模拟路灯控制系统..

模拟路灯控制系统

李乃曦，曹绪华，孙德芬

山东凯文科技职业学院信息学院

（2009年全国大学生电子设计竞赛（高职高专组）全国二等奖）

6.2.1 题目要求

任务：设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图6.2.1所示，路灯布置如图6.2.2所示。

图6.2.1 路灯控制系统示意图

图6.2.2 路灯布置示意图（单位：cm）

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。

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）其它（性价比等）。

说明:

（1）光源采用1 W的LED灯，LED的类型不作限定。

（2）自制的LED驱动电源不得使用产品模块。

（3）自制的LED驱动电源输出端需留有电流、电压测量点。

（4）系统中不得采用接触式传感器。

（5）基本要求（3）需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”（S、B、S’等点）垂线间的距离，要求该距离≤2cm。

6.2.2 设计报告

摘要

该系统由主控模块、光控模块、传感器模块、故障检测模块及LED恒流源驱动模块组成。其中主控模块包括支路控制器和两个led单元的控制器，由一片STC12系列单片机为核心器件构成，恒流源以SN3350为核心芯片，辅以其它必要的外围电路和软件构成了一个完整的模拟路灯控制系统。系统能根据环境明暗变化自动开灯和关灯；能根据交通状况自动调节亮灯状态；具有时钟功能，能设定、显示开/关灯时间，并能控制整条支路或每只路灯按时开灯和关灯；当路灯出现故障时可发出声光报警，并显示故障灯的编号；具有调光功能，能在规定时间按设定要求自动调节led驱动电源功率，调节与设定范围为20%～100%，调节误差≤2%。系统使用节能环保的LED灯光源，采用科学有效的监控手段进行亮度控制、时间控制、交通状况监测、故障自动报警等，可节省人力和电力资源，降低系统运行成本，性价比高。

关键词：路灯控制；LED；恒流源；光电开关

1．系统方案选择与论证

根据题目要求，系统可由主控器、传感器、恒流源、时钟、显示、键盘输入、故障检测报警和环境亮度检测等模块构成，其总体结构如图6.2.3所示。主要模块的具体方案选择论证如下：

主主主主

主主主主主主

主主主主主主主

主主主主

LED

主主主主

主主主主主主

主主主主主主主主主

主主主主

主主主主

图6.2.3 系统总体结构

1) 控制器方案的选择与论证

方案一：采用单片机89C51作为控制核心。89C51单片机价格低廉，使用简单，但其运算速度较低，功能较为单一。用一个89C51单片机需辅以必要的外围AD 芯片来实现单元控制和支路控制的功能，这就增加了硬件电路的复杂程度，且编程较复杂。

方案二：采用FPGA 作为系统的控制器。FPGA 可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高。但本设计对数据处理速度要求不高，FPGA 的高速处理优势得不到体现，并且因其价格较高会使系统成本增加。

方案三：采用一片单片机STC12C5410AD 作为中心控制器。该芯片内置AD 和DA 功能，减少了外围电路的复杂度，且具有高速、高可靠性、低功耗、超强抗干扰、价格低等优点。

综上比较，本系统采用方案三做为两个控制器的核心器件。 2) 光控模块方案选择与论证

方案一：采用光电开关。在S ，B ，S’三个位置分别放置光电开关装置，当物体经过这些点时，光电开关发射的光被物体遮挡，则接收端因无法接收该光而使其一引脚输出电平发生变化，单片机处理该信号继而控制路灯的开/关。光电开关具有长寿命、高可靠性、灵敏度高等特点，且价格较低。

方案二：采用红外发射装置。使用电路原理与方案一类似，但其精度低，灵敏度较弱，方向性差，性价比低。

方案三：选用干簧管。该装置是一种磁敏的特殊“开关”。它通常由两个或三个既导磁又导电的材料做成的簧片触点，当永久磁铁靠近干簧管时，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相反而相互吸引，“开关”闭合，当磁力减小到一定值时，“开关”断开。但其磁力的大小与磁铁有关，灵敏度较差。

综上比较，本系统采用方案一作为传感器模块的主要元件。 3) 恒流源方案的选择与论证

方案一：采用集成运放设计。用集成运放和电感组成简单的电压限制电路，根据所需电流调节可调电阻来获得所需的电流。用此方法得到的输出电流稳定度较低，且硬件电路调试复杂。

方案二：采用LED 驱动电源芯片SN3350。其具有输出350mA 恒流的特性，稳定度高，且具有过压保护、过温保护、体积小、外围电路简单等特点，可较好的满足本系统的要求。

方案三：采用恒压源串联电阻。将恒压源串联可变电阻，通过调节可变电阻，输出电流也可恒定在某一值。但是该方案外接电阻的阻值调节不灵敏，难以满足设计的精度要求。

综上比较，本系统采用方案二制作恒流源。

4) 显示方案选择与论证

方案一：采用LED数码管。通过单片机引脚控制，由数码管动态显示设定的时间和开关灯时间，因题目要求显示数据多，所需数码管的数量和单片机的控制接口较多，从而导致单片机I/O接口紧张，性价比较低。

方案二：采用16×32点阵块显示。能够满足题目要求，但同样需要占用单片机较多的I /O接口，且软件复杂，调试困难。

方案三：采用1602LCD液晶显示。该模块占用单片机I/O口较少，且可通过程序实现级联菜单功能，较好的满足题目要求。

综上比较，本系统显示模块采用方案三。

5) 路灯亮度调节方案的选择与论证

方案一：直接通过对电压的调节来改变亮度的大小。电路简单且易实现，但容易产生过压或欠压现象，从而对电路造成不利影响，且不能满足题目发挥部分的要求。

方案二：由单片机生成PWM。恒流源芯片SN3350的3#脚可接PWM信号，通过调节PWM 的占空比，就可调节恒流源输出电流的大小，从而控制输出功率的大小。因此，只要用单片机调节PWM信号的占空比，即可在0－100％范围内的调节恒流源的输出功率，满足题目发挥部分的要求。

方案三：使用555定时器设计输出多谐振荡器，调节占空比的大小来形成PWM信号，从而调节路灯的亮暗。但是这种方案的占空比是由变阻器调节，精度低，调节难，无法满足题目要求。

综上所述，本系统采用方案二实现路灯亮度的无级调节。

2．系统硬件的理论分析与设计

1）环境亮度检测模块

本设计采用光敏电阻来实现通过检测外界环境的明暗程度、控制LED灯自动打开或关闭的要求，具体电路如图6.2.4所示。

图6.2.4 环境亮度检测电路

当环境光线较强时，光敏电阻Rgm呈低阻状态，5V电压经光敏电阻Rgm和R6分压后在R6上的电压高，单片机P1_0口检测到该电压信号后，控制P1_1给三极管Q1基极施加高电平，使Q1导通，继电器线圈通电，吸合开关K1，led灯D6所在支路形成通路，灯点

亮；环境光线暗时，光敏电阻呈高阻状态，电阻R6上的电压较低，P1_1输出低电平，三极管Q1截止，led灯关断，从而实现了路灯随环境明暗程度自动开灯或关灯的功能。

2）故障检测报警模块

故障检测与报警模块与图6.2.4右半部分相似。当led灯亮时，其所在支路导通，电阻R4上的电压约为0.35×5=1.75（V）；如果led灯出现故障，则该支路处于开路状态，电阻R4上的电压为0，单片机通过P1.3口检测到该信号后，进而同环境亮度检测控制原理一样，控制报警支路中的三极管导通，点亮发光二极管，驱动蜂鸣器，发出报警信号。

3）恒流源模块

本系统恒流源电路以LED驱动芯片SN3350为核心，辅以简单的外围电路，实现了输出电流恒流的功能。其输入电压为6~40V，输出电流最大可达700mA，满足额定功率为1W 的led驱动要求。图6.2.5为恒流源电路原理图。

图6.2.5 恒流源电路

由SN3350芯片的资料可知，其输出电流与电流检测电阻R1有关。通常情况下R1取特定值(R1≥0.13)，SN3350相应的额定输出电流如表6.2.1所示。

根据题目要求，该系统选择特性阻值为0.3。由芯片的特性曲线知，当外围电路中电阻R1取0.3，电感L1取47 时，输出效率较高，表现出良好的节能优点，故该系统选择此值。通过实验，当输入端加入8.3V直流电压时，其输出电流恒定为350mA。该电路的输入端增加了四个稳压管，使输入电压更加稳定，继而输出电流驱动1W的LED。由此可见，该方法的电路所需器件少，设计简单，性价比高，且该芯片内有过流保护，当异常情况发生电流过大时，可保护LED。

题目发挥部分要求，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。为此，将SN3350芯片的3#脚ADJ外接PWM信号，通过调

节PWM的占空比，进而实现驱动电源输出功率的无级调节。

3）下载模块

下载模块用于单片机程序下载，它由MAX232和外围电路组成,具体电路如图6.2.6所示。

图6.2.6 下载模块

其它电路模块见附图6.2.1-6.2.6

3．系统软件设计

程序流程图如图6.2.7所示。

图6.2.7 程序流程图

程序流程为：选择路灯的控制方式以后等待外界信号的检测输入。判断接收为自由控制灯信号，环境监测信号，交通信号，单片机处理相应信号，然后控制开关路灯，并计时路灯开关时间，用LCD显示。若正常情况下路灯不亮，则控制器检测到该信号并用报警灯提示和LCD显示故障灯的地址。此外，路灯的每部分电源由自制恒流源提供，且其输出功率可通过

控制SN3350的引脚三进行调节，从而实现路灯的亮度可控。

4．系统测试与结果分析

1）测试仪器

测试使用的仪器设备如表6.2.2所示。

表6.2.2 测试使用仪器与设备

2）基本要求测试

(1)支路开/关灯时间控制功能检测

测试结果如表6.2.3所示。

表6.2.3 支路开/关灯时间控制功能测试结果

(2) 交通情况检测与路灯控制功能测试

表6.2.4为测试结果。

其中，“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。

(3) 环境亮度检测与路灯控制

表6.2.5为环境亮度检测与控制的测试结果。

其中，“1”表示灯亮，“0”表示灯灭。

(4) 故障检测与报警功能测试

故障检测与报警的测试结果见表6.2.6.

表6.2.6 故障检测与报警功能测试结果

其中，【Led1，Led2】为一数组，有故障显示为“1”，无故障显示为“0”。

(5) 路灯独立开/关时间控制功能测试

测试结果见表6.2.7.

3) 发挥部分测试

发挥部分测试主要是对恒流源输出功率控制及led调光功能的测试。测试中从100%到20%按10%的步进值递减分级调节PWM的占空比，观察led灯亮度的变化，测量恒流源输出电流和led灯的端电压，计算出输出功率和调节误差。具体测试结果见表6.2.8。

表6.2.8 恒流源输出功率控制及调光功能测试结果

可见，恒流源功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤1.70%，满足题目要求。

4）测试小结

经测试，系统实现了基本要求和发挥部分的全部功能，性能指标也符合题目要求。具体

完成情况如表6.2.9所示。

表6.2.9 题目要求与完成情况

5．结论

该系统主要由单片机、键盘、LCD显示、光电检测、恒流源、时钟、led检测与故障报警等模块组成，能根据环境明暗程度、交通情况、设定时间来控制路灯得亮、灭，还可对灯亮时间进行实时计时，对路灯进行故障检测，发现故障时能自动报警并显示故障灯的编号。自制的恒流源符合要求，还实现了功率调节功能，通过调节恒流源的功率自动调节灯泡亮度，满足题目要求，且所用器件少，电路简单，性价比较高。

参考文献

[1] 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛训练教程．北京：电子工业出版社，2009．

[2] 姜志海．单片机原理及应用．北京：电子工业出版社，2005．

[3] 谢自美．电子线路设计、实验、测试．武汉：华中科技大学出版社，2000．

[4] 马忠梅．单片机的C语言应用程序设计．北京：航空航天工业出版社，2007．

[5] 胡宴如．模拟电子技术（第二版），北京：高等教育出版社，2007．

[6] 邱寄帆．数字电子技术，北京：人民邮电出版社，2007．

附录电路原理图

系统主控模块、显示模块、系统电源、时钟模块、故障检测与报警模块、键盘输入模块的电路原理图分别将见附图6.2.1、6.2.2、6.2.3、6.2.4、6.2.5和6.2.6。

附图6.2.1 主控模块

附图6.2.2显示模块

附图6.2.3 系统电源

附图6.2.4 时钟模块

附图6.2.5 故障检测与报警模块

附图6.2.6 系统电源

模拟路灯控制系统的毕业论文

模拟路灯控制系统的毕业论文

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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

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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）

基于单片机的太阳能路灯控制器设计毕业设计(论文)

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基于单片机的太阳能路灯控制器设计 II

基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计

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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;

路灯控制系统的设计及制作

word文档整理分享 电子综合开发实践报告 设计课题：路灯控制器的设计与制作 专业班级：___________ 学生学号：__________ 学生姓名：________ 秦疆彬__________ 设计时间：2014 年1月月_________ 信息科学与技术学院 2014年1月

路灯控制器的设计与制作 一、设计任务与要求 （1）设计制作一个路灯自动照明的控制电路，当日照光亮到一定的程度时路灯 自动熄灭，而日照光亮暗到一定程度时路灯自动点亮。 （2）设计计时电路，用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 （3）设计计数显示电路，统计路灯的开启次数。 二、方案设计与论证 了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电路的设计与分析，完成设计任务。下面对路灯控制器的原理，路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。 该路灯控制器是由光敏电阻、555定时器、计数器、译码器、数码管显示器和受控灯组成。光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，当光照减弱时，光敏电阻阻值增大，555 定时器的2、6端口出现低电平，当它到达一定值时，3 口出现高电平，且大于2/3 （VCC,路灯亮。反之，当光照增强到一定时，光敏电阻阻值减小， 3 口出现低电平，小于1/3 （VCC，路灯熄灭。为了避免外部干扰所带来的错误反应（例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励），我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。经以上论证，方案可行。

三、单元电路设计与参数计算 该部分电路相当于总电路的开关，通过光照强弱的变化改变光敏电阻的阻 值，从而改变Vi 的电压值。在该电路中Vi 即为由555构成的施密特触发器的输 入电压，Vi 的改变会引起施密特触发器的翻转，从而改变输出电平，达到开关 的效果。当光敏电阻周围的环境光照强度比较强时，电阻阻值为几百欧左右，Viv 1 -V cc ；当光敏电阻周围的环境光照强度比较弱时，电阻阻值为 1兆欧左右，Vi> 3 2 V cc 。当光敏电阻周围环境由光变暗时，Vi 增大过程中达到值1V cc 时，引发施 3 3 *数码管显示 图2.1流程框图 1、光敏电阻与555定时器构成的控制电路 图3.1光控电路

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

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。 （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%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。

基于PLC路灯控制系统_毕业设计论文

基于PLC路灯控制系统 摘要 随着数字技术和网络技术的发展，公共照明数字化和网络化已经成为一种必然趋势。节约能源、保证灯具寿命、提高照明管理水平、美化城市夜量和保证城市夜间出行安全等，已经成为对公共照明系统的一项基本要求。公共照明系统广泛采用高压钠灯或金属卤化物灯传统照明系统经常采用电感镇流器，本文将介绍基于PLC的路灯控制系统。本文设计基于PLC的路灯监控系统根据时间的变化，控制路灯的明亮程度。同时考虑到不同的季节天气等的变化的实际情况，以亮度检测控制辅助，达到更合理的目的。 关键词：PLC，亮度控制，定时控制

Streetlight monitoring system in the PLC - based design Abstract Along with arithmetic figure technique with technical development in network, the public lighting arithmetic figure turn to turn to have become a kind of inevitable trend with the network. Economy energy, guarantee the lamp life span, increase illuminate to manage the level, beautify the city night measures with guarantee nighttime in city out line safety etc., have become to a basic request of the public lighting system. The extensive adoption in system in public lighting high pressure light metals turns the thing light tradition illuminates the system to usually adopt the electricity feels the town flows the machine, illuminating lamp the adoption unify switch control case. This article will introduce the street lamp control system based on PLC. In this paper, the design based on PLC street lamp monitoring system according to the time change, control the street lamp bright degree. Taking into account the different seasonal weather changes in the actual situation, to brightness detection control auxiliary, achieve more reasonable purpose. KEY WORDS: PLC BRIGHTNESS CONTROL TIMING CONTROL

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。