随着人们环保意识的加强以及资源的日渐紧张，新能源的利用已快速进入人们的生活。以太阳光为能源， 白天充电、晚上使用， 无需铺设复杂、昂贵的管线， 可任意调整灯具的布局， 安全节能无污染， 充电及开/关过程采用光控自动开关， 无需人工操作， 工作稳定可靠， 节省电费， 免维护，
本文介绍基于单片机太阳能路灯控制器的方案设计， 对12 V 和24 V 蓄电池可自动识别， 可实现对蓄电池的科学管理， 指示蓄电池过压、欠压等行状态， 具有两路负载输出， 每路负载额定电流可达5 A, 两路负载可以随意设置为同时点亮、分时点亮以及单独定时等工作模式， 同时具有负载过流、短路保护功能； 具有较高的自动化和智能化水平。
太阳能路灯智能控制器系统硬件结构如图1所示， 该系统以STC12C5410AD单片机为核心， 外围电路主要由电压采集电路、负载输出控制与检测电路、LED 显示电路及键盘电路等部分组成。电压采集电路包括太阳能电池板和蓄电池电压采集， 用于太阳光线强弱的识别以及蓄电池电压的获取。单片机的P3 口的两位作为键盘输入口， 用于工作模式等参数的设置。
STC12C5410AD 是STC12 系列单片机， 采用RISC型CPU 内核， 兼容普通8051 指令集， 片内含有10 KB Flash 程序存储器， 2 KB Flash 数据存储器，512 B RAM 数据存储器， 同时内部还有看门狗（WDT） ; 片内集成MAX810 专用复位电路、8 通道10 位ADC 以及4 通道PWM; 具有可编程的8 级中断源4 种优先级， 具有在系统编程（ ISP） 和在应用编程（ IAP） , 片内资源丰富、集成度高、使用方便。
STC12C5410AD 对系统的工作进行实施调度， 实现外部输入参数的设置、蓄电池及负载的管理、工作状态的指示等。为充分使用片内资源， 本文所设置的参数写入Flash 数据存储器内。
P3.4（T0）接F1 键， 用于设置状态的识别及参数设置； P3.5（T1）接F2 键， 用于自检及加1功能， 根据程序流程， 分别实现不同功能。
太阳能电池板电压采集用于太阳光线强弱的判断， 因而可以作为白天、黄昏的识别信号。同时本系统支持太阳能板反接、反充保护。
利用微控制器的PWM 功能对蓄电池进行充电管理。若太阳能电池正常充电时蓄电池开路， 控制器将关断负载， 以保证负载不被损伤， 若在夜间或太阳能电池不充电时蓄电池开路， 控制器由于自身得不到电力， 不会有任何动作。当充电电压高于保护电压（ 15 V） 时， 自动关断对蓄电池的充电； 此后当电压掉至维护电压（ 13.2V） 时， 蓄电池进入浮充状态， 当低于维护电压（ 13.2 V） 后浮充关闭， 进入均充状态。当蓄电池电压低于保护电压（11 V）时， 控制器自动关闭负载开关以保护蓄电池不受损坏。通过PWM充电电路（ 智能三阶段充电） , 可使太阳能电池板发挥最大功效， 提高系统充电效率。本系统支持蓄电池的反接、过充、过放。
本系统设计了两路负载输出， 每路输出均有独立的控制和检测， 具有完善的过流、短路保护措施，电路原理如图2 所示。设计了两级保护： 第一级采用了由R7（0.01 Ω康铜丝）以及运放LM358、比较器LM393 等器件组成的过流、短路检测电路， 配合单片机的A/D 转换及外部中断响应来实现负载过流及短路保护， 是一种硬件+软件的方式， LM358 的输出送P1.7（A/D 转换）口， 用作过流信号识别， 当电流超过额定电流20%并维持30 s 以上时， 确认为过流； 短路电流整定为10 A, 响应时间为毫秒数量级。