一、项目概述
1.1 导言
在人类文明的前史长河中，人类不断地从自然界讨取、根究合适生计和开展所需的各种动力，动力的运用水平折射出人类文明的前进脚步。从原始社会开端，由地球在长达50万年的前史中堆集下来的化石矿藏动力，即惯例动力(煤、石油、天然气等)一直是人类所用动力的根底。可是惯例动力的储量正跟着人类文明的高度开展而敏捷干涸。从资源的视点看，地球的矿藏动力储量是有限的，按现在耗费的速度计，石油还可供挖掘40年左右，天然气约60年，煤可望达200年。全球动力耗费的年增长率约为2%，近35年来国际动力消费量现已翻了一番。人们估计，到2025年全球动力耗费还将再增加一倍。这些都提示人们注意到有必要开发新的动力。
惯例动力的许多运用对人类生计环境也有着日趋严峻的损坏作用。到20世纪末人们开端意识到：因为每年焚烧惯例动力所发生的CO2排放量约210亿吨左右，现已使地球严峻污染，而且现在CO2的年排放量还在呈上升趋势。CO2造成了地球的温室效应，使全球气候变暖。经过较为精确的计算，假如全球变暖1.5～4.5℃,最严峻的结果是海平面将上升25～145cm，滨海低洼区域将被吞没，这将严峻影响到许多国家的经济、社会和政治结构。此外，许多焚烧矿藏燃料，会在大范围内构成酸雨，将严峻危害森林和农田，现在全球已有数以千计的湖泊酸性度不断提高，并已挨近鱼类无法生计的境地；酸雨还损坏石造修建、损坏奇迹、腐蚀金属结构，乃至进入饮用水源，释放出潜在的毒性金属（如镉、铅、汞、锌、铜等），要挟人类健康。因此，人类文明的高度开展与生计环境的极度恶化，构成了激烈的反差。
针对以上状况开发和运用新动力(可再生动力和无污染绿色动力)已是人类现在迫切需求处理的重要问题。尽管现在人类可运用的新动力，如太阳能、风能、地热能、水能、海洋能等动力方法都是可以满意要求的。但从动力的稳定性、可持久性、数量、设备本钱、运用条件等许多要素考虑，太阳能将成为最为抱负的可再生动力和无污染动力。
太阳能电池发电与火力、水力、柴油发电比较具有许多长处，如安全可靠、无噪声、无污染，能量到处可得、不受地域约束、无需耗费燃料、无机械滚动部件、毛病率低、保护简洁、可以无人值守、建站周期短、规划巨细随意、无需架起输电线路、可以方便地与修建物相结合等，因此，不管从近期仍是远期，不管从动力环境的视点仍是从边远区域和特别使用领域需求的视点来考虑，太阳能电池发电都极具吸引力。现在，太阳能电池发电体系大规划使用的仅有妨碍是其本钱高，估计到21世纪中叶，太阳能电池发电的本钱将会下降到同惯例动力发电适当。到时，太阳能电池发电将成为人类电力的重要来历之一。
1.2 项目布景/选题动机
太阳能路灯是一种运用太阳能作为动力的路灯，因其具有不受供电影响，不必开沟埋线，不耗费惯例电能，只需阳光充足就可以就地装置等特色，因此遭到人们的广泛重视，又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于乡镇公园、路途、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便经济不发达、缺少惯例燃料，难以用惯例动力发电，但太阳能资源丰富的区域，以处理这些区域人们的家用照明问题。
太阳能灯是光电转化技能的一种使用产品，具有节能、环保、安全、无需布线、装置简洁、主动控制、可依据需求随时改换插放的方位等长处。太阳能灯具的首要类型有太阳能庭院灯、太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能景观灯、太阳能信号灯。
在太阳能路灯实践使用中，许多当地的太阳能路灯不能满意正常照明需求，尤其在阴雨天更为杰出，因此,这就要求太阳能路灯在作业时可以依据行人状况对本身功率进行动态调整,在满意正常作业的一起可以节约更多的电力,确保体系的长期作业；此外，现有的太阳能路灯无法完成对本身作业状况和外围电路参数的检测和毛病确诊，无法组成长途监控网络，因此需求一个长途无线监控体系对太阳能路灯电路参数进行检测，并对呈现的毛病完成确诊和报警功用，完成路灯的智能化办理
二、需求剖析
2.1 功用要求
1、体系悉数选用太阳能电池和蓄电池供电，绿色环保无污染；
2、太阳能电池能主动盯梢太阳光，完成太阳能运用的最大化；
3、天亮时分路灯可以主动亮灯，而且可以依据有人经过和没人经过的状况动态调整路灯功率，完成节能作用；晚上十二点后，因为行人稀疏，路灯将处于半激活状况，当有人经过期才亮灯，没人经过则不亮灯，在确保给少数行人照明的一起完成节能；到了早上再次进入正常发光形式，直到天亮的时分平息，进入蓄能阶段。
4、体系具有主动监测功用，可以对路灯及其外围电路的运作进行监测，一旦有异常状况呈现，从机经过无线网络发到主机，主机汇总后经过GSM网络发给监控中心告诉技能人员进行修理，确保检修的快速性。
2.2 功用要求
1、ADC转化精度为10位；
2、无线传输有用间隔100m（可依据实践需求选用不同的无线模块完成远间隔传输数据）；
3、GSM超远传输间隔，只需有信号的当地就可以收到数据；
4、一个监控中心可监测多个主机，一个主机可监测多个从机。
三、方案设计
3.1 体系功用完成原理
体系组织框图
体系由监控中心、主机和从机三大部分组成，监控中心经过GSM网络完成与主机的长途通讯，而主机与从机间隔较近，故选用2.4GHz无线网络进行通讯。
监控中心硬件结构框图
监控中心首要担任各主机汇总状况剖析、显现，一起可经过现场或许发短信的方法告诉作业人员路灯的损坏状况，此外还可以对体系参数进行设置，其首要由AVR单片机、GSM模块、光传感器、人体红外感应模块、矩阵键盘、声光报警、方位检测电阻、电机模块、液晶显现器、电源办理、实时时钟电路DS1302、后备电源、太阳能电池和蓄电池组成。
主机硬件结构框图
主机担任搜集从机和本身监控数据，是监控中心和从机通讯的桥梁，首要由AVR单片机、GSM模块、无线传输模块、光传感器、人体红外感应模块、方位检测电阻、电机模块、电源办理、实时时钟电路DS1302、后备电源、太阳能电池和蓄电池组成。
