fabriquer un lampadaire solaire intelligent

Ce guide décrit la conception d'un lampadaire solaire intelligent facile à fabriquer utilisant GreenPak.
Grâce à l'énergie solaire et aux batteries, il peut fournir efficacement de l'énergie pour tout type d'éclairage sans causer de problèmes.
Les lampadaires solaires sont novateurs car ils peuvent être éteints.
En cas de panne de courant, il peut toujours fonctionner normalement.
Elle permet également d'utiliser l'électricité à d'autres fins.
La partie « intelligente » du lampadaire peut s'allumer automatiquement lorsqu'elle détecte des objets en mouvement.
Le modèle final est un lampadaire solaire intelligent véritablement économe en énergie.
Ce concept peut être étendu à des luminaires de plus grande puissance, comme l'éclairage d'infrastructures, ou à de très petits luminaires, comme ceux destinés à embellir et illuminer les routes, les paysages et les jardins.
Dans toutes ces applications, la conception de GreenPak restera similaire.
Pour ce projet, le circuit intégré mixte configurable Greenpak (CMIC) de Silego a été utilisé.
Les trois fonctions clés de la programmation sur puce sont : 1. -
Induction de mouvement 2-
Induction solaire 3-
La détection de mouvement par induction au niveau de la batterie permet d'économiser de l'énergie. La lumière ne tourne que lorsqu'un objet en mouvement est détecté.
Pour ce faire, une infrastructure passive rouge (PIR)
Des capteurs ont été conçus.
Le capteur de mouvement PIR possède une broche de sortie séparée ainsi que des broches VCC et GND.
Le capteur PIR détecte essentiellement le niveau de rayonnement infrarouge.
Dès qu'une variation du niveau de rayonnement est détectée, un signal est envoyé pour signaler ce changement.
Ce capteur est l'un des plus couramment utilisés dans la détection de mouvement. (voir Fig. 2)
Les panneaux solaires à induction ambiante sont utilisés pour détecter la lumière ambiante.
Un panneau solaire fournit un rendement maximal en plein soleil et aucun rendement en l'absence de lumière.
Ces conditions peuvent ensuite être converties au niveau approprié pour générer les broches d'entrée numériques du CMIC.
En utilisant un simple circuit diviseur de tension, les 18 volts générés par les panneaux solaires peuvent être convertis en 3 volts.
Signal 3V pour haute tension-
Entrée logique de niveau du SLG46140 V CMIC.
La surveillance de la charge de la batterie est également un aspect important du système.
Dans cette conception, un fil scellé à acide (SLA)
Des piles sont en cours d'utilisation.
Les batteries SLA ont de nombreuses applications, une grande fiabilité et un coût élevé.
Batteries efficaces.
Comparée aux batteries contenant d'autres composants chimiques, la méthode de charge des batteries secondaires est beaucoup plus simple.
Les batteries SLA doivent être chargées à un courant constant égal à 0,1C (
Ici, C = la capacité de la batterie à pleine charge (en ampères-heures).
La tension est d'environ 1.
Elle est de 5 à 2 volts supérieure à la tension de sortie nominale.
Par conséquent, le circuit de charge peut également être plus simple.
Il est important de noter qu'à pleine capacité, la batterie SLA 12V fournira une tension en circuit ouvert d'environ 13,2 volts.
Lors de la décharge, la tension en circuit ouvert mesurée par la batterie est légèrement inférieure à 12 V.
Mais comme notre CMIC ne peut pas mesurer des tensions aussi élevées, celles-ci doivent être converties dans une plage acceptable.
De même, un simple diviseur de tension est utilisé pour diviser la tension en environ 800 mV, indiquant que la batterie a été déchargée, et environ 1150 mV, indiquant que la batterie a été complètement chargée.
Ces niveaux de tension sont ensuite entrés dans le SLG46140 V CMIC et comparés à leurs comparateurs analogiques.
Comme nous le verrons dans la section suivante, ces comparateurs jouent un rôle essentiel dans la mise en œuvre globale du projet.
En téléchargeant le logiciel Greenpak pour visualiser la configuration initiale, le circuit intégré Greenpak peut être facilement programmé pour contrôler l'éclairage public solaire intelligent.
Rédiger un document de conception de lampadaire intelligent.
Connectez le kit de développement GreenPak à l'ordinateur, insérez le circuit intégré GreenPak SLG46140 V non programmé dans le support du kit de développement, puis cliquez sur le programme.
Le circuit intégré sera automatiquement programmé dans un circuit intégré qui contrôlera des lampadaires solaires intelligents.
Une fois le circuit intégré programmé, vous pouvez l'enregistrer dans le support du kit de développement pour faciliter l'accès aux broches ou pour la production en série. Vous pouvez également créer une petite carte de circuit imprimé pour accéder à la puce.
Maintenant que Greenpak IC a été programmé pour contrôler l'éclairage public intelligent, vous pouvez passer à l'étape 4.
Si vous souhaitez mieux comprendre et modifier le circuit interne du fichier de conception du lampadaire intelligent, l'étape 3 vous donnera un aperçu de la façon dont le fichier de conception du lampadaire intelligent de Greenpak est programmé.
Le schéma GreenPak permettant la mise en œuvre de la conception est présenté dans la figure 5.
Description des ventes utilisées :
Broche 3 : Broche d’entrée numérique pour la détection de la présence de lumière ambiante.
Broche 4 : Broche d’entrée numérique permettant de détecter un mouvement ou la présence d’un objet.
Broche 10 : Broche d’entrée analogique pour la surveillance de l’alimentation de la batterie.
PIN12 : Sortie numérique avec 1Xpush-
Il sert à contrôler le mode d'extension de la LED.
-
PIN14 : Sortie numérique avec 1Xpush-
Tirez sur le bouton de mode de sortie pour contrôler le courant de charge entrant dans la batterie.
3 - Bit et porte : 3-
Les éléments et les portes de cette conception garantissent que les lumières ne s'allument que lorsque toutes les conditions sont réunies.
Des conditions telles que la détection de mouvements à proximité, la présence de lumière solaire environnante et la puissance de batterie requise sont les trois éléments qui déterminent la sortie de la porte.
Surveillance de l'alimentation de la batterie : deux comparateurs analogiques (ACMP0 et ACMP1)
Surveillez la tension de la batterie.
Comme mentionné précédemment, deux niveaux de tension de 800 mV et 1150 mV sont utilisés pour déterminer l'état de la batterie.
Si la tension de la batterie mesurée chute à 800 mV ou moins, le comparateur (ACMP0)
Le résultat est nul.
Ce résultat est transmis à 3-
L'entrée et la porte, à leur tour, la sortie est nulle, et les lumières s'éteignent lorsque la tension de la batterie est détectée comme étant trop faible.
La tension de niveau élevé est mesurée pendant la charge et sera utilisée comme comparateur d'entrée de diviseur de tension pour l'entrée de la broche 10 du CMIC. (ACMP1).
Une fois que le niveau de tension atteint ou dépasse la tension de référence définie sur l'entrée inverse (
Dans ce cas, 1150 mV)
Le signal de sortie du comparateur est élevé.
Une fois le niveau souhaité atteint, il faut couper la charge de la batterie pour qu'elle soit faible.
Un niveau de sortie constant est nécessaire, un simple onduleur est donc utilisé.
Entrée des cellules solaires : comme mentionné précédemment, en l’absence de lumière ambiante, la sortie des cellules solaires est nulle/numérique (signal faible).
L'absence de lumière solaire étant l'une des conditions nécessaires à l'allumage de l'éclairage public, nous devons la convertir en signaux numériques.
Haut, donc notre Hemen exporte également un haut niveau de qualité.
C'est pourquoi un onduleur est également utilisé ici.
Utilisez des compteurs comme moyen de prolonger le cycle de sortie : Dans la conception ci-dessus, les compteurs (CNT0/DLY0)
Il est également utilisé pour produire un certain délai lorsque la broche 12 du CMIC coupe le signal.
Cela engendre un délai prévisible et évite une commutation rapide de la sortie. (voir Fig. 6)
Utilisation de compteurs comme moyen de prolonger les cycles de sortie : Dans la conception ci-dessus, les compteurs (CNT0/DLY0)
Il est également utilisé pour produire un certain délai lorsque la broche 12 du CMIC coupe le signal.
Cela engendre un délai prévisible et évite une commutation rapide de la sortie. (voir Fig. 6)
Cette section décrit l'utilisation des circuits externes nécessaires pour alimenter des charges plus importantes (telles que des lampes LED de 10 W) et recharger les batteries.
Afin de créer le circuit le plus efficace et le plus économe en énergie, un MOSFET a été utilisé contrairement au BJT ordinaire.
Cela se traduira par un temps de commutation plus rapide et une consommation d'énergie plus élevée/plus faible.
Contrôle de charge de la batterie : MOSFET d'alimentation HEXFET IRLZ44N (
Des MOSFET similaires, tels que le FQP30N06L, peuvent également être utilisés.
Utilisé, il est n-
MOSFET à canal amélioré.
Ce type de MOSFET est spécialement conçu pour fonctionner au niveau de tension de grille (3 V et 5 V).
Les petits contrôleurs et les circuits intégrés sont faciles à produire.
Le tableau de données du MOSFET décrit la tension de seuil entre la grille et la source. (Vgs(th))
Pour un courant de fuite ID d'environ 1 ampère, la tension est d'environ 3 volts.
Conformément aux spécifications électriques de la broche 12, notre petit CMIC peut facilement y parvenir.
Similaire à la broche 14).
Commande de la lampe LED : Similaire au circuit de commande de charge, cette partie de notre projet utilise également un MOSFET HEXFET IRLZ44N pour commuter une LED de 10 watts, qui est la principale source d’éclairage.
Puisque nous voulons contrôler une LED de 10 watts avec une batterie de 12 V, nous devons pouvoir fournir un courant d'environ 0,8 ampère.
Le circuit est représenté sur la figure 8.
Ces circuits peuvent être connectés à une carte de circuit imprimé ou via un circuit inactif.
Cet article présente la conception d'un lampadaire intelligent utilisant le CMIC SLG46140 V Greenpak comme élément de contrôle principal.
Il a été prouvé que ce petit circuit intégré peut accomplir la tâche demandée tout en minimisant la consommation d'énergie.
Il est également très efficace de fournir des outils de conception appropriés lors de la mise en œuvre de ce projet.
Le projet peut également être amélioré par l'ajout d'autres circuits, tels que la détection de poussière sur les panneaux solaires ou de surtensions externes.
L'interrupteur de commande verrouille la sortie LED.