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模拟路灯控制系统附硬件图及c程序

摘要

本文介绍了一个模拟路灯控制系统的应用方案，用以实现模拟路灯的智能控制。本方案以宏晶公司的MCU芯片STC12C5410AD为核心，加以简单的外围电路，实现了模拟路灯控制系统所要求的全部技术内容。STC单片机在最近几年应用越来越广泛，因其抗干扰能力强、稳定性好，性价比高，因此是低成本路灯控制解决方案的首选。该控制系统除了选用廉价的单片机芯片，还采用了廉价的红外对射传感器，大大降低了系统成本。整个系统的电路简单，结构紧凑,电源驱动仅采用变压器与三端稳压器相结合，附加少许滤波电容便实现了稳定的电源输出。经过多次测试，证实该系统能长时间稳定工作，完全满足设计要求指标。

关键词：模拟控制；LED照明；单片机

ABSTRACT

This paper introduces a simulation control system application scheme street, to simulate the street lamp of intelligent control. This plan to macro crystal company MCU, STC12C5410AD as the core, to chip the periphery of the simple circuit, realize the simulation street lamp control system all of the requested technology content. STC SCM in recent years more and more wide application, because of its strong anti-interference ability, good stability, high performance/price ratio, and so is the low cost street lamp control solutions of choice. The control system in addition to choose cheap single-chip microcomputer chip, also adopted the cheap infrared mutual illuminate sensor, and greatly reduce the cost of system. The whole system of the circuit is simple, compact structure, power drive only used three transformer and the regulators, and the combination of a few additional filter capacitance will realize the stable power output. After many test, and confirm that the system can work stably for a long time, fully meet the design requirements index.

Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer

1 系统设计 (1)

1.1 设计要求 (1)

1.1.1 基本要求 (1)

1.1.2 发挥部分 (2)

1.2 总体设计方案 (2)

1.2.1 功能分解及设计思路 (2)

1.2.2 方案论证与比较 (2)

1.2.3 系统各模块的最终方案 (5)

1.3 系统功能说明书（用户使用说明书） (5)

1.3.1 路灯的工作模式 (5)

1.3.2 按键操作说明 (6)

2 单元电路设计 (6)

2.1 电源供电电路 (6)

2.2 单片机最小系统 (7)

2.3 输入与输出 (7)

2.4 电流源驱动 (8)

3 软件设计 (9)

3.1 系统主程序流程图 (9)

3.1.1系统流程图 (9)

3.1.2 定时器溢出中断处理函数流程图 (10)

3.1.3 按键扫描流程图 (11)

3.2 系统子程序 (11)

4 系统测试 (12)

4.1 测试仪器 (12)

4.2 指标测试 (13)

4.2.1 各部分测试的指标 (13)

4.2.2 系统实现的功能 (13)

5 结论 (15)

参考文献 (16)

附录 1 程序代码 (17)

附录 2 硬件原理图 (29)

附录 3 PCB图（部分） (30)

1 系统设计

1.1 设计要求

设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1.1所示：

图1.1 模拟路灯控制系统

路灯布置如图1.2所示：

图1.2 路灯布置示意图（单位：cm）

1.1.1 基本要求

（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。

（2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。

（3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端

标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。

（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。

1.1.2 发挥部分

（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。

（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。

（3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容（EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。

1.2 总体设计方案

1.2.1 功能分解及设计思路

本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：

（1）是时钟功能及定时开关灯。

（2）是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。

（3）是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。

（4）声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。

（5）是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。

以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的内置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路得以实现。针对以上的五个功能，采用模块化的设计思想，以下分别叙述之。

1.2.2 方案论证与比较

（1）时钟功能及定时开关机

【方案一】采用专用时钟芯片

现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。其优势是可以单独使用，直接连接到单片机外围，有自己独立的时钟晶振，精度较高。单片机通过串行接口读取和写入当前的时钟值，时钟芯片的运行受单片机死机的影响少。其缺点一是消耗了单片机IO口资源。二是在编程时需要增加读写串行口的内容，消耗了单片机的运行时间。三是增加了成本。增加了时钟芯片及其外围电路的开支。DS1302的典型应用电路如图1.3所示：

图1.3 DS1302的典型应用电路

【方案二】采用单片机内置时钟

本方案直接利用单片机的内置定时器，通过定时器的中断和简单运算实现时钟功能。例如：

STC单片机，在4M时钟时，单个指令的运行时间是1微秒，设置定时器1每125个指令周期产生一个中断，即125微秒，8个中断后，时间平台是1毫秒，设置以下时间计数变量分别为：

uchar To1mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了1毫秒

uchar To2mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了2毫秒

uchar Is2mS = 0; //到达2毫秒时刻

uchar To20mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了20毫秒

uchar Is20mS = 0; //到达20毫秒时刻

uchar To1S = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了1秒

uchar Is1S = 0; //到达1秒时刻

在秒时间平台，用ToMIN变量，计数60秒后进入分钟平台，计数60分钟后，进入小时平台。方案二没有增加外置电路，充分利用了单片机的定时器功能，实施简洁方便，主要的缺点是当控制系统断电或死机以后，需要人工重新定时。

本系统的时钟功能实现采用方案二。

（2）根据环境明暗变化，自动开灯和关灯功能。

【方案一】采用比较器的解决方案。

光敏电阻与固定电阻串联，加一级电压跟随器后输入比较器，与比较器负输入端的电压值进行比较，得到一个高电平或低电平输出，进入单片机的IO口。

优点是电路比较直观，操作比较方便，可直接通过电位器调节路灯的开启亮度。对维护人员的要求不高。

缺点是不方便进行数码控制。

【方案二】采用AD变换。

光敏电阻与固定电阻串联，由单片机内置的AD变换接口读入当前的电压值，然后根据读取的电压值判断当前的环境亮度。路灯的开启电平由内部的变量控制。方案二的优点在于可以方便以实现对路灯开启电平的数码控制和远程控制。

本系统采用方案二。

（3）根据交通情况自动调节亮灯状态。

当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。

【方案一】采用工业级的光电传感器。这种光电传感器普遍运用于电梯、生产线等工业场所。优点是使用方便，型号很多，输出量是开关量，不需调理电路。缺点是价格较贵。

【方案二】采用廉价的红外对射传感器。

红外对射的特点是传输距离较远，能量集中。当没有物体遮挡时，红外光直射到红外探头上，红外接收管连续输出低电平到单片机，当有物体经过时，红外光被遮住，此时红外探头输出高电平到单片机。由于红外光的发射有一定的偏角，本设计利用了黑色套管遮挡红外发射灯头，以减少红外光的散失。

本系统采用方案二。

（4）故障报警功能

采用光敏电阻检测路灯的亮度，同时排除环境光的干扰。

利用单片机的AD口，读入光敏电阻上检测到的路灯亮度值。

（5）恒流源驱动LED及20％到100％范围内可调亮度。

【方案一】采用恒流源驱动芯片，目前市场上成品的恒流源驱动芯片比较多，一般采用使用取样电阻调节输出电流的方式。这些芯片使用方便，性能较好，但价格较贵。【方案二】采用PWM方式驱动功率三极管输出驱动电流，用电流取样电阻串入LED供电回路，用AD口读取当前的电流值，实现闭环控制。方案二利用了单片机的AD变换资源，同时采用PWM方式，可以使LED工作在断断续续的状态，可以延长LED的使用寿命。

本系统采用方案二。

1.2.3 系统各模块的最终方案

图1.4

1.3 系统功能说明书（用户使用说明书）

1.3.1 路灯的工作模式

本模拟路灯控制系统具备5种工作模式，分别是自动群控模式、自动分控模式、根据照度自动控制模式、根据交通情况自动控制模式、手动控制模式，下面对每种工作模式简单介绍如下：

（1）自动群控模式

在该模式下，支路控制器根据设定好的定时信息，自动地同时打开或者关闭两盏路灯。系统启动后默认进入该模式。

（2）自动分控模式

在该模式下，支路控制器根据设定好的定时信息，分别控制两盏路灯的开关，例如，当系统的时间和路灯1开灯的时间相等时，开启路灯1；当系统的时间和路灯2关灯的时间相等时开启路灯2。

（3）根据照度自动控制模式

在该模式下，当环境照度低于一定的值时开启两盏路灯，当环境照度高于一定的值时关闭两盏路灯。

（4）根据交通情况自动控制模式

在该模式下，当可移动物体M由左到右到达S点时（见图××），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右到左移动时，则亮灯的次序与上相反。

（5）手动控制模式

在手动模式时，两盏路灯只能由支路控制器用增加和减少键手动的调整亮度，路灯的亮度可以在0％～100％自由的上下调整，步进为10％。

（1）～（4）等四种工作模式是互斥的，即在某一时刻只能具有其中的一种功能，不过各种模式可以手动的切换，手动调整路灯亮度的功能在这四种模式中都是有效的。另外，该路灯控制系统还具备故障检测功能，当路灯出现无法正常工作的状况时，该控制系统能够判定是哪一环节出现问题，并将故障通过声音警报及数码管显示告知用户。

1.3.2 按键操作说明

支路控制器具备5个按键，分别为时间调整键、模式选择键、增加键、减少键、确认键。

（1）时间调整键：按时间调整键时，可以循环地选择系统时间、路灯1和2共同的开关灯时间、

（2）模式选择键：按模式选择键可以进行系统工作模式的切换，顺序为自动群控模式；

自动分控模式；根据照度自动控制模式；根据交通情况自动控制模式；手动控制模式。

（3）增加、减少键：按这两个键可以对时间或者亮度进行增减，长按时时间或者亮度可以连续变换。

（4）确认键：确认键只在时间调整时有效，分别确认小时、分钟、秒的输入。

2 单元电路设计

2.1 电源供电电路

图2.1

该电路采用变压器与三端稳压器相结合。使220V电压经变压器变压，降为12V。过整流桥并利用两个容量较大的电容滤波，从而得到较为稳定的直流电压。通过7805型号的三端稳压器稳压之后，输出一个电压为5V，电流为750mA的直流电源。

2.2 单片机最小系统

图2.2

该控制系统的核心芯片采用的是STC12C5404AD，它的最小系统由STC单片机，电容和晶振组成。上电瞬间，电源经复位电容向单片机发送一个高电平信号，使单片机复位。同时晶振起振，使单片机工作。晶振的大小可根据实际需要进行选择，常用的晶振有4M,6M,11.0592M,12M,24M等。

2.3 输入与输出

图2.3 按键输入

按键输出采用AD变换，节省了IO口资源。通过不同大小的电阻进行分压，按下不同的按键就会向单片机发送不同的电压值。如：按下s1是0V；按下s2，电压=2K/（2K+10K）*5V=0.83V。经过单片机AD变换之后，就可以判断是哪个按键按下去，从而执行相应的功能。

图2.4 显示输出

该控制系统采用LED数码管显示输出。LED数码管最突出的特点是使用简单，价格低廉。在该系统中主要用来显示数字时钟，显示模式设定等。

2.4 电流源驱动

图2.5

电流源驱动电路，是为驱动1W 大功率LED灯而设计的。LED灯属于电流源驱动，根据计算，每个1W的LED灯至少需要200mA的驱动电流才能点亮，而单片机的IO输出电流实际只有20mA到30mA，所以必须经过电流放大才能使其工作。因此在该电路中采用了一个9013对电流进行放大。

3 软件设计

3.1 系统主程序流程图

3.1.1 系统流程图

图3.1 系统流程图

3.1.2 定时器溢出中断处理函数流程图

图3.2 定时器溢出中断处理函数流程图3.1.3 按键扫描流程图

图3.3 按键扫描流程图

3.2 系统子程序

本系统包含以下子程序

//键盘处理------------------------------

void KeyboardScan(void);//键盘扫描函数

void KeyboardOperate(uchar KeyNum);//按键处理函数

//定时器处理------------------------------

void InitTimer(void);//定时器参数设定及启动

//路灯控制------------------------------

void BrightnessSet(uchar LightNum, uchar Brightness);//亮度调整

//延时函数-----------------------------

void delay（uint i）;

//AD采样------------------------------

void InitADC(); //ADC转换初始化

uchar GetADCResult(uchar ch); //取ADC转换初值

uint get_adc(uchar ch); //对ADC取值进行操作

//显示函数---------------

void display();

//蜂鸣器发生函数-----------------

void speak();

/**************************************************************

* 亮度调整函数*

**************************************************************/

void BrightnessSet(uchar LightNum, uchar Brightness)；

/**************************************************************

* 中断处理程序*

**************************************************************/

void t0() interrupt 1 using 1

void t1() interrupt 3

4 系统测试

4.1 测试仪器

数字示波器：该系统采用红外对射传感器，因为它的正常工作需要外加38KHz的触发频率。

数字示波器主要用来测量频率。

万用表：在该系统中用来测量电压、电流、电阻等。

4.2 指标测试

4.2.1 各部分测试的指标

4.2.2 系统实现的功能

表2—2 发挥部分

表2—3 特色功能

5 结论

该系统调试最终结果，符合本次设计的全部要求。经过功率扩大、电网通讯等方面的改良，就能用于实际路灯控制。以其超低成本，高可靠性的特点，与其他现有成品相比，具有一定的竞争优势。

该控制系统在调试过程中，遇到过一些与理论相差很大的实际问题。比如红外对射传感器的对焦问题，因为红外线是不可见光，对焦比较麻烦，但是借用其他辅助工具就会简单很多。最简便的方法是利用带摄像头的手机来获取红外光，从而能顺利完成对红外对射传感器的对焦。红外对射的接收部分，因受频率限制，只能接收频率在38KHz的红外信号，所以在调试过程中有一定的难度。经方案论证，采用PWM脉宽调制输出，是切实可行的最有效方案。程序书写如下：

#include

sbit pwmout=P1^1; //定义PWM输出端口

void init() interrupt 1 //中断方式1

{

TH0=0xff;TL0=0xf3; //定时器初值

pwmout=~pwmout; //对PWM输出取反，产生一高一低的脉冲信号

}

void main()

{

TMOD=0X11; //定时计数器工作在1方式

TH0=0xff;TL0=0xf3; //初始化初值

EA=1;ET0=1;TR0=1;//开总中断，允许定时器1中断，开定时器1中断

while(1);

}

参考文献

[1] 于殿泓，王新年．单片机原理与程序设计实验教程[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2007，8．

[2] 赵文博，刘文涛．单片机语言C51程序设计[M]．北京：人民邮电出版社，2005，10．

[3] 李爱秋．红外线遥控12位电子密码锁的设计[J]．温州职业技术学院学报第8卷第一期，2008．

[4] 陈杰，黄鸿．传感器与检测技术[M]．北京:高等教育出版社，2010，8．

[5] 周航慈. 单片机应用程序设计技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2011，2．

[6] 李朝青. 单片机原理及接口技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2005，10．

[7] 孙育才. MCS-51系列单片微型计算机及其应用[M]. 东南大学出版社, 2004，6．

[8] 沈红卫. 单片机应用系统设计实力与分析[M]. 北京:北京航空航天大学出版社，2003.

[9] 徐爱钧, 彭秀华. 单片机高级语言C51应用程序设计[M].北京航空航天大学出版社，2006．

[10] 曾一江. 单片微机原理与接口技术[M]. 北京：科技出版社,2009，12．

[11] 康华光. 电子技术基础（模拟部分）[M]. 北京：高等教育出版社, 2004，4．

附录1 程序代码

#include"STC12C5410AD.h"

#include "intrins.h"

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar dis[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x3e,0x77,

0x40,0x00,0x76,0x71,0x37,0x79,0x31,0x38};//10_V,A,-,熄灭,H,F_15,N,E,R,L//////

sfr ADC_RES = 0xC6; //ADC high 8-bit result register

/////

#define ADC_POWER 0x80 //ADC power control bit

#define ADC_FLAG 0x10 //ADC complete flag

#define ADC_START 0x08 //ADC start control bit

#define ADC_SPEEDLL 0x00 //420 clocks

#define ADC_SPEEDL 0x20 //280 clocks

#define ADC_SPEEDH 0x40 //140 clocks

#define ADC_SPEEDHH 0x60 //70 clocks

////////////////////////ISP//////////////////

#define ENABLE_ISP 0x83 //系统工作时钟<12MHz 时，对IAP_CONTR 寄存器设置此值/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

sbit k1=P1^0;//按钮

sbit k2=P1^1;

sbit k3=P1^2;

sbit k4=P1^3;

sbit k5=P1^4;

sbit cgq_a=P1^3;

sbit cgq_b=P1^4;

sbit cgq_c=P3^0;

sbit zishi=P3^1;

////

sbit en1=P3^4;//373使能端端码

sbit en2=P3^5;//373使能端位码

///

sbit feng=P3^7;

///

sbit led1=P3^2;

sbit led2=P3^3;

/////////函数定义部分

uchar d[8];

模拟路灯控制系统的毕业论文

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

中文摘要本作品是具有自动化程度高、运行可靠、使用维护方便的照明控制系统，为城市路灯现代化提供了一些参考方案。系统采用STC单片机为核心的最小系统板，设计了模拟路灯控制系统。控制系统采用定时器设定时钟功能，设定、显示开关灯时间；用了基于555为核心的红外传感器检测物体的定位。路灯单元控制系统采用恒流源供电，具有输出功率调整功能，并能定时调整功率。阐述了基于单片机模拟路灯控制系统实现的设计思想、方法及过程。该模拟控制系统，能有效的节约能源，减少照灯具的损耗。城市亮化随之被政府所重视，既而大量的资金投入进行建设和改造中去，使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌，绚丽多彩，但同时，诸多问题也随之而来：能耗的逐年攀升，产生的某些问题亦逐渐显露出来，如城市路灯的维护量增大，带来人员不足的问题，使得路灯故障时不能得到及时的修复以致造成人民生活的不便；维护费用也随之增加，社会成本过高，电费支出过多，财政承担相对困难，给政府带来了相对大的压力；光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力，因此他们迫切的想解决此问题，故针对这种情况我们设计并制作了这一节能智能型的模拟路灯控制系统，其主要价值在于能更好的节能与监测，在很多方面给人们带来了方便，给维护人员降低了难度。在白天模式的时候，还能根据环境明暗的变化控制路灯的开启和关闭路灯，在夜晚模式的情况下，根据交通路面情况自动开关灯。当灯出现故障不亮时，能够检测并且通过声光系统报警，显示器上显示故障灯的编号。自制的单元控制器中的LED灯恒流驱动电源，在多数情况下，具有系统稳定，功耗低等特点。以STC89C51RC为核心，利用时钟控制LED灯的开关时间段，通过红外感应模块将物体运动的信号通过555的TTL高低电平输入单片机，并通过三红外线输入的情况判断物体运行方向，再控制LED灯的开关情况。并完成四方面的功能：时间设定功能，环境明暗判断，独立控制功能，交通条件控制功能。显示部分用LCD 液晶显示，要求能显示实时时间以及对路灯设置的开关灯时。关键词：STC89C51单片机，红外传感器，1602液晶显示器，DS1302 NE555

基于模拟路灯控制系统的设计毕业论文说明书

毕业论文声明本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。学位论文作者（签名）：年月

关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名：日期：指导教师签名：日期：摘要随着城市建设和社会经济的迅速发展，城市道路照明作为城市文明与现代化程度的重要标志，已受到越来越多的关注，规模也在不断扩大。路灯是一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分，现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要，必须依靠现代化的高科技管理手段。由于单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此在路灯照明工程中被广泛应用。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器，利用51系列单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现路灯的智能化，达到节能、自动控制的目的,单片机采集光敏电阻或光电开关的信号控制路灯的亮灭，具有自动检测故障报警等功能，同时根据实际情况，通过计时系统来对时间进行有效的控制，在本设计中，输入是开关按钮，进行时间控制，显示是六个数码管和LED二极管，时

基于51单片机的路灯控制系统设计开题报告

一、本课题的内容及研究意义 1、论文研究的目的和意义如今，照明电路的数量越来越多，使得城市街道、小区内的路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大，在用电高峰期时，电网超负荷运行，电网电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时不但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加，当低谷时，照明设备有不能正常工作。所以，对城市的路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节约用电。但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了，因此智能节能路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控制系统，它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。 2、论文研究内容本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量，又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。要求独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。主要内容如下： (1) 根据控制技术的特点，进行路灯系统设计的整体研究与设计。 (2) 针对光线和电压信号的采集，采用数据采集技术。 (3) 通过按键可对相关的参数值进行设置，从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。 (4) 当电压符合额定电压时，系统自动进行稳压。 (5) 在午夜之后降低电压以调节路灯亮度，实现调压。二、本课题的研究现状和发展趋势目前，路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点，被广泛使用，但同时也存在着诸如：功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明，普遍存在的问题有两点：一方面因为后半夜行人稀少，采用全夜灯的方式浪费太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全灭的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施，此种方式虽然节约了电费支出，却带来了社会治安和交通安全问题，不利于城市安全问题。另一方面，在后半夜因行人稀少，而应该降低路灯的亮度，以避免光源污染，影响居民的晚间的休息。但由于后半夜是用电低谷期，电力系统电压升高，路灯反而比白天更亮了。这不仅造成了能源浪费，还大大影响了设备和灯具的使用寿命。目前，路灯照明广泛采用高压钠灯，其设计寿命在12000小时以上，在正常情况下至少可用3年，但是由于超压使用，现在路灯的使用寿命仅仅只有1年左右，有的甚至只有几个月，造成

声光控路灯控制系统实验报告通用范本

内部编号：AN-QP-HT920 版本/ 修改状态：01 / 00 In Order T o Standardize The Management, Let All Personnel Enhance The Executive Power, Avoid Self- Development And Collective Work Planning Violation, According To The Fixed Mode To Form Daily Report To Hand In, Finally Realize The Effect Of Timely Update Progress, Quickly Grasp The Required Situation. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 声光控路灯控制系统实验报告通用范本

声光控路灯控制系统实验报告通用范本使用指引：本报告文件可用于为规范管理，让所有人员增强自身的执行力，避免自身发展与集体的工作规划相违背，按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度，快速掌握所需了解情况的效果。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。一试验目的 1。了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用以及声控的交流信号的处理 2。掌握继电器的引脚结构以及其应用方法 3。熟练掌握三极管三个引脚的引用电路 4。熟练掌握LM324运放作为比较器和运放的应用电路 5。掌握与门的工作原理和引脚接法，并应用到实际电路中二实验内容 1。按要求搭接电路，并调整电路，（注意运放被烧坏）

基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计

毕业论文基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计姓名学院电气工程与自动化学院专业自动化指导教师职称教授 2013年5月1日

天津工业大学毕业论文任务书题目基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计学生姓名额外特温特学院名称电气工程与自动化学院专业班级过多个地方课题类型实际课题课题意义基于电力载波技术的智能化路灯控制系统能够弥补当前路灯控制器的不足，将电力载波技术应用于路灯控制过程中，实现主控站和从控制站之间的信息交换，从而实现路灯的智能化，并且成本低，易于推广应用。它能够实现远程控制，并和现有的电力线兼容，检修方便，可以提高城市路灯的利用率，节能。任务与进度要求3．12-3.30：对此设计进行初步的了解和资料查询，对本设计方案具有初步的轮廓 4.2-4.30：完成控制设计，及硬件电路设计， 5.4-5.30 ：完成毕业论文任务书初稿，并对设计的硬件进行调试； 5.31- 6.7：完善任务书，准备毕业答辩，按时完成主要参考文献[1] M.- H. Shwehdi, “A Power Line Data Communication Interface using Spread Spectrum Echnology in Home Automation [J],” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 11, no. 3, July 1996, pp. 1232-1237. [2] 张辉.现代通信原理与技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002. [3] 齐国清.信号检测与估计[M].北京：电子工业出版社，2010. [4] 朱小龙.数字通信技术[M].北京：化学工业出版社，2004. 起止日期2013年3月12日—2013年6月7日备注院长教研室主任指导教师

基于单片机模拟路灯控制系统

基于51单片机的模拟路灯控制系统1. 系统设计 1.1 设计要求一、任务（来自原题）设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。图1 路灯控制系统示意图 .. .专业. .

图2 路灯布置示意图（单位：cm）二、设计要求+ 1．基本要求（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。（2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。（3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 .. .专业. .

（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 2．发挥部分（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%围设定并调节，调节误差≤2%。（3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容（EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。 1.2 总体设计方案 1.2.1 功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：一是时钟功能及定时开关灯。二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%围设定并调节，调节误差≤2%。以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路.. .专业. .

路灯控制器报告

上海电力学院飞思卡尔单片机应用实验报告题目：路灯控制器专业：电子信息工程班级：姓名：学号：

一、实验要求： 1.实现路灯控制器的功能； 2.至少包含三个模块。二、实验设备： 1.PC机一台 2.S12嵌入式开发系统一台 3.LED 一个 4．串行通信线一根 5．4连排共阴极8段数码管一个三、实验原理：三个模块分别是定时器模块、LED模块和小灯模块。通过时间的变化来达到我改变灯亮暗的目的。其中，定时器进行时间的计算，分为6点-18点和18点-6点两段，而小灯就是由这两段时间产生亮暗的现象（当时间为6：00-18：00时，小灯的状态为暗，当时间为18：00-6：00时小灯的状态为亮）。实验中要确认好相应代码，控制小灯亮红灯或者亮绿灯。连线如下 Vcc 导线接插点 PTA0 PTA1 PTA2 PTA3 PTA4 PTA5 PTA6 PTA7 PTA口（KEY1-8）

四、实验内容：设定LED灯的前两位为小时项，后两位为分钟项，当时间为06：00-18：00时，小灯的状态为暗，当时间为18：00-06：00时小灯的状态为亮。五、实验程序： 1.主函数： //总头文件 #include "Includes.h" //主函数 int main() { DISABLE_INTERRUPTS; //禁止总中断 //1. 芯片初始化 MCUInit(); //2. 模块初始化 SCIInit(); //(1) 串行通信初始化 LEDInit(); //(2) LED控制引脚初始化 TimerInit(); //(3) 定时器1初始化 //3. 内存初始化 //(1) "时分秒"缓存初始化(00:00:00) time[0] = 0; time[1] = 0; time[2] = 0; time[3] = 0; //(2) LED显示缓存初始化为"0123" LEDbuf[0] = '0'; LEDbuf[1] = '0'; LEDbuf[2] = '0'; LEDbuf[3] = '0'; //4. LED初始显示"0123" LEDShow(LEDbuf); //5. 开放各模块中断 EnableSCIReInt; //(1) 开放SCI接收中断 EnableT1OVInt; //(2) 开放定时器1溢出中断 //6. 开放总中断 ENABLE_INTERRUPTS; //总循环 DDRA=0xff; PORTA=0xaa;

基于单片机模拟路灯控制系统

基于51单片机的模拟路灯控制系统 1. 系统设计 1.1 设计要求一、任务（来自原题）设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。图1 路灯控制系统示意图

（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。（3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容（EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。 1.2 总体设计方案 1.2.1 功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：一是时钟功能及定时开关灯。二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的内置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路得以实现。针对以上的五个功能，采用模块化的设计思想，以下分别叙述之。 1.2.2 方案论证与比较 1.2.2.1 时钟功能及定时开关机。方案一：采用专用时钟芯片。

路灯工程设计说明

路灯工程设计说明文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

一．设计理念：道路路灯的设计首先必须满足功能性要求，保证合理的照度水平、路面亮度及照度均匀度。另一方面，照明不应过度追求路面的高亮度，应保证合理的、符合规范的功率密度。对于绩溪路的照明设计，我们遵循以安全可靠、经济实用、美观简洁为原则，在满足道路功能照明要求的前提下，力求节约造价，节省能耗，提供舒适安全的照明环境，提高道路利用效率，美化、亮化城市环境。二．设计范围：本次设计范围为： 1. xxx的道路照明。所含内容包括平面布灯设计。三．主要设计依据： 1. 《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006） 2. 《城市道路设计规范》（CJJ37-90）四．技术标准和设计参数： 1. 设计标准：（或照度）均匀度、眩光限制和诱导性四项指标；（3）考虑城市道路的性质和规模。 2. 设计参数：（1）标平均亮度Lav=0.8cd/m2，均匀度Lmin/Lav=0.35 平均照度Eav=18Lx，均匀度 Emin/Eav=0.35 采用截光型灯具，诱导性好。（2）道路交会处：平均照度Eav=22Lx，均匀度 Emin/Eav=0.4 照明功率密度LPD＝0.9W/m2。五．道路照明设计： 1.负荷计算： Pe=108.68kw. Kx=1. COS=0.9. Ijs=182.96A 2. 灯具的选用：灯具选用高光效灯具（效率达75%以上），灯具仰角15%%D。光源电器选用GE、

OSRAM的成套产品。每盏灯具均需设置保护开关。 3. 灯杆的布置：（1）标准路段：本路段路灯采用双侧交错布灯的形式，沿绿化带中央布置，间距35m，交叉路口等路段做适当调整。（2）Ｔ字路口：在T字路口尽端设置投光灯，在保证照度要求下同时提供诱导作用。 4. 照度计算：照度计算结果为：平均亮度Lav=1.14cd/m2，匀度 Lmin/Lav=0.35 平均照度Eav=20.3Lx（新），匀度Emin/Eav=0.35 照明功率密度LPD=0.67W/m2 照度计算结果高于《城市道路照明设计标准》中规定的照度标准。 5. 路灯配电（1）每个路灯配电箱的设置为：6路出线回路，其中1路为道路照明，3路预留，2路为景观预留照明，上述道路照明配电回路采用VV电缆，到各灯具时采用防护等级为IPX8的防水绝缘穿刺线夹配出支线向灯具单相供电。（2）每个路灯配电箱进线处设电表计量，并且该电表具有远程抄表功能。（3）各道路照明的出线回路每相均设电流互感器和电流变送器，其控制方式为自动/远控。（4）路灯安装应符合国家有关技术规范及标准并牢固，安全。路灯基础图最终以中标单位提供的为准 6. 防雷接地：（1）本工程接地系统采用TT制，在各路灯配电箱及每盏路灯旁设接地装置。路灯配电箱，金属灯杆及构件、灯具外壳等其外露可导电部分均与所在处的接地装置可靠焊接，接地电阻不大于4欧姆。（2）路灯配电箱每个出线回路设剩余电流保护装置。（3）灯杆的检修门及路灯配电箱，均应设置需使用专用工具开启的闭锁防盗装置。六．路灯的管理和控制：

智能节能路灯控制系统设计

河北机电职业技术学院毕业论文题目智能节能路灯控制系统设计系别电气工程系专业电气自动化技术姓名孟学文指导教师刘成伟

目录摘要 (3) 1 绪论 (4) 1.1 概述 (4) 2 方案论证与选择 (5) 2.1 智能路灯节能方案概述 (5) 2.2 智能路灯节能控制系统结构设计 (5) 2.3 可变电抗器 (6) 2.4 智能控制器 (8) 2.5 每只LED灯控制逻辑关系图 (8) 2.6 系统硬件总体划分 (8) 2.7 智能控制器总体设计 (8) 3 智能路灯节能控制系统各电路部分设计 (9) 3.1 环境光控制电路的设计 (9) 3.2 时钟电路 (12) 3.3 横流驱动电路 (14) 3.4 故障检测电路 (16) 3.5 电源电路的设计 (16) 3.6 报警电路的设计 (17) 4 控制部分设计 (18) 4.1 单片机系统介绍 (18) 4.2 整个系统的控制流程 (19) 4.3 显示装置流程图 (20) 总结与展望 (21) 总结 (21) 展望 (21) 参考文献 (22) 附图 (23)

智能路灯节能控制系统设计杨亮亮（安徽工业大学工学院农业电气化与自动化07级）摘要：随着我国经济的快速发展，电力消费也随之快速地增长。电力资源已成为紧缺资源。如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。本文研究的智能路灯节能控制系统是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗而开发的基于单片机的新型节能控制系统，集稳压控制、软起动功能、自动起停、智能调压控制于一体。智能路灯节能控制系统将晶闸管功率变换单元和智能控制系统相结合，利用可变电抗器隔离高压和低压，将可变电抗器的一次绕组(高压)与路灯相串联，将二次绕组与晶闸管和具有模糊控制算法的控制系统相联，通过改变其低压绕组上的电压来控制高压绕组上电压的变化，从而达到改变路灯端电压的效果，以实现路灯的软起动和调压节能。本文对基于单片机的智能路灯节能控制系统进行了深入分析和研究。讨论了智能路灯节能控制系统的构思、设计方案，介绍了该装置的系统设计、工作原理，详细分析了以89C51为主控单元的硬件电路设计，以及电气连接。关键词：单片机、智能路灯 Abstract: with the rapid development of our economy, electricity consumption is subsequently fast growth. Electric power resource has become shortage resources. How to energy consumption has become the hot topic research in recent years. This paper studies of intelligent street lamp energy saving control system is aiming at existing in urban lighting on the huge energy consumption and development based on SCM system, set the new energy-saving control voltage control, soft starter to function, the automatic starting and stopping, intelligent pressure regulating control in one body. Intelligent street lamp energy saving control systems will be thyristor power changing unit and intelligent control system by combining, high voltage and low voltage variable reactor isolation, a winding variable reactor (HVT) and street lamp in series, will be secondary windings and thyristor and fuzzy control algorithm with associated the control system by changing its low voltage to control

模拟路灯控制系统英文资料

LED Lighting Control using the MC9S08AW60 Designer Reference Manual To provide the most up-to-date information, the revision of our documents on the World Wide Web is the most current. Your printed copy may be an earlier revision. To verify you have the latest information available, The following revision history table summarizes changes contained in this document. For your convenience, the page number designators have been linked to the appropriate location. Revision History Chapter 1 Introduction 1.1 Introduction This manual describes a reference design of a multi-color LED lighting control solution by using the MC9S08AW60 Microcontroller. Using a microcontroller (MCU) to control the red/green/blue (RGB) color LEDs increases system flexibility and functionality for the next generation of lighting applications, architectural/entertainment lighting or LCD backlighting, that require a smart and adaptive control methodology to ensure optimized color space rendering for various display contents, excellent color contrast for realistic display scene and a consistent color setting in manufacturing. In many cases, these new applications are controlled by a central control unit that requires a connectivity interface that can be implemented at a low cost using MCU-based lighting controller. A compact light-box with more than a million display colors is implemented to demonstrate the advantages of using MCU to control RG B color LEDs with different luminosity settings. The average current through each color LED is controlled by an individual PWM signal generated from MCU and the LED luminosity is almost in

模拟路灯控制系统最终

模拟路灯控制系统摘要：本设计以STC89S54单片机作为模拟路灯控制系统的核心；由光电开关实现对定位点处经过物体的精确定位，并将检测的信号经单片机分析处理后控制LED灯的亮灭；LED的电源采用自制的恒流源驱动；由光敏电阻根据环境光线的变化实现路灯的自动开关；通过调节PWM脉冲占空比实现功率的调节，以此达到调光效果。由DS12C887完成控制器的时钟功能，并通过键盘设定和调整时间； 24C08存储芯片实现路灯开关时间单独控制。关键词：STC89S54; 光电开关; DS12C887; 光敏电阻; 恒流源; PWM脉冲；24C08 Abstract: The analog light control system of this design is based on the microcontroller STC89S54. Object is detection by the photoelectric switch at anchor point, and the detected signal is analyzed and processed by the MCU to control LED light. A self-made continuous current source is adopted to drive light regulation circuit. Photosensitive resistors are used to control the light switches automatically according to the natural light. By adjust the PWM pulse duty achieve power adjust, thus we achieve light regulation. The controller's clock is provided by the DS12C887, which can adjust and set the time by keyboard. For individual control of lights, we use 24C08 storage to achieve switching time. Keywords: STC89S54; Photoelectric Switch; DS12C887; photosensitive resistor;Continuous current source; PWM pulse；24C08

模拟路灯控制系统附硬件图及c程序

摘要本文介绍了一个模拟路灯控制系统的应用方案，用以实现模拟路灯的智能控制。本方案以宏晶公司的MCU芯片STC12C5410AD为核心，加以简单的外围电路，实现了模拟路灯控制系统所要求的全部技术内容。STC单片机在最近几年应用越来越广泛，因其抗干扰能力强、稳定性好，性价比高，因此是低成本路灯控制解决方案的首选。该控制系统除了选用廉价的单片机芯片，还采用了廉价的红外对射传感器，大大降低了系统成本。整个系统的电路简单，结构紧凑,电源驱动仅采用变压器与三端稳压器相结合，附加少许滤波电容便实现了稳定的电源输出。经过多次测试，证实该系统能长时间稳定工作，完全满足设计要求指标。关键词：模拟控制；LED照明；单片机

ABSTRACT This paper introduces a simulation control system application scheme street, to simulate the street lamp of intelligent control. This plan to macro crystal company MCU, STC12C5410AD as the core, to chip the periphery of the simple circuit, realize the simulation street lamp control system all of the requested technology content. STC SCM in recent years more and more wide application, because of its strong anti-interference ability, good stability, high performance/price ratio, and so is the low cost street lamp control solutions of choice. The control system in addition to choose cheap single-chip microcomputer chip, also adopted the cheap infrared mutual illuminate sensor, and greatly reduce the cost of system. The whole system of the circuit is simple, compact structure, power drive only used three transformer and the regulators, and the combination of a few additional filter capacitance will realize the stable power output. After many test, and confirm that the system can work stably for a long time, fully meet the design requirements index. Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer

路灯工程设计说明

一．设计理念：道路路灯的设计首先必须满足功能性要求，保证合理的照度水平、路面亮度及照度均匀度。另一方面，照明不应过度追求路面的高亮度，应保证合理的、符合规范的功率密度。对于绩溪路的照明设计，我们遵循以安全可靠、经济实用、美观简洁为原则，在满足道路功能照明要求的前提下，力求节约造价，节省能耗，提供舒适安全的照明环境，提高道路利用效率，美化、亮化城市环境。二．设计范围：本次设计范围为： 1. xxx的道路照明。所含内容包括平面布灯设计。三．主要设计依据： 1. 《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006） 2. 《城市道路设计规范》（CJJ37-90）四．技术标准和设计参数： 1. 设计标准：（1）按城市Ⅲ级道路照明标准值设计（2）满足平均亮度（或照度）、亮度（或照度）均匀度、眩光限制和诱导性四项指标；（3）考虑城市道路的性质和规模。2. 设计参数：（1）标平均亮度Lav=0.8cd/m2，均匀度Lmin/Lav=0.35 平均照度Eav=18Lx，均匀度Emin/Eav=0.35 采用截光型灯具，诱导性好。（2）道路交会处：平均照度Eav=22Lx，均匀度Emin/Eav=0.4 照明功率密度LPD＝0.9W/m2。五．道路照明设计： 1.负荷计算： Pe=108.68kw. Kx=1. COS=0.9. Ijs=182.96A 2. 灯具的选用：灯具选用高光效灯具（效率达75%以上），灯具仰角15%%D。光源电器选用GE、OSRAM的成套产品。每盏灯具均需设置保护开关。 3. 灯杆的布置：（1）标准路段：本路段路灯采用双侧交错布灯的形式，沿绿化带中央布置，间距35m，交叉路口等路段做适当调整。（2）Ｔ字路口：在T字路口尽端设置投光灯，在保证照度要求下同时提供诱导作工程设计说明（一）

路灯控制课程设计报告

《路灯控制》课程设计报告学院：化工装备学院专业：电气自动化技术班级：2班姓名：xx 学号： 5 指导教师：xxx 20 11年6 月20~24 日

目录 N O TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND. ( 1.课程设计目的 1)结合所学的电子电路的理论知识完成路灯控制课程设计； 2）通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法； 3）提高自己综合分析问题和解决问题的能力。 2.课程设计任务和要求课程设计任务本次设计的程序为路灯控制设计，此程序是通过中断控制器8259和并行接口芯片8255与8088计算机的硬件连接，以及延时方法，来实现夜晚路灯亮灭的控制。程序主要分四大部分：输入部分，中断部分，延迟部分和输出部分。

输入部分用K0至K7来实现，中断部分用中断控制器8259来实现，延迟部分用一个延迟子程序来实现，而输出部分则用LED显示单元及开关单元来实现。通过中断K++来实现天黑，天黑时路灯电亮，天亮时路灯关闭。课程设计要求 1）通过K O—K7和K++来输入。 2）用LED指示灯显示结果。 3）输出为1灯亮，输入为0灯灭。 3. 课程设计报告内容课程设计方案选择及说明本次微机原理课程设计我设计的是路灯控制器。通过中断信号来使路灯点亮，再经延时程序来使灯自动熄灭。然后重新回到初始状态。我们用到的芯片是中断控制器8259和可编程并行接口8255这两种芯片再外加一个LED显示单元及开关单元。用中断控制器8259的控制字来设置单片、边沿触发、非缓冲、非自动，用ICW4来设置IR7非屏蔽。设置中断控制器8255的控制字，让它A口输出来显示灯亮，。由于我们没用到Ｂ口和Ｃ口，所以让Ｂ口输入C口高低四位均输出。设置完控制字后，再使A口输出全为0（这时路灯初始状态为灭），接着让程序循环进入空操作。当天黑需要路灯亮时，按下中断（代表天黑），程序从循环执行空操作中中断出来，使A口输出从全为0变成全为1（这时路灯全亮），程序后面连接一个延迟子程序，来控制灯亮的时间。最后到了程序该结束的时候了，A口输出从全1再次变为全0（这时路灯全灭，代表夜晚已过，天亮了）。这时程序本该结束了，程序结束后，又返回到中断控制器8259这部分，这样程序又可以通过按中断来控制灯亮，这样就简单又实用。大体上程序主要分四大部分：输入部分，中断部分，延迟部分和输出部分。结合所学的知识外加查找相关资料，把这几大部分合理的连接起来，从而实现一个完整、功能强大的程序。

基于单片机的智能路灯控制系统的设计

基于单片机的智能路灯控制系统的设计摘要：随着社会进步，需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计路灯控制器，关键词：路灯；单片机技术；控制如今，路灯已经是城市道路景观的一个重要部分，已经成为城市照明系统中不可缺少和不可分割的一部分，成为了市民出行和城市美化、亮化的一个基本要求。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高。随着社会经济的不断发展，能源短缺已经日益制约着经济发展的严重障碍，其中电力短缺已成为制约国民经济的突出矛盾。我国目前的市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定的节能效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几种情况：第一种，采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。其不足是由于反应速度较慢，用电高峰时电压降到非稳定区容易造成灯光闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则会对灯具造成损坏，相对来说稳压效果较差；第二种是采用电子器件构成的可控硅式设备。该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元器件较容易发热损坏。而为了更好的达到控制的目的，现在国内外都开始采用智能控制方式，如光控、声控、时控等，国外甚至开始采用太阳能供能光控方式来控制路灯，基本可以达到完全自给

自足的效果。而本文中研究的就是光控路灯的控制器设计。 1.设计题目智能路灯亮灭控制系统设计 2.设计内容设计一套路灯亮灭控制系统,以MCS-51系列单片机为核心完成测控任务,当日照亮度超过阈值,控制灯灭;反之,则控制灯亮。并且要求阈值可调。 3.方案总体设计与论证本次课程设计课题是《智能路灯亮灭控制系统设计》。此课题要求以路灯控制器为对象，完成硬件系统和软件程序的设计，实现以光线强弱方式来控制路灯的亮灭功能，属于软硬件相结合的题目。其中硬件电路部分主要包括以下几个部分：单片机最小系统、路灯控制电路部分、光电检测电路部分；软件部分主要包括二个电子软件Altium designer、 Keil-C51软件和路灯控制、光电检测两个程序模块。工作原理如下图所示：工作原理图硬件电路设计由6个部分组成：信号采集放大电路，A/D