一款太阳能警示灯的设计和实现
摘 要：为满足交通安全、市政施工及其他安全警示场合的标志需要， 设计了一款太阳能警示灯。采用AT89C2051作为主控制器，LM358构成迟滞比较器， 完成了硬件电路和软件的设计， 实现了闪烁报警功能。该系统扩充方便、使用安全、取得了良好的社会效益。用太阳能作为能源， 光敏电阻作为感光元件， 闪烁时间和频率易于调节， 有效地起到了警示作用。
随着城市化进程的加快， 城市建设与施工越来越多， 为防止过往车辆、行人发生事故， 通常在施工现场都要设置醒目的施工标志， 特别是夜晚和下雨、下雪、浓雾等天气危险性更大， 通常要开启警示灯以确保安全。为提高警示效果， 警示灯尽量工作在闪烁状态。文中介绍的一款太阳能警示灯， 电路采用太阳能电池板和蓄电池供电， 具有手控和光控两种功能。自动控制状态下， 天黑以后该电路能控制警示灯自动开启， 并使其工作在闪烁状态， 而在白天又能将警示灯自动关闭。也可采用手动控制， 白天也可使其工作， 便于调整， 成本低廉， 使用方便。
1 系统概述
本系统有手动控制和自动控制两种工作方式。手动控制状态下， 按下S1， 电路接通， 警示灯开始闪烁，提醒车辆或行人注意。自动控制状态下， 受环境光线控制， 光敏电阻的阻值大小可控制继电器的通断， 从而控制警示灯的工作状态。当白天光线好时， 光敏电阻阻值较小， 继电器断开， 警示灯不闪烁。当夜晚光线较暗时， 光敏电阻阻值变大， 比较器输出高电平，继电器闭合， 警示灯通电开始闪烁， 起到警示作用。
2 硬件设计
本系统一共由4 部分组成:电源单元、光控单元、主控MCU单元和LED发光单元。
2.1 电源单元
本系统采用太阳能电池板经二极管1N5403给12V蓄电池充电， 12 V 蓄电池经7805稳压后给AT2051供电， 夜晚或阴天时由蓄电池供电。BT2为12 V蓄电池，D1 为电源指示灯。电源单元如图1所示。
2 .2 光控单元
MG1为光敏电阻， 光敏电阻器是利用半导体光导效应制成的一种特殊电阻器元件， 其特点是对光线较敏感， 有光线照射时， 电阻阻值很小， 无光线照射时， 电阻阻值迅速增大， 呈高阻状态。VR1 为可调电阻， U21A 为LM358， VT21为8050， K 1 为JZ-23F( 4123)型继电器。VR1、MG1、R 21、R 22、R24组成迟滞型比较器， D 2 为继电器的放电二极管。R 24为正反馈电阻， 引入该电阻后， 比较器具有滞回特性[ 4] ， 即具有惯性， 因而也就具有一定的抗干扰能力， 如
