太阳能金卤灯控制器的设计

如何有效地利用清洁的太阳能正在成为各国可持续发展的能源战略。目前，大部分

照明设备仍以传统能源来照明，所以充分利用太阳能作为照明设备的能源供给，在节约
能源、保护环境等方面具有重要意义。

        为此，设计了具有太阳能供电功能的金卤灯控制器。该控制器既具有金卤灯电子镇
流器功能，又具有太阳能充电器功能。该控制器作为电子镇流器，与传统镇流器相比，
具有功率因素高，运行稳定，体积小等优点。作为具有太阳能供电功能的控制器，根据
设定，控制器白天控制太阳能充电系统对

12 V／100 Ah 蓄电池充电，晚上使金卤灯工

作。由于太阳能光伏板在自然环境下容易受到雷击损坏，所以该控制器在设计时还兼顾
了防雷击的保护功能。

　　

1 控制器整体结构

      该控制器采用微型封装的 C8051F920 单片 IC 作为 CPU，C8051F920 作为一款高集成
度

(SoC)，高速度(100 MIPS)的 IC，其具有如下特点：

　　

(1)高性能集成模拟外设。数据采集时一般可以免去外部模拟部件和系统校准、多通

道高速采样，有利于节电设计。同时也可以省去外部时钟器件。模拟信号布线已在片内完
成，所以可简化

PCB 设计，改善系统的噪音性能。具有 10 位分辨率 ADC，以及高精度

的内部振荡器

(1．5％)。

　　

(2)外部通信接口。可通过软件选择 UART，SM-Bus／12c，SPI 之一作为串行通信接

口，具有特殊串行接口

USB 2．0，CAN 2．OB，16 位和 8 位的复用和非复用并行数据

总线。

　　

(3)高性能数字 I／O。具有计数器／定时器 PCA 模块，I／O 可实时动态配置。

　　该控制器的硬件结构框图如图

1 所示。