基于51单片机智能路灯控制器设计与实现

基于单片机控制的智能路灯控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和城市化进程的加速，城市照明系统作为城市基础设施的重要组成部分，其智能化改造已成为提升城市管理水平和节能减排的重要措施。

智能路灯控制系统作为城市照明系统的核心，其设计和实现对于提高路灯的运行效率、降低能耗、增强城市照明的智能化水平具有重要意义。

本文旨在探讨基于单片机控制的智能路灯控制系统的设计方法和实现策略。

本文将介绍智能路灯控制系统的基本概念和功能需求，阐述其在城市照明中的作用和意义。

将详细分析单片机控制系统的工作原理及其在智能路灯控制中的应用，包括单片机的选型、外围设备的选择、控制算法的设计等关键技术问题。

接着，本文将重点介绍智能路灯控制系统的设计流程，包括硬件设计、软件编程、系统测试等环节，并结合实际案例，展示该系统在实际应用中的效果和优势。

本文将对智能路灯控制系统的发展趋势进行展望，探讨未来可能的技术革新和应用拓展。

通过本文的研究和分析，期望能够为相关领域的工程技术人员和研究人员提供有益的参考和启示，推动智能路灯控制系统的发展，为建设更加智能、节能、环保的城市照明系统贡献力量。

二、智能路灯控制系统总体设计本节将详细介绍基于单片机控制的智能路灯控制系统的总体设计。

该系统设计旨在实现路灯的智能化管理，提高能源利用效率，同时确保道路照明质量。

能效优化：通过精确控制路灯的开关和亮度，减少能源浪费，实现节能减排。

单片机控制单元：作为系统的核心，负责处理传感器数据，控制路灯的开关和亮度。

传感器单元：包括光强传感器和运动传感器，用于检测环境光线强度和行人车辆流动情况。

单片机根据传感器数据，通过预设的控制算法，决定路灯的开关和亮度。

通信协议：采用稳定可靠的通信协议，确保数据传输的实时性和安全性。

三、单片机控制模块设计单片机控制模块是整个智能路灯控制系统的核心部分，负责接收传感器信号、执行控制逻辑、以及驱动路灯的开关。

在本设计中，我们采用了广泛应用的STC89C52单片机作为核心控制器。

基于51单片机的智能灯设计论文基于51单片机的智能灯设计智能家居系统作为当今科技发展的重要领域之一，已经在人们的生活中起着越来越重要的作用。

其中，智能照明系统是智能家居的基础之一，其设计和应用旨在提高居民居住环境的舒适度和便利性。

本文将介绍基于51单片机的智能灯设计，以实现远程控制、光照感应和定时开关等功能。

通过该设计，用户可以随时随地控制灯光，提高生活品质。

一、设计方案的理论基础基于51单片机的智能灯设计理论基础主要包括单片机技术、电路基础和通信协议等方面。

在本设计中，我们选择了51单片机作为系统的控制核心，其具有良好的稳定性和可编程性。

同时，我们利用电路设计实现了灯光的控制和反馈，以及与外部通信的功能。

通过蓝牙技术和手机终端的配合，用户可以远程控制智能灯的开关和亮度。

二、设计方案的硬件实现基于51单片机的智能灯主要包括硬件电路和软件程序两个部分。

硬件电路部分包括电源管理模块、51单片机控制模块、驱动模块和传感器模块等。

电源管理模块主要负责对整个系统的电源进行管理和稳定输出；51单片机控制模块是系统的核心，负责接收用户指令并控制灯光的开关和亮度；驱动模块用于实现灯光的亮度调节；传感器模块则用于检测周围环境的光照强度。

三、设计方案的软件实现基于51单片机的智能灯的软件实现主要通过C语言进行编程。

编程部分需实现用户手机与智能灯之间的通信交互，以及相应指令的解析和执行。

为了提高用户体验，我们可以利用手机APP实现对灯光的远程控制和定时开关功能。

此外，还可以通过光照传感器实时检测光照强度，并根据设定的阈值自动调整灯光亮度。

四、设计方案的应用场景基于51单片机的智能灯设计方案可以广泛应用于家庭、办公场所和公共空间等多个场景。

在家庭中，用户可以通过手机APP随时随地对灯光进行控制，实现夜间自动开关、按需调光等功能，提高居住舒适度。

在办公场所中，智能灯可以根据员工的作息时间和环境需求进行智能调光，提高工作效率和员工的舒适度。

中文摘要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。

基于51单片机的智能LED照明控制系统设计毕业设计智能LED照明控制系统是基于51单片机的一种照明系统，通过智能化的控制方式，能够实现对LED照明的精确控制和管理。

本文将从系统设计的需求、硬件设计和软件设计三个方面对基于51单片机的智能LED照明控制系统进行详细的介绍。

首先，通过需求分析，我们确定了智能LED照明控制系统的功能。

该系统需要能够根据光照条件自动调整LED的亮度，在不同的时间段实现定时开关机，同时具备手动控制功能。

此外，还要提供远程控制功能，通过手机或者电脑进行远程监控和控制。

接下来是硬件设计部分。

我们首先确定了基于51单片机的核心控制模块，并根据系统需求设计了相应的电路板。

核心控制模块主要负责控制LED的亮度，采用PWM控制方式，能够实现精确的亮度调节。

同时，该模块还需要实现定时开关机功能，通过计时器定时开启或关闭LED。

另外，为了实现远程控制功能，我们还设计了无线通信模块，利用无线网络实现用户对照明系统的远程监控和控制。

软件设计是整个系统中非常关键的一部分。

首先，我们需要编写程序来控制核心控制模块，实现LED灯的亮度调节和定时开关机功能。

其次，需要开发相应的用户界面和远程控制程序，为用户提供友好的控制界面，同时实现用户对照明系统的远程监控和控制。

在软件设计过程中，我们需要充分利用51单片机的功能和特性，通过编写高效的程序实现系统的各项功能。

最后，为了保证系统的安全性和可靠性，我们还需要对系统进行测试和调试。

通过模拟不同的使用场景和异常情况，进行全面的测试，确保系统能够正常工作。

同时，还需要进行性能优化和故障排除，保证系统在长时间运行中不会出现问题。

综上所述，基于51单片机的智能LED照明控制系统设计是一个复杂的工程，需要从系统需求、硬件设计和软件设计等多个方面进行全面考虑。

通过合理的设计和严谨的测试，能够设计出高性能、高可靠性的智能LED照明控制系统，为用户提供更好的照明体验。

毕业论文声控和光控路灯的设计系别专业年级学号姓名指导教师摘要随着科技的飞速发展，自动化已经运用在了生活中的方方面面，而路灯就是一个很好的例子。

如何能够利用51单片机作为中央处理器实现路灯的节能是本设计的主要内容。

通过书本知识学习、指导老师的辅导以及资料文献的查阅，确定51单片机为主要芯片，然后因为要实现声光控功能，那就必须使用到光敏电阻和驻极体话筒电阻来实现光和声音转换为电信号，利用单片机最小系统模块、声控模块、光控模块等几大模块为主的硬件来实现本次设计。

本设计分别通过利用声控和光控模块的驻极体话筒和光敏电阻将声音信号和光信号通过转换为51单片机能够识别的电信号来实现声光控功能。

通过运用所学知识和必要绘图仿真编程软件绘制出系统原理图、整体电路图、程序流程图，完成系统电路设计、光敏传感器模电变换设计、声控整流滤波放大并进行程序编写、仿真、硬件调试等，终于设计实现了利用51单片机使白天由光控电路起作用控制灯不亮，晚上由声控电路起作用控制开关闭合灯亮，并且延时一段时间熄灭。

从而达到节能环保的目的，最终达到本次论文的要求。

关键词：51单片机光控电路声控电路光敏电阻驻极体话筒Design Of Acoustic And Electric LampABSTRACTWith the rapid development of science and technology, automation has been used in every aspect of life, but the street is a good example of. How to realize the energy saving lamp as the central processor is the main content of this design using 51 single-chip microcomputer. Through the book knowledge learning, teacher's guidance and literature data access, to determine the 51 microcontroller as the main chip, then because of the need to achieve sound and light control function, it must use the photosensitive resistance and the electret microphone resistance to realize the conversion of light and sound into electrical signals, use the MCU minimum system module, voice module, optical module several modules of hardware to implement the design. The design of sound and light control module respectively through the electret microphone and photosensitive resistance will sound signals and optical signals are converted to electrical signals by 51 single chip computer can recognize to achieve sound and light control function. Through the use of drawing the system principle diagram, the whole circuit diagram, program flow chart of the knowledge and the necessary graphics simulation software, complete the system circuit design, mold design, the photosensitive sensor electric transform voice rectifier filter amplifier and programming, simulation,hardware debugging, finally designed and implemented by using 51 single chip computer that day by the light control circuit function control light does not shine, the night by the sound control circuit function control switch lights, and a delay time out. So as to achieve the purpose of energy saving and environmental protection, ultimately achieve the requirements.Keywords: 51 Singlechip Light-operated circuit Sound-control circuit photoresistor Electret microphone目录第一章绪论1.1论文选题的目的和意义 (1)1.2国内外关于该论题的研究现状和发展趋势 (1)第二章论文设计概述2.1 论文主要要求 (3)2.2论文设计思路及说明 (3)2.3论文设计方案 (3)2.4方案选择 (4)第三章系统硬件设计3.1 AT89C52 (5)3.2单片机的原理 (5)3.3驻极体话筒 (7)3.4光敏电阻 (8)3.5 双电压比较集成器LM393 (9)3.6系统主要模块介绍： (11)3.6.1 光控电路模块 (11)3.6.2 声控电路模块 (12)3.6.3 串口通信模块 (12)3.6.4 电源电路模块 (12)3.6.5 复位电路模块 (12)3.6.6 时钟电路模块 (12)第四章系统电路设计4.1系统工作原理方框图 (16)4.2 51单片机系统及功能实现 (17)4.3整个系统的电路原理图 (17)4.4主要部分功能介绍 (17)4.4.1 光控电路 (18)4.4.2 声控部分 (19)第五章系统程序设计5.1程序设计流程图 (20)5.2单片机控制程序 (21)5.3 系统电路设计 (19)第六章调试仿真6.1系统两大模块说明 (22)6.1.1声控部分 (22)6.1.2 光控部分 (22)6.2系统仿真 (22)6.3结论 (22)参考文献 (28)附录 (29)后记 (31)第一章绪论1.1论文选题的目的和意义在学校,机关,厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。

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.方案总体设计和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。

基于51单片机的声控和光控路灯的设计声控和光控是现代智能化路灯系统中的两种常见控制方式。

基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。

设计要点：1.声音控制模块的设计：使用麦克风传感器以及电平转换电路将声音信号转换为合适的模拟电压信号，并通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。

2.光强控制模块的设计：使用光敏电阻作为光感传感器，通过调整电阻的阻值来改变模拟电压信号的大小，再通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。

3.路灯控制模块的设计：通过51单片机的IO口控制继电器的开关，实现对路灯的开关控制。

4.算法设计：根据声音和光照信号的变化，设计相应的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

设计步骤：1.搭建硬件平台：选取合适的传感器、模块和外围电路，连接到51单片机的相应引脚。

2.开发软件程序：使用汇编或C语言开发相应的程序，包括输入输出控制、AD转换、定时和中断处理等。

3.声音控制算法设计：根据声音信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

4.光强控制算法设计：根据光照信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

5.路灯控制算法设计：根据声音和光照信号的变化，结合设定的阈值，设计相应的控制算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

6.调试和测试：将程序烧录到51单片机中，进行硬件和软件的调试和测试，确保系统能够正常运行。

设计注意事项：1.选择合适的传感器和电路，保证信号的准确性和稳定性。

2.设计合适的判断算法，避免误操作或过于灵敏。

3.根据实际需求，设定合适的阈值，确保路灯的控制精确度。

4.考虑到系统的可靠性和稳定性，需要对硬件和软件进行充分的测试和调试。

总结：基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。

设计的关键点包括声音控制模块和光强控制模块的设计、路灯控制模块的设计以及相应的算法设计。

本设计基于C8051F330的PWM 限流控制器结合蓄电池充放电特性和电池伏安特性，专为LED路灯设计的充放电路。

白天太阳能电池板给蓄电池充电作为供电能源，灯不亮；在晚上，蓄电池对LED路灯放电，达到照明目的。

1 太阳能路灯控制系统硬件设计1.1 硬件组成路灯控制电路系统如图1- 1 所示。

图1-1 路灯控制电路系统1.2 控制器1.2.1 充放电电路选用C8051F330 单片机作主控制芯片，检测太阳电池电压、蓄电池电压及充放电流等参数，并按一定算法控制MOS管的导通和关断，达到控制路灯系统充放电的功能。

图1- 2 为控制器充放电电路图，电池板电压经R1 和R2 分压送至A/D转换口检测，以判别光线强弱。

光照充足时，电池板给蓄电池充电。

控制器实时检测蓄电池端电压，同时按设定转换点的蓄电池端电压值，控制充电各阶段的电压转换和停充。

图1-2 充放电电路1.2.2 MOSFET开关电路设计中用MOSFET 实现电路通断。

MOSFET 开关频率高适合作为PWM 控制充电开关。

采用N 沟道MOSFET ，导通电压Vth>0，由图1- 3 实现MOSFET 驱动。

R1 为基极限流电阻，C 为加速电容。

当输入信号上升、下降时，R1 电阻瞬间被旁路并提供基极电流，在晶体管由导通状态变化到截止状态时能够迅速从基区取出电子（因为R1 被旁路），消除开关的时间滞后，提高开关速度。

图1-3 MOSFET 驱动电路图1.3 电流采样电路通过康铜丝电阻采样的电压经LM358 放大输入单片机，进行数据的处理。

如下图1- 4 所示。

图1-4 电流的采样电路回路电流在康铜丝电阻上产生的压降输入到放大器的反向输入端。

其中 10-R R -U U R U R U -0V0U -U 1203231021====1.4 电源电路如图1- 5 所示，蓄电池电压经过R1 限流后输入到稳压器7812再通过IN4733 进行分压后，经稳压器AS117，将输出电压调至3.3V以供单片机工作。

基于51单片机多功能太阳能路灯的设计与实现随着社会发展的步伐日益加快，人们对新型能源地开发利用程度不断加大，太阳能作为一种新型能源，越来越受到人们的重视，合理有效的利用好太阳能，已逐步成为节能环保的一种趋势。

西藏太阳能资源居中国首位，也是世界上最丰富的地区之一，全年平均日照时数在3 000 小时左右。

因此为了更环保、更加节能，合理有效地利用太阳能，我们设计出一款多功能太阳能路灯。

文中采用C8051F020 作为主控芯片，通过51 单片机控制片内高速AD 对紫外线传感器、温度传感器、光照度传感器等进行采样，对拉萨环境进行监测(特别是紫外线强度的监测)，相关数据参数经过LCD 显示，用户可通过需要显示广告信息，如进行公益广告，商业广告相关信息的宣传；同时利用具有高效节能的LED 灯作为发光源提供照明，蓄电池作为储存电能的工具，将获取的太阳能存储起来。

本设计不仅具有良好的市场前景，而且实现了能源的高效利用。

1 系统设计方案1．1 系统硬件设计文中设计的硬件包括，新华龙电子公司的C8051F0201 单片机、稳压电路。

文中主要利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中，由蓄电池给硬件部分提供电源，通过稳压电路提供单片机工作电压，主控芯片C8051F0201 控制LCD 显示和AD 采样，太阳系统硬件设计框图如图1 所示。

1．1．1 C8051F020 简介C8051F020(以下简称51 单片机)器件是完全集成的混合信号系统级MCU 芯片，具有32 个数字I／O 引脚。

此款51 单片机具有高速、流水线结构的8051 兼容的CIP-51 内核(可达25MIPS)。

全速、非侵入式的在系统调试接口(片内)。

12 位、100 ksps 的8 通道ADC，带PGA 和模拟多路开关。

8 位500 ksps 的ADC，带PGA 和8 通道模拟多路开关和两个12 位DAC，具有可编程数据更新方式。

64 k 字节可在系统编程的FLASH 存储器。

基于51单片机声控和光控路灯的设计随着科技的不断发展，智能化的生活方式越来越普遍。

声控和光控技术作为智能化系统中的一部分，也逐渐应用于各个领域。

本文将基于51单片机设计一种能够根据声音和光线强度控制路灯开关的智能化路灯系统。

1.设计思路：本系统主要由声音测量电路、光线测量电路、控制电路和触发电路组成。

声音测量电路用于感知周围的声音强度，光线测量电路用于感知周围的光线强度。

当声音达到一定强度或光线强度达到一定程度时，控制电路将触发开关电路，从而控制路灯的开关状态。

2.声音测量电路设计：声音测量电路由麦克风、运放电路和AD转换器组成。

麦克风将周围的声音转换为电信号，经过运放电路放大后，再通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，供控制电路处理。

运放电路可选择通用运放，如LM3583.光线测量电路设计：光线测量电路由光敏电阻、运放电路和AD转换器组成。

光敏电阻可感知周围光线强度的变化，通过运放电路和AD转换器将模拟信号转换为数字信号，供控制电路处理。

运放电路可选择通用运放，如LM3584.控制电路设计：控制电路由单片机、继电器和相关电路组成。

单片机接收声音测量电路和光线测量电路的数字信号，根据预设的阈值进行判断，当声音达到一定强度或光线强度达到一定程度时，单片机输出触发信号，通过继电器将电源连接至路灯，从而打开路灯。

5.触发电路设计：触发电路由继电器和相关电路组成。

继电器通过单片机输出的信号控制，当单片机输出触发信号时，继电器吸合，电源连接至路灯，从而打开路灯；当单片机不输出触发信号时，继电器断开，电源不再供电，从而关闭路灯。

6.工作原理：路灯系统一开始处于关闭状态，当声音或光线强度达到设定阈值时，控制电路将触发电路处于吸合状态，电源连接至路灯，从而打开路灯，表示进入工作状态。

当声音和光线强度都低于设定阈值时，控制电路将触发电路断开，电源不再供电，从而关闭路灯，表示进入休眠状态。

7.优点与应用：该声光控路灯系统具有切实可行、方便可靠、节能环保等优点。

基于51单片机的智能LED照明控制系统设计智能LED照明控制系统是一种使用51单片机作为主控制器的照明系统。

该系统通过使用51单片机的GPIO和串口通信功能，实现对LED照明设备的智能控制，包括亮度、颜色、模式等参数的调节和设置。

系统硬件部分主要由51单片机、LED灯、功率驱动电路、传感器组成。

其中，51单片机作为主控制器，负责处理用户的控制指令，并控制LED灯的亮度和颜色。

功率驱动电路用于将51单片机输出的控制信号转换成LED灯的驱动信号，确保LED灯正常工作。

传感器则用于感知环境的亮度和温度等信息，以便系统能够自动调整LED灯的亮度和颜色。

系统软件部分主要包括用户界面、控制逻辑以及与外部设备的通信等功能。

用户界面可以通过串口或者无线方式与系统进行交互，用户可以通过输入指令或者调节参数来控制LED灯的亮度和颜色。

控制逻辑部分主要负责解析用户的指令，并根据指令来调节LED灯的亮度和颜色。

与外部设备的通信功能主要负责与传感器进行通信，获取环境信息，并根据环境信息来自动调整LED灯的亮度和颜色。

该系统的工作流程如下：1.初始化系统：系统上电后，51单片机进行初始化操作，包括初始化GPIO、串口等相关设备。

2.用户交互：系统等待用户输入指令或者调节参数，用户可以通过串口或者无线方式与系统进行交互。

3.解析指令：系统接收到用户的指令后，通过控制逻辑部分对指令进行解析，确定LED灯需要调节的亮度和颜色。

4.控制LED灯：系统通过51单片机的GPIO和功率驱动电路，将调节后的控制信号发送给LED灯，实现对LED灯亮度和颜色的控制。

5.环境感知：系统通过与传感器的通信，获取环境的亮度和温度等信息。

6.自动调整：根据获取到的环境信息，系统通过控制逻辑部分，自动调整LED灯的亮度和颜色。

7.循环工作：系统根据用户的指令和环境信息，循环执行上述步骤，实现LED灯的智能控制。

总之，基于51单片机的智能LED照明控制系统通过合理设计硬件和软件的结合，能够实现对LED灯的智能控制，提高照明系统的灵活性和节能性。

编号：毕业设计(论文)题目：基于51单片机的智能路灯控制器的设计与实现院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师单位：电气工程及其自动化系姓名：职称：题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发摘要当今社会，是一个经济和科技高速发展的社会。

随着经济和科技的高速发展，城市的建设也在快速发展。

城市的基础设施也不断地与科技化、信息化、智能化和自动化接轨。

城市照明系统是城市基础设施不可缺少的一部分。

城市路灯照明系统能够发挥其作用，主要是靠路灯控制器的控制。

于是，各种各样的路灯控制器就应运而生了。

目前，由于单片机具有集成度高，处理能力强，扩展能力强，可靠性高，结构简单和价格低廉等优点，它已被广泛应用到各行各业当中。

近年来随着计算机在各个领域的广泛应用，单片机技术正在不断的进步。

单片机技术在各个领域中起着无可替代的作用。

尤其是在和控制有关的领域中，单片机技术提高了产品的智能化程度和技术水平，也降低了产品成本。

现在市场上的很多智能化产品和控制类系统基本都是以单片机技术为核心的。

因此，采用单片机技术来实现路灯的智能控制是一个非常可行的方法。

本文介绍了一个采用MCS-51系列单片机，相关的光电检测设备以及继电设备设计的智能路灯控制器系统。

本系统实现了能根据实际光线的强度来通过单片机I/O口自动控制路灯开/关的功能。

本系统还具有手动操作的功能。

本系统采用NE555芯片和光敏电阻组成光电检测电路，实现对实际光照强度的检测，并传送电平信号到单片机。

单片机通过对该电平信息进行运算，处理后，将输出信号传送给继电器执行电路，从而达到对路灯开关的自动控制。

本系统结构简单，性能稳定，实用性强，实现了路灯的智能控制，非常具有可行性。

关键词：路灯；光电检测；单片机AbstractToday's society, is a rapid development of economic and technological’s society. With the rapid developed of economic and technological, urban construction has also developed rapidly. The city's infrastructure has been with the science and technology, information, intelligence and automation standards. Urban lighting system is one indispensable part of urban infrastructure . City street lighting system can play its role, is mainly controlled by the lamp controller. Thus, a variety of streetlight controller came into being.At present, due to the MCU has the advantages of high integration, processing capability, scalability, reliability and simple structure, low cost advantages etc,it has been widely applied to all walks of life .With the computer was applied in various fields in recent years, the MCU technology is constantly progress. The MCU technology plays a irreplaceable role in all fields . Especially in the areas of about control, the MCU technology not only improve the intelligentize degree and technical level of the product, but also reduce product cost. Now the MCU technology basically as the core of many intelligent products on the market and control systems. Therefore, adopt the microcontroller technology to achieve intelligent control of streetlight is a very feasible method.This article presents a intelligent streetlight controller system which designed by single chip of MCS-51 series, related photoelectric detection equipment and the relay equipment. The system realizes the function of according to the actual intensity of light and through the MCU I / O port to control the streetlights on / off automatically. The system also has the function of manual operation.This system uses the NE555 chip and photoconductive resistance to composition the photoelectric detection circuit,which realizes the detection on actual light and send level signals to the MCU. After the MCU calculations and processing the level information, it transfers the output signal to the relay circuit, then achieve the control of the streetlights on / off automatically.Key words:Streetlight; Photoelectric detection;MCU目录引言 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。

基于51单片机的智能LED照明控制系统设计一、引言随着科技的发展，人们对室内照明的要求也越来越高。

传统的照明系统已经无法满足人们对照明效果的需求，因此智能LED照明控制系统逐渐成为人们关注的焦点。

本文将基于51单片机设计一种智能LED照明控制系统，通过对光照度的检测和用户设定，实现对LED灯光亮度和颜色的智能控制。

二、系统设计1.硬件设计智能LED照明控制系统的硬件主要包括光敏电阻、温度传感器、LED 灯和51单片机。

（1）光敏电阻：用于检测光照度，根据光照度的不同，调节LED灯的亮度。

（2）温度传感器：用于检测环境温度，根据温度的不同，调节LED 灯的颜色。

（3）LED灯：用于照明，可以调节亮度和颜色。

（4）51单片机：作为系统的核心控制器，接收传感器的数据，并根据设定的参数控制LED灯的亮度和颜色。

2.软件设计（1）光照度检测：通过读取光敏电阻的电压值来获取光照度，根据光照度的不同，控制LED灯的亮度。

可以设定光照度阈值，当检测到的光照度低于设定值时，LED灯亮度增加；当光照度高于设定值时，LED灯亮度减小。

（2）温度检测：通过读取温度传感器的数值来获取环境温度，根据温度的不同，控制LED灯的颜色。

可以设定温度范围和对应的颜色值，当温度在设定范围内时，LED灯显示设定的颜色。

（3）用户设定：通过按键输入，用户可以设定光照度阈值、温度范围和对应的颜色值。

设定的参数保存在51单片机的内存中。

（4）LED灯控制：根据光照度和温度的检测结果以及用户设定的参数，控制LED灯的亮度和颜色。

通过PWM控制LED灯的亮度，通过调节RGB三个通道的PWM占空比，实现对LED灯颜色的控制。

三、系统实现智能LED照明控制系统的实现主要分为硬件实现和软件实现两部分。

硬件实现：根据设计方案，搭建光敏电阻、温度传感器和LED灯的电路，并将它们与51单片机连接，保证硬件的正常工作。

软件实现：根据软件设计方案，编写相应的程序，包括光照度检测、温度检测、用户设定和LED灯控制等功能代码。

基于51单片机路灯控制系统设计概要第一部分：介绍1.1 路灯控制的背景及目的路灯是城市交通中不可或缺的一部分，它们在夜间提供照明，为人们提供安全和便利。

然而，传统的路灯控制系统不能根据实际需要调整灯光的亮度，尽管这已经成为越来越重要的问题。

此外，有些路灯控制系统还需要考虑太阳落山时间和天气等因素，以确保在需要的时候打开和关闭路灯。

因此，设计一款能够灵活控制路灯的系统，可以在夜间减少能耗，为人们带来更好的体验。

1.2 设计目标本设计以51单片机为核心，旨在设计一款能够灵活控制路灯的系统。

该系统的主要目标包括：1）实现自动化控制，根据天文时间和天气因素灵活控制路灯，减少夜间能耗，提高节能效果；2）提供手动控制功能，以方便路灯管理人员对整个系统进行控制；3）具有稳定性和高可靠性，能够适应不同环境下的使用。

第二部分：系统框图2.1 系统硬件组成本系统的硬件由单片机主控板、数据采集模块、通讯模块、电源模块和LED灯等组成。

其中，单片机主控板包括单片机、时钟模块和电源模块，可以实现路灯的自动化控制。

数据采集模块包括温度、湿度、光线等传感器，可以对路灯周围环境变化进行实时监测。

通讯模块包括无线模块和网络通信模块，可以方便地与其他系统进行数据传输和交互。

电源模块为整个系统提供电力支持，确保它能够正常工作。

2.2 系统框图本系统的框图如下所示：单片机主控板采用设计最为简单的基本电路，以最小的成本实现最大的功效，它通过数据采集模块的监测，进行灯光的自动化控制，并通过通讯模块进一步搜集数据和信息。

在紧急情况下，人们还可以进行手动控制。

第三部分：系统功能设计3.1 自动化控制功能单片机主控板与数据采集模块联合起来，可以实现路灯的自动化控制。

在这种情况下，系统监测到天文时间和天气因素后，可以根据基于光敏电阻原理的光线连续采样值，来自适应地控制路灯的灯光亮度。

此时，单片机主控板的程序将根据采集到的数据来实现自动化控制，该过程由以下模块组成：数据采集模块单片机主控模块数据采集模块主要用于采集天气和环境因素数据，并通过通讯模块的数据传输，将数据发送给单片机主控模块进行处理。

目录0 前言 (1)1 总体方案设计 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1STC89C52单片机系统 (2)2.2 光电传感器模块 (3)2.3显示模块设计 (5)3 软件设计 (6)3.1 主程序设计 (6)3.2 计算流量子程序 (7)3.3 显示子程序 (8)4 调试分析及硬件组装 (9)5 结论及进一步设想 (10)参考文献 (10)课设体会 (11)附录1 电路原理图 (12)附录2 程序清单 (13)路灯控制系统设计（1）张磊沈阳航空航天大学自动化学院摘要：本设计以STC89C52单片机为核心控制芯片，此单片机可靠性高、性价比高、精度高、微型化、易于操控、管脚功能简单。

整个电路采用模块化设计，由单片机最小系统模块、显示模块、光电传感器模块组成。

光电传感器发送信号给单片机综合分析处理，实现路灯控制系统的各种功能。

在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个模块的功能。

相关模块附有硬件电路图、程序流程图、功能与原理的说明。

最后经实验证明，这套系统软硬件设计能有效结合、抗干扰能力强、功能完善，可以实现对汽车流量的监测并能达到节能的目的，可应用于马路路灯的控制。

关键词：STC89C52；亮灭；流量0 前言此路灯控制系统最主要的模块是光电开关（光电传感器）模块，既是控制路灯亮灭的传感器也是计算流量的传感器。

此光电传感器是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。

物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。

此光电开关属于漫反射式光电开关，它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。

当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，对射式和镜反射式都不适用，漫反射式的光电开关才是是首选的检测模式，因为红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作。

所以此路灯控制系统具有稳定性好，可靠性高，体积小重量轻，节能等优点。

基于51单片机的智能交通信号灯控制器设计智能交通信号灯控制器设计摘要：本文以基于51单片机为核心的智能交通信号灯控制器为研究对象，对其系统设计、硬件、软件实现等方面进行了探讨。

该控制器能够实现红绿灯的自动控制和人工干预，有效缓解了城市交通拥堵状况，提高了城市交通的效率。

关键词：智能交通，信号灯控制器，51单片机一、绪论随着城市化进程的加速，交通状况日益复杂，交通拥堵问题日益凸显，影响着城市的生产、生活和社会发展。

因此，对城市交通控制的研究和开发具有重要的现实意义。

智能交通系统作为一种新型交通管理模式，具有重要的意义。

通信、控制和计算等技术的集成，使智能交通系统更加便利、高效和安全。

其中，信号灯控制器是智能交通系统中的重要组成部分，在城市交通中起到了重要的作用。

本文以基于51单片机为核心的智能交通信号灯控制器为研究对象，对其系统设计、硬件、软件实现等方面进行了探讨。

该控制器能够实现红绿灯的自动控制和人工干预，有效缓解了城市交通拥堵状况，提高了城市交通的效率，具有重要的实际应用价值。

二、系统设计智能交通信号灯控制器系统在设计时，需要考虑到其实用性、可靠性和安全性。

该控制器由硬件和软件两部分组成，其中硬件部分包括电路板、电源、传感器等，软件部分包括程序设计和控制。

2.1 硬件设计该控制器的硬件部分采用了51单片机作为主控芯片，通过输入输出口与其他电路板和外部设备进行连接。

其主要功能包括红绿灯的控制、人工干预、传感器输入处理等。

2.2 软件设计该控制器的软件设计主要包括程序设计和控制。

程序设计主要包括算法设计和代码实现两部分。

控制方面包括自动控制和人工干预两种方式。

三、系统实现该控制器在实现时，首先进行硬件部分板子的制作和组装，然后进行软件部分程序的编辑和载入。

在运行时，通过传感器等设备对周围环境进行感知，自动控制红绿灯的切换，并且能够通过人工干预进行信号灯的控制。

四、实验结果与分析本文开发的智能交通信号灯控制器，在实验中取得了良好的实验结果，实现了红绿灯自动控制和人工干预控制。

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%。