出。P0~P3口4个锁存器同RAM统一编址，可以把I/O当作一般特殊功能寄存器（SFR）来寻址。除4个8位并行口外，89S51还有一个可编程的全双工串行口，利用P3.0和P3.1，可实现与外界的串行通信[13]。 3.3 照明负载
LED外施电压后在其内部会产生受激电子跃迁光辐射。按照不同半导体基本材料的物理特性，所产生的光波长是不同的。发光二极管的实质性结构是P—N结，在半导体P—N结通以正向电流时注入少数载流子，少数载流子的发光复合就是发光二极管的工作机理。半导体P—N结发光实质为固体发光，而各种固体发光都是固体内不同能量状态的电子跃迁的结果。半导体材料的发光机理决定了单一LED芯片不可能发出连续光谱的白光，必须以其它的方式合成白光。白光LED通常是在发射蓝光的InGaN基材上涂荧光材料，荧光材料在受到蓝光激励时会发出黄光，蓝光和黄光的混合物形成白光。
由于LED是直流供电器件，很容易制成直流灯具，广泛应用于直流系统，如太