太阳能电子交通指示牌设计 主讲人：吴东林 班级：BG1204(电气工程专业) 指导老师：雍青青 太阳能电子交通指示牌设计全文共13页，当前为第1页。 调研参考：当前交通指示牌现状 传统的交通道路安全指示牌用荧光油漆涂刷而成的反光式，指示牌本身不发光，也不能达到动态显示，在夜间不能引起驾驶人员的注意 （如图1.1）。照明技术的落后，一般的发光体亮度不够，而高亮度的材料，由于非常耗电，不但不经济，而且可靠性很低，在这种可靠性要求很高的场合，不能采用，所以就一直没有生产出发光指示牌。近年LED技术、太阳能利用技术的飞速发展，为研制低成本、高发光亮度、高可靠性的道路安全指示牌提供了可能（如图1.2）。 图1.1传统荧光油漆涂刷而成的反光式指示牌 图1.2LED显示交通指示牌 太阳能电子交通指示牌设计全文共13页，当前为第2页。 课题：太阳能电子交通指示牌设计 针对以上这些问题，就我所学习到的东西，我准备从单片机动态显示角度处理，采用单片机控制，设计了一套LED通用交通安全指示牌系统。该交通安全指示牌系统采用太阳能供电，可以显示中文提示警告字幕，也可以显示各种交通安全指示路标符号，并且可以发光动态显示，设计出一套基于光敏电阻自动控制系统的交通指示牌，有很重要的生产价值。 太阳能电子交通指示牌设计全文共13页，当前为第3页。 悉尼交通指示牌应用电子墨水技术可使用太阳能供电 悉尼是世界上第一个将电子墨水技术运用在交通指示牌上的城市。这些指示牌由斯洛文尼亚公司Visionect开发，现在已经被竖立在悉尼的街头。 比起传统的涂料，电子墨水屏的好处显而易见，它拥有良好的阳光下可读性，而且还能根据需要更换不同的显示内容。悉尼的这种交通指示牌使用的是太阳能供电，这种供电方式对于电子墨水的低能耗来说已经是绰绰有余了。另外，指示牌是通过3G网络与中央服务器连接，从而便于管理人员获取信息随时更改内容。如果天色变暗，指示牌上还拥有类似Kindle Paperwhite的背光功能，方便行人和司机看清。 因为信息改变而更换交通指示牌这种事看似不起眼，但据统计，洛杉矶每年因为该事项要花费950万美元。如果能拥有这样一个内容可随时变换的电子墨水指示牌，可为城市节约大量成本。 太阳能电子交通指示牌设计全文共13页，当前为第4页。 一种太阳能电子交通指示牌 太阳能指示牌是这样的，它由指示牌、LED灯、太阳能板、人体感应器、支持柱和框架等组成。太阳能电池板可自由旋转90度，可根据太阳出来的角度由时钟控制并与太阳直射角的方位同步慢速旋转，晚上再旋转复位，使太阳能电池板在白天能最大限度的储存电能。太阳能电池板连接着控制白天与黑夜的开关和人体感应器。人体感应器作用一：根据太阳能电池板感光度来控制白天与黑夜的LED灯的开启和关闭；作用二：在夜晚当人走近到太阳能指示牌，设定距离在20米以内自动开启开关，LED灯亮。当人走离太阳能指示牌，设定距离在20米以外时自动关闭开关，LED灯熄灭，节约电能。在遮光板下和指示牌上设有一排LED灯，遮光板下设有强反光材料，从而增强LED灯的光亮；使它既能在夜间照亮指示牌，使人看清指示牌的所指明方向或其中的地图及标注的提示信息；也能照亮附近的路面情况，可以起到路灯的作用。同时，指示牌能也方便地打开和关闭，故其中的路牌或地图可随时方便地更换。 太阳能电子交通指示牌设计全文共13页，当前为第5页。 它电能全部由太阳能电池板提供；由于它采用LED灯来照明，所以LED灯亮而节能省电；同时，因为感应器的作用，白天灯不亮，夜晚也只是在有人的情况下灯才亮；所以它非常省电节能，能自给自足。所以我设计的太阳能指示牌是一个节能环保绿色低耗能装置，好处多多。 太阳能指示牌是把LED灯、人体感应器，指示牌与太阳能电池板有机地结合在一起，它节能环保、绿色美观、低耗价廉、安全可靠。如果配以各种不同的形状、颜色、美观亮丽的指示牌，用于不同的路段、路口，将成一道美丽的风景线。 太阳能电子交通指示牌设计全文共13页，当前为第6页。 关键词：太阳能，指示牌，太阳能电池板，LED灯，人体感应器，照明，节能。 太阳能电子交通指示牌设计全文共13页，当前为第7页。 研究内容 工作原理 白天太阳能电池板吸收太阳光，把太阳能转化成电能，储存在储能器件中，到了晚上，储能器件中的电能自动转化成光能(通过光电开关控制)，通过LED发出亮光来勾画图案轮廓，传达交通信息。 早期的太阳能标牌，基本上就是一个灯箱了，电路、控制器、电池都放在箱体内。它的弊端：箱体过于笨重，太阳能板体积过大，不利于包装，运输，在运输的过程中，经常造成内部损坏;电池和电路都封在箱体内，不宜更换;箱体过大，密封性不宜控制; 单片机的控制 用于白天太阳能储备和夜间led等的动态显示 标牌材料 现在公路交通标志牌都是采用铝板
太阳能电子交通指示牌是一种创新的交通设施，它利用先进的技术和环保理念来提升道路安全和信息传递效率。传统的交通指示牌通常依赖反光涂层，在夜间无法主动发光，这在某些情况下可能无法引起驾驶员的足够注意。然而，随着LED技术和太阳能利用技术的快速发展，现在可以制造出不仅具有高亮度，而且能动态显示信息的指示牌，降低了能源消耗并提高了可靠性。
本设计由吴东林同学提出，他所在的班级是BG1204电气工程专业，指导老师为雍青青。项目的核心是采用单片机控制LED动态显示系统，该系统由太阳能供电，可以显示中文警示信息和各类交通标识，同时具备动态显示功能，提高了信息传递的可见性和即时性。此外，通过光敏电阻自动控制系统，可以根据环境光线调整指示牌的亮度，进一步优化能源利用。
太阳能电子交通指示牌的设计中，特别强调了节能和自给自足的特点。太阳能电池板能够根据日光角度进行调整，以最大化收集太阳能，并在夜间通过储能器件供电。人体感应器被巧妙地整合进系统，确保在夜间无人时保持低功耗，只有当行人或车辆靠近时才会开启LED灯光，这样既节省能源又确保了功能性。
悉尼的案例展示了电子墨水技术在交通指示牌上的应用，这种技术具有良好的户外可读性，并可以通过3G网络远程更新内容。采用太阳能供电，不仅降低了运行成本，还增强了指示牌的灵活性和实用性。
指示牌的结构包括指示牌主体、LED灯、太阳能板、人体感应器、支撑柱和框架。设计考虑了耐用性、能效和便捷性，例如，太阳能电池板可旋转以优化充电，指示牌上的LED灯配合反光材料，即使在夜间也能清晰地照亮指示信息和周围路面。
单片机在系统中的作用至关重要，它负责控制太阳能的储备以及LED灯的动态显示，使得整个系统能够在各种条件下稳定工作。选用的材料，如铝板，考虑到其轻便、耐腐蚀和强度高的特性，保证了指示牌的耐用性。
总体而言，太阳能电子交通指示牌结合了现代科技和可持续发展的理念，实现了节能、环保和高效的信息传递。通过改进传统交通指示牌的局限，这一设计有望为城市交通管理带来显著的经济效益和安全效益。
