1、只能达到12- 15mm，而淬透性较好的50CrV和52CrMnBA钢的最大硬化层只能达到18- 20mm。近年来，随着变截面钢板弹簧的发展，钢板厚度逐渐增加。但是，超过12mm不能使用Si-Mn系列钢，超过16mm不能使用Si-Mn- v - b系列钢，而是应该使用更硬化的Cr-Mn系列、Cr-V系列弹簧钢。此外，在使用油淬时，存在以下缺点:(1)淬火油消耗大，生产成本高。(2)油品温度高，易着火，存在安全隐患。(3)工件产生的淬火油污染环境。(4)反复使用机械油会降低冷却性能，使工件出现软点，质量波动较大。近年来，PAG等环保型水溶性淬火剂得到了广泛的应用。这种淬火介质的特点如下:高温阶段
2、的冷却速率接近水,冷却速率在低温阶段接近油,热稳定性好,媒介是无限可溶与水在正常温度下,不同浓度的介质是容易准备和控制,冷却速率容易调整,工件的变形和开裂倾向小,硬度均匀,工件容易清洁。淬火介质安全、环保、无烟、无毒、无腐蚀、不燃。PAG水溶性猝灭剂是聚乙烯氧化物与聚丙烯氧化物的共聚物。它是无限溶于水的。通过调整PAG与水的比例，可以得到70-88 C的反解点。反溶现象是指溶解度随着温度的升高而降低，在一定温度下溶质开始从溶液中析出，称为反溶点。由于反解现象，经过汽膜阶段和沸腾阶段后，工件周围的液体温度高于反解点，PAG在工件表面析出并形成PAG溶质膜。PAG浓度越高，溶质膜越厚，溶液对工件的
3、吸热能力越差。这是PAG降低低温区冷却速率的机理。也就是说，控制PAG的浓度可以控制PAG溶质膜的厚度，从而获得更好的低温冷却性能。近年来，我国已开发出28MnSiB、30SiMnB、35SiMnVB、28MnSiB、30SiMnB等一系列可水淬低碳钢。由于钢的含碳量小于0.2%时，一般形成板条马氏体，具有良好的塑性和强度。当含碳量达到0.6%时，形成针状马氏体，为硬脆性马氏体。当碳含量在0.2% 0.6%之间时，形成了两个马氏体的混合结构。随着碳含量的增加，针状马氏体增多，板状马氏体减少。显然，随着钢中含碳量的增加，由于针状马氏体塑性较差，马氏体转变过程中产生的结构应力容易导致淬火裂纹，因此
4、需要在马氏体转变温度以下进行缓慢冷却。28MnSiB和30SiMnB钢可以用水淬硬，但如果钢中成分偏析严重，很难保证每个叶片弹簧的含碳量都在其标准要求之内，这将影响叶片弹簧性能的稳定性，甚至淬硬。因此，用28MnSiB和30SiMnB低碳钢代替52CrMnBA钢是不合适的，其力学性能不能满足要求。因此，迫切需要找到52CrMnBA钢的替代材料和适合于各种弹簧钢无污染、无引燃淬火的淬火剂。结果表明，用PAG水溶性淬火液代替油，用50CrV钢代替52CrMnBA钢是较为理想的淬火方法。7.4 热处理工艺 前簧:980 保温26 min，淬火介质为30 左右 的10% PAG 水溶液。后簧: 105
5、0 保温28 min，淬 火介质为30 左右的 12% PAG 水溶液。前、后簧 的回火工艺均为( 480 20) ( 120 150) min。 根据汽车钢板弹簧的质量竞争报告行业在中国多年,表面脱碳层每个工厂在大的方面,和许多工厂的金相结构还包含non-tempered曲结构,使疲劳寿命的长椅上,公路里程和其他实际性能指标低。特别是同一产品，落后工厂与先进工厂的差距接近20倍。因此，要对热处理工艺进行改造，首先要保证调质均匀细致的屈氏体结构，防止钢的表面含碳量被过度燃烧;此外，它要求高生产率和节能，这是为什么提出和应用快速加热过程的主要原因。a.与传统的热处理工艺相比，汽车钢板弹簧的快速热
6、处理工艺可以大大降低其表面的脱碳量，获得均匀、细化的屈氏体结构。快速热处理工艺获得的硬度值略高于传统热处理工艺获得的硬度值。局。b.随着加热过程的快速进行，整体及装配件的疲劳寿命得到了很大的提高，一般约为2.3倍。3.快速加热的生产周期由25分钟缩短到6-7分钟，炉膛的高温区由目前的7米缩短到1.5-2.5米。提高了生产效率，节约能源30-50%。4.快速加热需要严格的工艺流程，有经验的工人必须配备控制炉温和高温区的长度，防止过烧和过热。八、试验结果及分析 81 力学性能 两种弹簧钢板经 870 、于不同介质中淬火和 按相同工艺回火后的表面硬度列于表2，力学性能 列于表3。 从表2 和表3 可
7、以看出，50CrV 弹簧钢板力学 性能优于 GB 1222 标准要求，而新型 52CrMnBA 弹 簧钢板力学性能与50CrV 钢基本相当。 82 显微组织 上述弹簧钢板热处理后进行表面质量检查和金 相检验，结果见如图 1 图 2 所示。脱碳层符合 GB 1222-84 标准要求。按 JB 3782-84 标准，油淬、 回火的钢晶粒粗大，存在网状铁素体，不合格，如图 1 所示。PAG 水溶液淬火、回火的钢，组织为细小的 托氏体，合格，如图2 所示。83 弹簧总成的试生产和疲劳试验 确定了工艺试验参数后，初步确定了50CrV钢片弹簧5片加载在北奔重载轻型车上。生产前后有20个叶片弹簧总成。经热处
8、理后，对几种叶片弹簧进行表面质量和硬度检测，满足工艺要求。提取前后各有2个叶片弹簧，进行疲劳台架试验。试验按JB 3383-83汽车钢板弹簧试验方法和QCN29035-91汽车钢板弹簧技术要求进行。疲劳试验机是一种用于重型汽车的专用钢板弹簧疲劳试验机。疲劳试验的夹紧形式与叶片弹簧总成的实际加载状态相同。疲劳试验结果见表4。由表4可知，当采用水溶性淬火剂进行淬火时，工件表面形成一层聚合物膜，通过调节聚合物浓度、温度和搅拌强度可以得到不同的冷却速率，从而达到最佳的淬火效果。淬火试样的拉伸性能优于油淬试样，塑性指数更为突出，组织也优于油淬试样。前后弹簧总成的疲劳寿命达到优秀产品水平(12万次以上)，
9、可采用水溶性淬火剂对大断面少片钢板钢板弹簧进行淬火。采用水溶性淬火剂生产的弹簧试样已安装在北本重、轻型车上，运行良好，具有明显的经济效益。 5 0 C r V A 扭杆弹簧最佳硬度的确定 通过厂家对 50 C r V A 扭杆弹簧使用质量跟踪检 测发现 , 当扭杆弹簧硬度在 4 8 一 5 2 H R C 范围内时 , 其扭转变形后的残余变形和扭转疲劳实验后 的寿命 都能达到要求的指标 。 根据厂家提供 的这一信息 , 我们对达到该硬度范围的扭杆进行了组织分析和其 他性能测试发现 : 在此硬度范围内 , 扭杆的回火组织 为抗疲劳 性能好的组织 回火马 氏体或 回火马氏体 + 贝氏 体 (少量
10、)或回火马氏体 + 回火托氏体混合组织 。零件主要 承受较大的 剪切应 力 , 因此选择较 高的硬 度值可提高扭杆的抗塑性变形的能力和扭转疲劳寿命。从 以 上分析可 知 , 获得合理的硬度范围是保证扭杆弹簧质量的关键 。 8.4 弹簧热处理工艺的进一步研究和改进（1）加热温度和保温时间研究(l) 50C rYa A的ae3温度为788 C，根据热处理工艺规立式加工中心主轴箱结构设计摘要加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障
11、率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。加工中心主要由主轴组件、回转工作台、移动工作台、刀库及自动换刀装置以及其它机械功能部件组成。其中的主轴组件是机床重要的组成部分，其运动性能直接影响机床加工精度与表面粗糙度。本文在查阅大量国内外文献的基础上，通过研究分析不同加工中心主轴组件的性能，综合地比较了其特点，并拟定了一个较为合理的主轴组件结构方案。同时，还就主轴、轴承以及丝杠等重要零件的机械性能进行了探讨，并对这些零件的刚度和强度进行了校核。此外，本设计中所采用的陶瓷轴承能有效地增加主轴的刚度，从而
12、提高了加工中心的可靠性和稳定性。关键词：主轴组件，加工中心，数控机床Spindle unit design of Vertical machining centerABSTRACTMachining center evolved from the need to be able to perform a variety of operations and machining sequences on a workpiece on a single machine in one setup. Machining center requires little operator interventi
13、on, and once the machine has been set up, it will machine without stopping until the end of the program is reached. Some of the other advantages that machining centers give a manufacturing shop are greater machine uptime, increased productivity, maximum part accuracy, reduced scrap, less inspection
14、time, lower tooling costs, less inventory and so on. Because of their many advantages, machining centers become widely accepted by manufacturing enterprises in the world.Machining centers are equipped with spindle units, rotary workbench, moving workbench, tool magazines and automatic tool changers,
15、 and other mechanical function components. Spindle unit is the important motion part of the metal cutting machine tool. Its movement behavior affects the machining accuracy and surface roughness of part to be machined. Through referring to a variety of technical literatures, the characteristics of s
16、ome kinds of spindle units are compared with each other based on analysis and research work on different machining centers. A reasonable scheme can be studied out. Meanwhile, the mechanical behaviors of principle parts such as the spindle, bearings and lead screw are discussed. Their rigidity and st
17、rength are calculated and examined here. Morever, a kind of advanced ceramic bearings is introduced into the spindle unit, which can effectively enhance the rigidity of spindle units. They will improve the reliability and stability of machining centers.Key words：spindle unit，machining center，NC mach
18、ine tool目录引言5一、概述71.1立式加工中心主轴箱结构设计课题的背景和意义71.1.1 课题拟解决的关键问题71.1.2 解决上述问题的策略91.2国内外研究现状、技术特点91.2.1 加工中心的国内外发展91.2.2 主轴部件的研究进展11二、主轴箱的总体设计122.1主轴箱传动方案122.2.1 主轴传动机构122.2.2 主轴进给机构132.2.3 主轴准停机构152.2.4 刀具自动夹紧机构172.2.5 切屑清除机构202.3主轴箱转速图212.3.1绘制转速图212.3.2、防止各种碰撞和干涉222.3.3、确定带轮直径222.3.4、验算主轴转速误差222.3.5、绘制
19、传动系统图23三、电动机的选择243.1电动机功率计算243.2电动机参数选择25四、齿轮传动设计计算254.1模数的估算25(1)- 齿轮弯曲疲劳的计算：26(2) -齿轮弯曲疲劳的计算：26(3)- 齿轮弯曲疲劳的计算：27(4)- 齿轮弯曲疲劳的计算：27(5)- 齿轮弯曲疲劳的计算：28齿轮尺寸表284.2尺寸各参数的计算314.2.1、齿轮的验算314.2.2齿轮强度校核33五、轴的设计计算355.1各传动轴轴径估算355.2各轴段长度值的确定365.3轴的刚度和强度校核375.4主轴的选择37六、 离合器的选用38七、 总结40参考文献42引言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整
20、个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展高新技术产业和尖端工业（如：信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术则是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。数控机床技术的发展自1953年美国研制出第一台三坐标方式升降台
21、数控铣床算起，至今已有53年历史了。20世纪90年开始，计算机技术及相关的微电子基础工业的高速发展，给数控机床的发展提供了一个良好的平台，使数控机床产业得到了高速的发展。我国数控技术研究从1958年起步，国产的第一台数控机床是北京第一机床厂生产的三坐标数控铣床。虽然从时间上看只比国外晚了几年，但由于种种原因，数控机床技术在我国的发展却一直落后于国际水平，到1980年我国的数控机床产量还不到700台。到90年代，我国的数控机床技术发展才得到了一个较大的提速。目前，与国外先进水平相比仍存在着较大的差距。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家
22、地位的重要途径。一、概述1.1立式加工中心主轴箱结构设计课题的背景和意义本课题来源于同济现代制造技术研究所立式加工中心机床设计项目的子课题之一。加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计、制造的水平，因此在国内外企业界都受到高度重视。本课题的目的是进行立式加工中心主轴组件的结构设计，主轴组件作为加工中心的执行元件，它确保带动刀具进行切削加工、传递运动、动力及承受切削力等，并满足相关的技术指标要求。本课题涉及的主要技术指标有：a) 主轴孔锥度：；b) 主轴孔直径：；c) 主轴箱行程（Z轴）：；d) 主轴转速范围：；e) 快速移动速度（Z轴）：；f) 进给速度（Z轴
23、）：。1.1.1 课题拟解决的关键问题各类机床对其主轴组件的要求，主要是精度问题，就是要保证机床在一定的载荷与转无锡职业技术学院毕业设计（论文）题 目 太阳能路灯控制器的设计英文并列题目 Design of Solar Street Lamp Controller院 系 班 级 学生姓名学 号所在团队指导老师（1） 职 称 指导老师（2） 职 称 答辩委员会主任主答辩人二一九年三月十五日太阳能路灯控制器的设计摘要：控制器可以说属于全部太阳能路灯系统的最重要的部分，这篇文章使用了基于Atmega48单片机的控制器，这个原理是使用PWM脉冲调制控制的技术来达到对蓄电池电压充电电流等信息数据进行检测
24、，控制开关管的关断，来实现充充电控制和保护控制功能，通过此次试验，为了让路灯系统使用起来更加安全可靠。关键字：太阳能控制器;Atmega48单片机;PWM;充放电控制Design of Solar Street Lamp ControllerABSTRACT: Controller can be said to be the most important part of all solar street lamp systems. This paper uses the controller based on ATMEGA48 single chip computer. This princi
25、ple is to use PWM pulse modulation control technology to detect the parameters of battery voltage, charging current and so on, and to control the switch off to realize charging.Charging control and protection control function, through this test, in order to make the street lamp system more safe and
26、reliable.Key words: solar controller; Atmega48 MCU; PWM; charge and discharge control目 录第1章 绪论41.1 LED 太阳能路灯系统的组成41.2路灯控制器的设计原则4第2章 系统设计42.1路灯控制器硬件及软件设计42.1.1路灯控制器电源输入部分和输出部分42.1.2路灯控制器数据采集显示控制部分42.1.3处理器部分42.1.4路灯控制器软件设计52.2 路灯控制模块功能简介5第3章 太阳能路灯系统的结构及其功能63.1Atmega48单片机控制模块简介73.2充放电控制电路73.3 路灯控制器设计要
27、求83.4 LED灯具的工作特性8第4章 太阳能路灯硬件电路设计84.2电源输入部分94.2.1数据采集显示控制部分94.2.2 ARM处理器部分94.3输出部分10第5章 软件设计10第6章 计算机网络管理系统的实践性建议12总结12参考文献13第1章 绪论1.1 LED 太阳能路灯系统的组成通常来说，使用了 LED 太阳能路灯系统，不管是白天有没有阳光，那一天就可以使用太阳能发电，与此同时给蓄电池也充上电，一直到晚上的时候，蓄电池就能够通过放电可以将 LED 灯开起来。通过如此人性化的设计可以是由市电供电，太阳能电池、蓄电池，路灯控制器、电源还有 LED 路灯 5 个部分所组成。在这之中，
28、控制器就等同于人们的大脑，同时还掌控了所有的路灯系统，就比方说可以让蓄电池能够充电或者让它放电、LED 灯的开关、市中心电量的自动切换等。不仅如此，还能够通过对太阳能电压的大或者小的收集来判断是否是白天。正是因为太阳容易受天气的影响比较大，太阳照下来的时候分散比较大，光照到的时间、太阳的强弱具有间歇性，又需要太阳能板放出的电量的平衡，更要强调通过蓄电池来保留住电量，在天晴的时候对蓄电池进行电量的保存，天黑的时候蓄电池放电来进行保护。如果存在一直都是阴雨的时候，此时要求蓄电池的储存电量能力就越大，就需要更加大容量的太阳能电板，所需要花费的钱也就越多。LED太阳能路灯控制照明系统使用的是对市电互补
29、的办法。这样可以比较好的对此系统进行处理。1.2路灯控制器的设计原则路灯控制器的实现原则有这几点： 控制器最基础的部门可以确定系统完成储存电量和放出电量功能的掌控，以确保 LED 的功能等，这样可以提高系统的耐用时间； 控制器的能行性能够确定系统抵挡住恶略周围因素的攻击，可以让系统免于受到破坏，以完成一直持续发展； 控制器的多态性可以让系统通过收到的不一样的信息来智能的改变运行环境， 可以更好地完成多态的控制和更广阔的节约； 控制器的各种部门能够使得程序的360度的观察。第2章 系统设计2.1路灯控制器硬件及软件设计2.1.1路灯控制器电源输入部分和输出部分路灯控制电池的电量输入的地方一共有
30、4 个部分， 就是市电、蓄电池、太阳能电池、储存电量和提供电量的输入等方面。在运用了一些操作之后，便能够完成太阳能各部分的任务，比如对蓄电池的储存处理以及放出电量的处理，也能够解决其他电路电源的供应问题。特别是路灯控制器的对电量的提供部分，这其中有保护电路发生的一些故障以及一些软开关等重要的组成部件，通过处理器的掌控，以完成减少故障的发生、使电压稳定和一些其他的普遍的服务等。2.1.2路灯控制器数据采集显示控制部分信息的收集和显示掌控的部件最重要的是通过调整按键还有 LED 的还能够让控制器到一个测试的形态内部，菜单的选择键盘能够使用什么样的工作模式，不同数据的选择按钮建还能够设置不一样的数据
31、。2.1.3处理器部分在这程序内部处理器就好像是电脑的通用软件， 要能够对已经采集到的数信息进行一个理性的处理，并且要对其有一个理性的认知，完成对路灯系统不一样活动的掌控， 直到最后可以完成对蓄电池的储存电量以及放出电量的掌控、对控制器进行系统的维护等。打个比方，如果太阳能电池电板发生一些故障或者失误的时候，市电能够经由固的转换方式，智能的、高效的地给负载提供电源电量，通过这样甚至可以避免市电对蓄电池或者其他部件方面而造成的破坏。2.1.4路灯控制器软件设计在控制器实现一般的步骤之后，通过判断出固定的数据，可以方便的切换是否是白天或者晚上的系统，与此同时，再对所呈现的结果进行最后的处理。需要提
32、醒的是， 在实现这个过程的时候， 能够完成是否是白天或者晚上的自动识别，再加入到这个步骤的一个关键性原因是太阳能电池电板的有关数据。 不仅仅这些，路灯控制器还能够经由保存的光敏传感器的来进行判断。不但如此，控制器还有测试等不同的能力，在我们按下测试按键之后，于是就会回到测试的状态之中，并且打断此次的服务系统。2.2 路灯控制模块功能简介 在图1中，PD6与J1键连接的，他的能力可以进行不同状态的判断和不同功能的变化。在PD6等于零的时候，就会转化成低电量，并且不加入到数据的调节和不同功能之间的转变;当PD6等于一的时候就会变化成高电量，这个时候如果按下按键，那么就会进行单片机的数据改变，同时就
33、能够进行它的功能和状态的转换的变化:比如按住开关的按键连续 5s，当现实状态的时候LED灯就会闪烁，这个时候如果松开按键的话，就能够发现表示此次工作模式的数字发生变化同时还会闪烁，当处于一个理性的工作状态的时候，即等待时间和 LED没有跳动的时候就会实现设置，控制器工作模式如表11)光控+时控( 115) : : 当开启的过程和纯光控形式一样的时候，于是负载作用到原本固定的时间点就会关掉，调控的时间长度是115小时。2)通用控制器的形式(16) : 这种形式仅也就取消了光控时控的部件输出的时间延续和与其差不多的能力，留住了除此之外的任何部件的能力，当成了普遍的通用控制器进行操作。3)调试方式(
34、17) : 当成程序的调试来运用，当有光信号的时候就会关掉负载，没有光信号的时候就会连到负载，这样可以更加方便查找程序安装的能行性。4)输出模式的使用:LED不在显示的时候，系统中所调试好的模式将会自己存到MCU的里面ROM中，这样的话就算没有电也不会将数据丢失。图1 单片机控制电路图1 控制器工作模式第3章 太阳能路灯系统的结构及其功能太阳能路灯系统里面有这些组成部分：太阳能电池电板的部分部件储存电量和放出电量进行掌控电路，太阳能控制器蓄电池组等这些主要的部件所构成 ，此程序的结构图如下图2 所示。图2 太阳能路灯系统结构图太阳能路灯系统在通过太阳能电板电池的光生伏特效应，在晴天的时候太阳能
35、电池板可以收集太阳能的能量并且还可以经由控制器对蓄电池进行储存电量，能够把光能变化成电能储藏，一直到天黑的时候或者太阳能路灯旁边的可见度比较低的时候，蓄电池经由控制器对着照明灯提供电量并且，与此同时，控制器还在控制着蓄电池的储存和提供电源，一直到设置的固定时间之后进行打断，这样可以肯定了蓄电池的对这个系统所有的保护能力和供电能力，以便保护这个系统的正常运行。在此程序内太阳能控制器是这个路灯系统中的最关键的一个部分，它掌控这着这个系统，让这个系统能够理性健康地调试，运行，他的功能在正常的范围内上对于这路灯系统的运行优劣起着关键性作用。而控制器关键性的作用是作用于蓄电池的的存储和控制电源的之上，这
36、样可以最大程度上避免蓄电池的过于饱和。 3.1Atmega48单片机控制模块简介Atmega48是个不但所有的性能高而且功率普遍偏低的8位AVR微处理器，这个单片机运用了较为科技的RISC框架，存在131个指令，几乎所有指令的执行时间就是单个时钟频率，32*8通用的寄存器组都是采用静态操作。同时它还采用独立片内振荡器的可以进行代码编程片内模拟比较器。又因为他采取了小引脚封装，于是价格只是和档数较低的单片机一样，但是他的工作电压甚至可以到1.8V，所消耗的功非常低，一般的模式下仅仅为1MHZ，而在特殊的条件下电流就会低至 300ua，并且它具有10位 ADC，他的一般电压通常为1.1V。3.2充
37、放电控制电路充放电控制电路如图3所示。在蓄电池的电压是正常的环境下，此时单片机来掌控的的充电驱动的MOS管Q1为高电平状态，这时候显示的则是截止情况，而当三极管Q3导通的时候，这时PWM所占据的空比显示的是0，那么此时，蓄电池就会吸收来自太阳所散发的能量，从而转化成电能；而当蓄电池的电板电压达到原本所设的固定点144 V的时候，此时就会进行很细微的小范围储存电量；当电量小到一个点的时候，那么此时就会为防止短路现象的发生而出现的一个保护程序，系统就会停止运行；在蓄电池电板电压一直到126 V的情况下，那么此时单片机所掌控的放电驱动T2就是低电平，这个时候Q4就会阻断，相对应的MOS管Q2就会连通
38、，这种情况的出现就是负载正常，那么供电也就是相应的正常运行。图3 充放电控制电路3.3 路灯控制器设计要求在对 LED 太阳能路灯系统内容得具体要求和特定的环境下，然后对规定的其他的控制器设计的 特性进行总体的总结，然后总结出了以下几点有关于路灯控制器的设计问题的讨论。1）体积小正是由于LED太阳能路灯的安装，要求LED路灯的安装必须尽可能的小。这样的话既方便安装，也方便经常性的维修与处理。2） 操作简单，安装方便正是因为路灯我们随时在路上都可以见到，每个人家里也有灯，他与我们的生活是息息相关的。所以路灯的简单操作是必不可少的。并且即使我们身处在恶略的环境之下，也可以对路灯的维护进行简单的维修
39、。所以，正是由于这样，控制器在与系统的不同环节的连接需要简单而且还要方便操作。3）总成本低 因为LED太阳能路灯的安装是一个比较宏伟的工程量。所以我们必须要用长远的角度来看。哪怕之前所需要的钱有点多，但是经由使用有效的措施之后，比如有效节能。这样能够很大程度上减少我们的总体的成本的。4） 稳定性高路灯控制器在通常情况下是安装在外面，而不是室内的，于是就经常会有很多来自外来因素的考验。于是就需要该控制器能够一直长期稳定的发展，也需要对电路程序进行维护。3.4 LED灯具的工作特性1、能够在高速状态的情况下进行工作：如果节能灯在短时间内很高频率的打开或者关闭，那么里面铁的灯丝就会坏掉，这样的话可以
40、很高的提高其安全性。2、时代在进步，LED的发展也在进步，而他本身的质量效率等一系列的质量问题也在提高。但是他的价格却在不断的减少。LED灯正在迅速发展。在我们的生活中起到了一个不可或缺的作用。3、环保，LED灯中不存在任何有害的物质。即使在我们需要丢弃的时候，也可以环保的进行回收与加工通过。对环境没有一点伤害。4、可以节约功率，使用的是非常大功率的LED，同时和高效的电板电源相结合，不仅节约了功率，还提高了效率。5、频率稳定。都是采用直流通电，提高人们的视觉使用感，更可以缓解眼部疲劳。6、适应环境能力比较高，抗雷力强，同时不会散发出任何紫外线（UV）和红外线（IR）。有利于人们的健康。采用的
41、是玻璃外壳，不会存在以往外壳破裂的问题，对人体几乎是零伤害。7、他工作在低热电压下，更加的安全和可靠。LED灯外面温度小于等于60（环境温度Ta=25时）。第4章 太阳能路灯硬件电路设计太阳能路灯控制器的硬件框图如图3所示，它的组成有电源输入、数据采集显示控制、ARM处理器、输出等部分。ARM处理器是控制器的关键，经由ARM微处理器对电池电压、太阳能电池电压、环境温度等一些数据进行收集，ARM运算来判断，然后挑选符合蓄电池有关的特征的温度补偿数据，这样可以完成高准确掌控，在这个时候，通过各种高效率的PWM大致充电方法对蓄电池进行储备电，以确保蓄电池能够在最好的情况下进行工作。控制器带有按键、显
42、示电路，这样可以高效的调试运方式和运行数据。图3 太阳能路灯控制器的硬件框图4.2电源输入部分电源输入部分包括对市电、蓄电池、太阳能电池起保护作用的反接保护电路和储存电池还有切换电路。储存电池还有供电切换电路实现市电供电和蓄电池供电的切换，完成太阳能电池对蓄电池的充电控制、蓄电池的放电掌控，在这种时候，向输出部分MOSFET稳压还有短路保护电路提供电源。4.2.1数据采集显示控制部分信息收集显示控制一些地方数据收集显示控制部分包括控制按键、LED显示电路，电压电流采集、温度采集，感光采集和均衡电路。控制按键中有测试按键、菜单选择键和信息数据选择键。测试按键能够让控制器到测试状态；菜单选择键能够
43、来判断工作模式，按一下菜单选择按键，模式值就会变换一次，在这个时候也能够显示该模式下的对应信息数据，这种时候，按下数据选择按键则可设置该模式下的运行信息数据；系统的运行模式和信息数据等关键性信息都会保存在芯片的里面，掉电后不会没有，这样调整的更加快速，系统工作更安全。LED显示电路包括5个发光二极管的状态显示和2个数码管的运行信息数据。电压收集、电流收集、温度收集、感光收集分别实现对蓄电池和太阳能电池电压、放电电流、温度状态光照情况的收集，并将这些信息数据提供ARM处理器运算，电压电流收集电路受ARM处理器的掌控，这样可以调控均衡电路是否在运行。4.2.2 ARM处理器部分ARM处理器通过飞利浦公司ARM芯片LPC2134，该芯片是高端的32位实时处理器，在整个系统中处于核心地位。对采集模块采集来的数据进行分析处理，做出相应决策，控制充放电及供电切换电路、电压电流采集电路、MOSFET稳压及短路保护电路和软开关，实现对蓄电池的充放电控制、对控制器的保护控制、对输出负载的通断控制。当太阳能电池不能正常向负载供电时，市电通过控制器上的进行电量的储存及供电切换电路、稳压及短路保护电路和软开关，可智能的单独给负载供电而非市电直接加到蓄电池上面的接入的方法，可有利于缩小市电对蓄电池和市电电源造成的损伤，可以高效的减少市电电源功率配置。这全部切换过程完成软切换，不会对负载和蓄电池造成一些损伤
