基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
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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。
包头轻工职业技术学院专业论文论文题目:基于单片机的智能路灯控制系统学号:_________________________作者:_________________________专业名称:_________________________2016年05月08日闫昱隆风力发电13152123150292包头轻工职业技术学院论文题目:作者:_________________________指导教师:单位:单位:论文提交日期:2016年05月08日卢尚工包头轻工职业技术学院基于单片机的智能路灯控制系统闫昱隆包头轻工职业技术学院摘要设计了一个路灯自动控制系统,具有时控、光控相结合的路灯开关控制功能;以及路灯故障检测并显示故障路灯编号的功能。
采用STC89C51单片机作为核心控制部件;利用时钟芯片DS1302对路灯进行时控开关灯控制;由光敏器件完成环境光照度的采集与路灯故障检测,从而实现光控开关灯与故障路灯的编号显示。
本系统可以通过RS-232标准通信端口与路灯控制室的上位机进行通信。
关键词:STC89C51单片机;时钟芯片DS1302;光敏器件目录摘要 (3)目录 (1)1引言 (2)2系统硬件设计 (3)2.1硬件设计 (3)3.1TCP/IP协议栈设计 (5)5致谢 (6)参考文献: (7)1引言目前国内绝大部分的城市和地区路灯照明控制采用光控、时间控制及单点电子控制,维修管理采用人工巡查及群众反映等传统方式,由于缺乏科学有效的监控管理手段,白天大面积亮灯,夜间大面积不亮灯现象经常发生,往往不能及时发现和处理,不但造成电力资源、人力资源的浪费,提高了系统的运行成本,又给市民的生活带来不便。
智能化道路照明系统能够根据不同区域的不同功能需求,在每天不同时段、不同自然光照度或者不同交通流量情况下,按照特定的设置,实现对道路照明的动态智能化管理,即TPO管理(TIME时间/PLACE地点/OCCASION场合)。
基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文xx学院毕业设计xx学院毕业设计题目基于单片机的路灯控制系统设计学院工学院专业电气工程及其自动化班级学生xx 学号xx 指导教师xx xx 二〇一七年五月十六日- 2 - xx学院毕业设计摘要随着科学技术的日益发展,在日常生活中人们对于路灯控制系统的要求越来越高。
针对人们的需求功耗大,功能单一的系统已不再满足人们的需求。
本设计针对上述问题提出了一种新型的路灯系统,可以解决人们的需求。
本设计主要包括硬件系统设计和软件系统设计。
其系统硬件是由AT89S52单片机,时钟芯片DS1302,驻极体话筒,LCD1602和光敏电阻等为核心的的路灯低功耗智能控制装置构成。
软件部分是以Keil、Proteus等软件为载体,使用C语言对程序进行编写。
单片机根据光敏电阻和人体红外感应模块对路边状况的检测和时钟芯片DS1302设置时间来控制电压比较器实现LED路灯亮度的自动调节,通过LCD显示时间和光感度,通过光敏电阻实现故障检测,当路灯出现故障时,蜂鸣器会自动进行报警。
通过仿真及实物制作、调试,验证了本设计内容的可行性,为进一步研发推广提供了一定的数据参考。
关键词:单片机;传感器;路灯控制ABSTRACT With the development of the technology, the application of streetlight control system is playing an increasingly important role in our daily life.Demand for people s needs, a single function of the system is no longer meet people s needs. The design of the above mentioned a new type of street lamp system, can solve people s needs. The design includes hardware system design and software system design.The hardware system includes the single chip of AT89S52, the clock chip 1302, Analog-to-Digital Converter and photosensitive resistor .The software system is based on Keil, Proteus and other software as the carrier, the use of C language to write the program.Single-chip according to the photosensitive resistor and infrared pyroelectric sensor on the roadside detection and clock chip DS1302 set the time to control the A / D conversion chip to achieve automatic adjustment of LED street light brightness. Through the LCD display time and light sensitivity, through the photosensitive resistor to achieve fault detection, when the street lights break down, the buzzer willautomatically alarm. Through the simulation and production, debugging, verify the feasibility of the design content, to further research and development to provide a certain data reference. Key words:MCU; transducer; Street light control 目录摘要I ABSTRACTII 1 前言1 1.1 研究背景与意义1 1.2 国内外研究现状1 1.3 本设计研究的主要内容2 2 系统总体设计方案3 2.1 硬件部分设计方案3 2.2 软件部分设计方案4 3 硬件部分设计5 3.1 单片机最小系统5 3.2 光线检测电路6 3.2.1 双电压比较器6 3.2.2 光敏电阻6 3.3 报警电路7 3.4 人体红外感应模块电路8 3.5 声音检测电路8 3.6 时钟电路9 4 软件部分设计10 4.1 软件介绍10 4.1.1 Proteus软件10 4.1.2 keil软件10 4.2 主程序设计12 4.3 子程序设计13 4.3.1 人体检测子程序13 4.3.2 时钟子程序13 4.3.3 报警子程序14 4.3.4 光线检测子程序15 4.3.5 中断子程序16 5 系统仿真与调试17 5.1 系统电路仿真17 5.2 PCB设计17 5.2.1 PCB介绍17 5.2.2 PCB设计实现18 5.3 电路板制作19 5.3.1 印制板和元器件检查及安装19 5.3.2 电路板的焊接及检查19 5.4 系统调试20 6 结论25 参考文献26 致谢27 附录1 原理图28 附录2 PCB图29 附录3 实物图30 附录4 元器件清单31 附录5 部分程序32 - 27 - 1 前言 1.1 研究背景与意义现如今中国的能源需求越来越多,但能源数量却很少,供不应求,特别是中国人口基数比较大,在此情况下节约能源是国家应该关注的内容,因此解决全国路灯的节能问题变得很重要。
编号: 湖北文理学院理工学院本科毕业论文(设计)题目系专业学号学生姓名指导教师起讫日期分类号学校代码密级学号湖北文理学院理工学院毕业(设计)论文基于单片机的太阳能路灯控制系统设计The Design of Solar street lamp Control system Based on MCU姓名张超勇指导教师陈传亮专业电子信息科学与技术院系电子科学与信息工程系论文提交日期湖北文理学院理工学院学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权湖北文理学院理工学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□,在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于不保密□。
(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日摘要随着可持续发展的不断深入,人们在积极开发各类可再生新能源的同时也在倡导节能减排的绿色环保技术。
太阳能作为一种清洁的优秀的可再生能源,已成为最有价值的新能源。
而在照明领域,寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的LED固态照明也已被公认为一种节能环保的重要途径。
本文研究的路灯同时整合了这两者的优势,利用清洁能源以及高效率的LED实现绿色照明。
太阳能LED路灯是一种结合太阳能光伏发电技术与LED技术的新型路灯。
系统通过蓄电池将太阳电池组件产生的电能储存起来供负载在夜晚照明使用。
河南科技学院2014 届本科毕业论文(设计)设计题目:基于单片机的智能路灯控制系统设计学生姓名:所在院系:所学专业:导师姓名:完成时间:2014-5-10基于单片机的智能路灯控制系统设计摘要随着中国现代化节奏的不断加快,电子产品的大量应用也导致电力消费飞速地增长。
于此相对的另一个事实是电力资源已成为一种紧缺型资源。
如何节能降耗己成为近年来世界性研究的一个热点课题。
目前路灯已经成为一个城市的照明和夜景美化不可分割更无可替代的一部分,而在路灯的高效节能方面,自动路灯控制系统的优劣举足轻重。
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。
本设计研究的基于单片机的智能路灯控制系统正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出的新型节能控制系统。
本文给出了智能路灯控制系统的架构和设计方案,详细分析了其工作原理和以AT89S51为主控单元的各模块软硬件设计。
关键词:智能路灯,单片机,分时调压,光线调压DESIGN OF STREET LAMP CONTROL SYSTEM BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTERABSTRACTWith the accelerating pace of China's modernization, a large number of applications for electronic products also led to rapid growth in electricity consumption. Another fact is that this relative power resources has become a scarce resource type. How to saving energy has become a hot topic in recent years, worldwide research.Currently street lighting has become part of a city and the beautification lighting and night indivisible more irreplaceable. In terms of energy-efficient lights, automatic street light control system merits of pivotal.Due to the microcontroller with high integration, processing capacity, high reliability, simple structure, low-cost advantages, so the street lighting project has been widely used. The study design microcontroller-based intelligent street light control system in our country is on the existence of a huge city lighting energy consumption and the development of new energy-saving control system.This paper presents the architecture and design of intelligent street light control system, a detailed analysis of its working principle and to AT89S51 as the main control unit hardware and software design of each module.Keywords: intelligent street lighting, SCM, timeshare regulator,light regulator目录1绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计的意义 (1)1.3国内外现状分析 (1)1.4论文的主要内容 (2)2P ROTEUS仿真软件与K EIL (2)2.1P ROTEUS仿真软件 (2)2.2K EIL (2)3硬件设计 (3)3.1按键模块 (3)3.2计时模块 (3)3.2.1计时模块的软件设计 (3)3.2.2计时模块的硬件设计 (5)3.3光线强弱检测模块 (5)3.3.1ADC0832综述 (5)3.3.2光敏电阻的介绍 (7)3.3.3光线强弱检测模块的硬件电路设计 (8)3.4路灯控制模块 (9)3.4.1继电器的概述 (9)3.4.2PNP型三极管的概述 (9)3.4.3路灯控制模块的硬件电路设计 (10)4软件设计 (11)4.1程序模块分类及功能 (11)4.2程序流程图 (11)5软件测试 (13)5.1测试目的 (13)5.2测试方法 (13)5.2.1功能测试: (13)5.2.2测试结果 (13)6结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录1:电路原理图 (18)附录2:重要源代码模块 (19)1 绪论本文研究的智能路灯节能控制系统是通过配套的功率变换组件,可在路灯的启停和运行中,有效的调节路灯的端电压,控制路灯的照明亮度,从而改变了路灯在不同时段的耗电量,改善了功率因素,到了节约电能的目的。
本科毕业论文(设计)智能路灯控制系统的设计院系机械与船舶海洋工程学院专业自动化学生班级 2015级1班姓名学号指导教师单位钦州学院机械与船舶海洋工程学院指导教师姓名李四指导教师职称副教授2019 年 2 月智能路灯控制系统的设计摘要在二十一世纪随着现代社会经济的高速发展,各类居民用电和公共用电量都急剧增加。
传统的路灯采用人工开关或者定时开关,这不仅耗费了大量的人力、电力资源,并且用电的不合理使得资源的大量浪费[1-2]。
现在的社会是一个飞速发展的社会,是一个以节能减排为目标的科技时代,因而传统的路灯已经不在可以满足现代化城市的需求;为此我们设计了智能路灯控制系统。
该系统具有成本低廉的优点,并且其工作相当稳定,安装和维护都相对简单。
[3]该智能路灯的控制系统设计,使用以STC89C52RC为核心控制的单片机,通过语音播报和LCD1602显示来实现人机交互,使用光敏电阻控制灯的状态,利用红外传感器检测人体,最后我们不仅设置了操作按键,并且使用蓝牙进行操作,方便管理人员的操作和控制。
该系统的原理是根据光强的变化、时间的设置和人体的感应来实现路灯的亮灭,首先是当光强低到一定程度时,系统通过采样分析,然后点亮所有的路灯。
其次当到达设定时间后,路灯将全部熄灭;第三则是在路灯全部熄灭的时间里,并且光强还是低于设定值;若是有人经过第一个路灯,将会被红外人体检测传感器监测到,此时将依次亮起所有灯光,并且语音模块将会发出语音提示;当人走过最后一个路灯后,同样会被红外检测到,这时路灯将会再亮一段时间,然后全灭。
若是期间又有人经过第一个路灯,那么直到最后一个人通过最后一个路灯,路灯才会过一段时间关闭,否则路灯将会一直常亮。
[4-6]该系统经过整体框架的搭建和设计,完成了硬件电路和程序的设计和调试工作,最后进行了测试。
经过实际情况的模拟和测试,该系统和预期的功能完全符合,硬件电路的设计和搭建都完好,程序代码经过调试都解决了出错的地方,该系统经过测试,其稳定性强、操作简单、实用价值高和经济效益好等特点。
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文一、概述随着科技的不断发展,智能化已经成为当今社会的关键发展方向之一。
智能路灯作为智慧城市的重要组成部分,其控制和管理方式也正在逐步实现智能化。
本文将探讨基于单片机的智能路灯控制系统设计,以解决传统路灯控制系统存在的一些问题,如能耗高、管理不便等。
在此背景下,设计一种高效、智能的路灯控制系统显得尤为重要。
本文设计的智能路灯控制系统旨在通过单片机技术实现对路灯的智能化控制,以提高路灯管理的效率和节能性。
该系统能够根据实际情况自动调整路灯的亮度和开关状态,既保证了道路照明需求,又能有效降低能源消耗。
该系统还具有远程监控和管理功能,方便管理人员对路灯系统进行实时监控和操作。
本研究的设计方案将围绕单片机为核心控制单元,结合传感器、通信模块等外围设备,构建智能路灯控制系统的硬件和软件平台。
通过对系统的设计和实现,将有效解决传统路灯控制系统的不足,提高路灯系统的智能化水平和管理效率。
本研究的成果将具有一定的推广价值,为其他领域的智能化控制提供有益的参考和借鉴。
1. 研究背景和意义随着城市化进程的加快和智能化技术的普及,城市照明作为城市基础设施的重要组成部分,其智能化控制的需求也日益凸显。
传统的路灯控制系统主要依赖于固定的时间或手动控制,无法实现实时调节和灵活管理,这不仅导致了能源浪费,也不利于城市的美观和安全性。
基于单片机的智能路灯控制系统设计应运而生,具有重要的研究背景和意义。
研究背景方面,随着科技的进步和社会的发展,单片机技术在智能控制领域的应用日益广泛。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,可以实现对各种设备的智能化控制。
在路灯控制系统中引入单片机技术,不仅可以实现对路灯的智能化控制,还可以提高系统的可靠性和稳定性。
随着物联网、大数据等技术的快速发展,智能路灯控制系统的设计也具备了更多的可能性。
研究意义方面,基于单片机的智能路灯控制系统设计不仅可以实现对路灯的智能化管理,提高城市照明的安全性和美观性,还可以实现能源的节约和优化配置。
目录第一章绪论 (1)1.1设计概述 (1)1.1.1设计背景 (1)1.1.2设计意义 (2)1.2系统设计目标 (2)第二章总体设计 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1AT89S52单片机概述 (5)3.1.1AT89S52单片机的内部组成 (5)3.1.2AT89S52单片机的功能特性 (5)3.2显示模块设计 (8)3.3物体检测模块设计 (13)3.4环境监测单元设计 (14)3.5电源单元设计 (18)3.6功率调节单元设计 (19)3.7系统各模块方案设定 (19)第四章软件系统设计 (20)4.1系统软件设计说明 (20)4.2程序结构框图 (20)第五章测试与结果分析 (21)5.1测试方法与结果 (21)5.1.1时钟设定和定时开关路灯测试 (21)5.1.2环境明暗检测测试 (21)5.1.3交通情况测试 (21)5.1.4路灯故障检测报警测试 (21)5.1.5自制单元控制器稳压电源测试 (22)5.1.6自制单元控制器恒流驱动电源测试 (22)5.1.7功率输出测试 (22)5.2测试结果分析 (23)总结 (24)参考文献 (25)石家庄职业技术学院毕业论文--1 第一章 绪论1.1 设计概述1.1.1 设计背景随着我国城市的发展、经济的繁荣、社会的进步和人们提高生活水平及环境质量的要求,城市道路照明和城市的夜景照明已经成为城市规划、建设和管理中的一项重要工作。
城市道路照明是方便城市居民必备的生活条件,而城市的夜景照明是再塑和美化城市形象、鼓舞民心、振奋精神的一项非常有意义的工作。
近几年来,全国许多大城市、甚至一些中小城市的各级领导,都格外重视道路照明和夜景照明工作。
城市亮化作为形象工程的重要组成部分,越来越被政府所重视,大量的资金投入进行建设和改造,使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌,绚丽多彩,但问题也随之而来,能耗的逐年攀升,由此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;维护费用增加,社会成本过高,电费支出过多,财政承担相对困难;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,急切加以解决。
工学院毕业设计(论文)题目:基于单片机的智能光控路灯的设计专业:机电技术教育班级:***姓名:***学号:指导教师:***日期:2011年6月目录引言: (1)1 概况与现状分析 (2)1.1 智能路灯发展的概况 (2)1.2 现状分析 (2)2 总体电路设计及方案论证 (3)2.1 总体电路设计及分析 (3)2.2 方案论证 (4)2.2.1 传感电路部分 (4)2.2.2 执行电路部分 (4)3 单片机介绍 (5)3.1 单片机概述 (5)3.2 单片机的主要功能及应用领域 (6)3.3 单片机的发展趋势 (7)4 硬件电路设计 (8)4.1 AT89c51简介 (8)4.2 光敏电阻介绍 (11)4.3 LM324简介 (12)4.4 单片机最小系统电路 (12)4.5 光电检测电路 (12)4.6 路灯控制电路 (13)4.7 硬件电路原理图 (14)5 软件设计 (15)5.1 protues软件介绍 (15)5.2 keil c51简介 (16)5.3 主程序 (17)6 系统调试及仿真 (18)6.1 系统调试 (18)6.2 系统仿真 (18)7 总结与致谢 (22)参考文献 (23)源程序 (25)基于单片机的智能光控路灯的设计摘要:随着社会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的。
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智能路灯控制器,实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关的功能。
关键词:路灯;单片机技术;控制引言:随着夜晚的来临,城市里华灯初上,人们消除了白天的繁忙,漫步穿行于城市的街·1道上。
在那霓虹漫彩的灯光下,一个个孩子欢快的玩耍着,一对对男女漫步于小道里、花园中,一辆辆汽车奔驰于公路上。
路灯已经成为一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分,在城市照明中发挥着举足轻重的作用,而其所依靠的就是路灯自动控制系统。
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。
智路灯控制系统毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1设计概述 (1)1.1.1设计背景 (1)1.1.2设计意义 (2)1.2系统设计目标 (2)第二章总体设计 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1AT89S52单片机概述 (5)3.1.1AT89S52单片机的部组成 (5)3.1.2AT89S52单片机的功能特性 (5)3.2显示模块设计 (8)3.3物体检测模块设计 (13)3.4环境监测单元设计 (14)3.5电源单元设计 (18)3.6功率调节单元设计 (19)3.7系统各模块方案设定 (19)第四章软件系统设计 (20)4.1系统软件设计说明 (20)4.2程序结构框图 (20)第五章测试与结果分析 (21)5.1测试方法与结果 (21)5.1.1时钟设定和定时开关路灯测试 (21)5.1.2环境明暗检测测试 (21)5.1.3交通情况测试 (21)5.1.4路灯故障检测报警测试 (21)5.1.5自制单元控制器稳压电源测试 (22)5.1.6自制单元控制器恒流驱动电源测试 (22)5.1.7功率输出测试 (22)5.2测试结果分析 (23)总结 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1 设计概述1.1.1 设计背景随着我国城市的发展、经济的繁荣、社会的进步和人们提高生活水平及环境质量的要求,城市道路照明和城市的夜景照明已经成为城市规划、建设和管理中的一项重要工作。
城市道路照明是方便城市居民必备的生活条件,而城市的夜景照明是再塑和美化城市形象、鼓舞民心、振奋精神的一项非常有意义的工作。
近几年来,全国许多大城市、甚至一些中小城市的各级领导,都格外重视道路照明和夜景照明工作。
城市亮化作为形象工程的重要组成部分,越来越被政府所重视,大量的资金投入进行建设和改造,使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌,绚丽多彩,但问题也随之而来,能耗的逐年攀升,由此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;维护费用增加,社会成本过高,电费支出过多,财政承担相对困难;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,急切加以解决。
路灯控制系统的设计摘要随着中国经济的快速发展,人类对电力能源的需求日益增大,电力资源日益缺乏。
因此如何节能降耗已成为近几年来人们关注讨论和研究的话题。
本文研究的路灯控制系统是针对我国城市在路灯照明的控制方面产生的巨大能源消耗和浪费而开发出的新的智能型的路灯控制系统。
本文详细介绍了该系统的设计与实现。
本文详细介绍并分析了以单片机芯片AT89S52、时钟芯片DS1302、光敏电阻为主要部件的硬件电路和在以keil 软件为主要编程环境的软件部分。
通过时间控制和环境参数控制相结合的方法去控制路灯。
实现随着光照强度的大小和在一定时间段内路灯都有着的不同表现,午夜路灯间隔开以节省电源,光照很足时路灯全部自动断开不工作等功能。
实验表明,该路灯控制系统是一种智能型控制系统。
电力资源既能够得到合理利用也不会影响人类的交通安全。
随着社会的发展,路灯控制系统会得到更广泛的应用。
关键词:路灯控制、单片机、时钟芯片、光敏电阻AbstractWith China's rapid economic development, human electricity demand growing, the power resource-scarce. Therefore, how energy consumption has become a topic of discussion and research attention.In this paper, the street light control system for street lighting in the Chinese cities control the enormous energy consumption and waste and to develop new intelligent street lights control system.This paper describes the design and implementation of the system.This paper introduced and analyzed in single chip AT89S51, clock chip DS1302, photosensitive resistance as the main components of hardware circuitry and with keil as the main programming environment software.Time control and the environment through the combination of parameter control methods to control the lights. As the light intensity to achieve a certain period of time the size and all have different performance lamps, night lights spaced to save power, light is enough to automatically disconnect when the lights do not work all the functions. Experiments show that the street light control system is an intelligent control system. Power can be both rational utilization of resources will not affect the safety of mankind. With the social development, street lighting control system will be more widely used.Key words: street lighting control, single-chip, clock chips, light resistance目录第一章绪论................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计摘要:随着社会经济的快速发展能源消耗不断增加,造成极大的资源浪费。
为了应对当前日益严重的能源危机,响应生态文明建设,本小组设计了一种基于单片机控制的太阳能路灯控制系统方案。
该系统依靠太阳光为主要能量来源,白天该系统由电池板实现光电转换对蓄电池进行储能,电池负责在夜间为负载供电,该系统具有环保,节能,安全的特点。
关键词:太阳能;路灯;智能控制系统;监测引言城市照明是一种生活姿态,也是一种时尚体验。
它是城市的一面镜子,代表城市的风格,散发城市的魅力。
太阳能LED灯具得天独厚,拥有优良的节能效果、人性化的照明控制,吸引了众多客户的眼球,与传统灯具相比,优势突出,堪称性价比之王,对环境要求不高,只要有阳光,太阳能LED灯具就呈现星火燎原的态势。
太阳能LED灯具发展前景广阔,节能环保、发光效率高是它的优势所在,传统光源必将被逐步取代。
伴随着科技的进步,太阳能LED发光效率不断升高,投入成本不断下降已经是不争的事实。
1智能控制系统运行原理太阳能路灯控制系统在运行的过程中,判定恒流负载输出主要是利用采集太阳能光伏板的电压。
一旦系统检测到太阳能板电压较高,且高出蓄电池额定电压的时候,MPPT充电模式就会自动开启,这时STC单片机通过采样到的太阳能板电压和电流值通过变步长的电导增量法计算最大功率点,通过PWM信号的占空比调节太阳能板充电电压大小达到最佳充电功率点。
在充电的时候对蓄电池进行实施检测,防止其电压发生过充电现象。
太阳能板的电压降低到规定值时,系统则会自动停止冲电,进入分段式恒流负载输出控制模式。
此时主要根据不同的太阳能板电压值,通过Boost放电电路控制PWM信号的占空比方式控制负载输出电路输出不同的电流值。
2系统设计2.1系统总体结构在光照情况下,太阳能路灯系统的电池组件会自动手机太阳光的能量,将这些光能转化为电能并进行存储,对蓄电池进行蓄电过程,而在无光照情况下,太阳能路灯系统会自动转为对通过路灯控制处理器对蓄电池进行放电控制,让路灯照明。
清华大学本科毕业论文基于单片机控制的太阳能LED路灯照明系统专业名称自动化申请学士学位所属学科工科2012年5月10号摘要摘要本设计基于AT89C52单片机,太阳能采集板吸收的太阳能经逆变器转化为稳定的+5V电压作为各器件的供电电源。
热释传感器检测移动物体,及由光敏电阻组成的分压电路检测周围环境明暗情况。
矩阵键盘键入数据后经芯片AT89C52控制由LCD显示相应信息。
单片机与上位机之间由RS232串行通信接口连接,使软硬件相结合。
整个过程完成了基于单片机的太阳能LED路灯照明控制系统的要求。
设计电路主要分为核心单片机、太阳能采集电路、蓄电池存储及电压检测电路、负载输出控制与过流检测电路、红外传感器距离感应电路、键盘电路、节能LED电路、串口通信电路、LCD显示等模块。
设计中各状态均由按键控制,并以128*64 点阵LCD显示,操作简单,功能齐全,界面友好。
关键词:负载输出控制及检测电路太阳能采集电路 LED 红外感应AbstractAbstractThis design based on the AT89C52 single chip computer, solar collection plate absorbs solar via inverter into stable + 5V voltage as each device of power supplies. Heat release it sensor detection, and moving object by photosensitive resistors points voltage circuit testing environment light and shade. Matrix keyboard type data by AT89C52 control after chip LCD the corresponding information. Between SCM and PC by RS232 serial communication interface connection, make combining software. The whole process completed based on SCM solar LED street lamp lighting control system requirements. Circuit design mainly divided into core microcontroller, solar acquisition circuit, battery storage and voltage detection circuit, load output control and flow detection circuit, infrared sensor distance induction circuit, keyboard circuit, energy-saving LED circuit, serial communication circuit module, LCD display. Design of each state all by buttons control, and to 128 * 64 dot matrix LCD display, simple operation, the function is all ready, friendly interfaceKey words:load output control and detection circuit solar data acquisition circuit LED infrared sensor目录1 绪论 (1)1.1 设计研究的原因、目的与意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)2 系统原理及各组成模块 (2)2.1系统原理 (2)2.2系统各模块介绍 (2)2.2.1 太阳能采集及电源模块 (2)2.2.2 A/D电压采样模块 (3)2.2.3 物体检测模块和环境明暗检测模块 (5)2.2.4 路灯控制模块 (6)2.2.5 键盘电路模块 (7)2.2.6 LCD显示模块 (8)2.2.7 时钟模块 (9)2.2.8 串口通信模块 (10)2.2.9 过流保护及声光报警模块 (10)2.2.10 太阳能电池组件及负载LED开关控制 (12)2.3 硬件连接过程中应注意的事项 (13)2.3.1 电路接地去噪问题 (13)2.3.2 布线注意事项 (14)3 软件编程 (14)3.1 软件编程要点 (14)3.2 程序主流程图及按键功能规划 (14)3.3 A/D转换程序 (15)3.4蓄电池电压检测电路 (15)4 总结及展望 (15)4.1所获心得及结论 (15)4.2前景展望 (17)参考文献 (17)致谢 (18)附录 (18)1 引言1.1 研究原因、目的与意义伴随着日益严重的能源危机,可再生能源的开发与利用渐渐成为人们研究的话题。
LED智能路灯控制系统院系:信息科学与工程学院专业班:电子科学与技术姓名:学号:指导教师:2015年05月LED智能路灯控制系统LED intelligent street light control system摘要随着社会的快速发展,人们的生活水平也在不断的提升,在人们生活当中,自动化家用电器越来越多。
与此同时,路灯也是人们生活当中不可缺少的一部分,当光线不足的楼道内或是夜晚,完全看不见路况,行走就非常不方便。
对于上面的情况,我就进行研究路灯,对于如今现有的路灯我加以分析,就决定了利用51单片机来制作一个智能路灯系统。
之后就需要在51单片机上面制作相关的控制电路和软件,以实现自动控制的目标。
其中自动控制方式是红外传感和光敏检测来完成。
红外传感是利用BISS0001芯片来进行的,光敏检测是利用光敏电阻来采集数据的,并且采用LM393来分析光敏电阻检测的数据并分析出光的强度。
当在光线比较强的时候,该路灯是出于熄灭的状态;当光线比较弱的时候,并且没有人体的存在的时候,路灯也是处于熄灭的状态的;只有当光线比较弱的时候,同时有人体存在的时候路灯才处于亮的状态。
并且在路灯亮的时候,人体离开后,延时一段时间后再熄灭路灯。
这样就很好的减少了电能的浪费,也充分的体现了智能化,不用声控利用红外也减少了噪音,充分的体现了人性化。
关键词:自动感应路灯单片机智能化AbstractWith the rapid development of society, people's living standards are also constantly upgrading, in people's lives, more and more automated household appliances.Meanwhile, the street also were an indispensable part of people's lives, when insufficient light corridor inside or night, completely invisible road, walking very inconvenient.For the above, I conducted a study on street lights, street lamps available today for me to analyze, it was decided to make a use SCM intelligent street lighting system.Then you need to make the top 51 single-chip control circuitry and related software to achieve automatic control of the target.Wherein the automatic control mode is an infrared sensor and a photodetector to complete.Infrared sensor is the use of BISS0001 chip to carry out, the photodetector is sensitive to light and resistance to collect data and analyze the use of LM393 photoresistor test data and analyze the intensity of light.When the light is strong, when the lights are turned off for the state;When the light is weak, and there is no presence of a body, when the street is in the off state;Only when the light is relatively weak, while the presence of the human body when it is in the bright lights of the state.And bright lights when leaving the human body, the delay period of time before lights go out.This is less of a good waste of energy, but also fully embodies the intelligence, no less a voice by infrared noise, fully embodies the humanity.Keywords: auto-sensing street light SCM intelligent目录摘要............................................. 错误!未定义书签。
本科生毕业设计(申请学士学位)论文题目基于单片机的路灯智能控制器设计专业名称自动化2013年6月学生:(签字)学号:2009210377答辩日期:2013 年 6 月16日指导教师:(签字)目录摘要 (1)Abstract (1)1 绪论 (2)1.1 设计背景及意义 (2)1.2 系统设计目标 (3)2 设计方案 (3)2.1 方案选择与论证 (3)2.2 各个模块的方案选择与论证 (3)2.2.1 主控单元 (3)2.2.2 时钟模块 (3)2.2.3 环境明暗监测模块 (4)2.2.4 按键控制模块 (4)2.2.5 液晶显示模块 (4)2.3 系统最终方案 (4)3 系统硬件设计与实现 (5)3.1 总体设计框图 (5)3.2 主控单元设计 (5)3.3 时钟模块设计 (6)3.4 环境明暗监测模块设计 (7)3.5 按键控制模块设计 (7)3.6 液晶显示模块设计 (8)4 系统软件设计与实现 (8)4.1 主要模块程序结构框图 (8)4.1.1总体软件设计框图 (8)4.1.2 时钟模块软件设计 (10)4.1.3 环境明暗监测模块软件设计 (11)4.1.4 按键控制模块软件设计 (11)4.1.5 液晶显示模块软件设计 (12)5 测试与结果分析 (13)5.1 总体实物图 (13)5.2 测试方法与结果 (13)5.2.1 时钟设定和定时开关路灯测试 (13)5.2.2 环境明暗检测测试 (15)5.3 测试结果分析 (16)结论 (16)参考文献 (17)附录Ⅱ:整体实物图 (21)附录Ⅲ:元器件清单 (22)致谢 (24)基于单片机的路灯智能控制器的设计摘要:随着我国经济的发展、社会的进步和人们提高生活水平及环境质量的要求,城市道路照明和城市的夜景照明已经成为城市规划、建设和管理中的一项重要工作,本次毕业设计设计是应用单片机技术对路灯进行智能控制,以达到节能减排的目的。
本设计采用单片机为核心控制单元,还包括时钟模块、环境监测模块、按键控制模块、显示模块和路灯模拟模块等模块。
河南科技学院2014 届本科毕业论文(设计)设计题目:基于单片机的智能路灯控制系统设计学生姓名:所在院系:所学专业:导师姓名:完成时间:2014-5-10基于单片机的智能路灯控制系统设计摘要随着中国现代化节奏的不断加快,电子产品的大量应用也导致电力消费飞速地增长。
于此相对的另一个事实是电力资源已成为一种紧缺型资源。
如何节能降耗己成为近年来世界性研究的一个热点课题。
目前路灯已经成为一个城市的照明和夜景美化不可分割更无可替代的一部分,而在路灯的高效节能方面,自动路灯控制系统的优劣举足轻重。
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。
本设计研究的基于单片机的智能路灯控制系统正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出的新型节能控制系统。
本文给出了智能路灯控制系统的架构和设计方案,详细分析了其工作原理和以AT89S51为主控单元的各模块软硬件设计。
关键词:智能路灯,单片机,分时调压,光线调压DESIGN OF STREET LAMP CONTROL SYSTEM BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTERABSTRACTWith the accelerating pace of China's modernization, a large number of applications for electronic products also led to rapid growth in electricity consumption. Another fact is that this relative power resources has become a scarce resource type. How to saving energy has become a hot topic in recent years, worldwide research.Currently street lighting has become part of a city and the beautification lighting and night indivisible more irreplaceable. In terms of energy-efficient lights, automatic street light control system merits of pivotal.Due to the microcontroller with high integration, processing capacity, high reliability, simple structure, low-cost advantages, so the street lighting project has been widely used. The study design microcontroller-based intelligent street light control system in our country is on the existence of a huge city lighting energy consumption and the development of new energy-saving control system.This paper presents the architecture and design of intelligent street light control system, a detailed analysis of its working principle and to AT89S51 as the main control unit hardware and software design of each module.Keywords: intelligent street lighting, SCM, timeshare regulator,light regulator目录1绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计的意义 (1)1.3国内外现状分析 (1)1.4论文的主要内容 (2)2P ROTEUS仿真软件与K EIL (2)2.1P ROTEUS仿真软件 (2)2.2K EIL (2)3硬件设计 (3)3.1按键模块 (3)3.2计时模块 (3)3.2.1计时模块的软件设计 (3)3.2.2计时模块的硬件设计 (5)3.3光线强弱检测模块 (5)3.3.1ADC0832综述 (5)3.3.2光敏电阻的介绍 (7)3.3.3光线强弱检测模块的硬件电路设计 (8)3.4路灯控制模块 (9)3.4.1继电器的概述 (9)3.4.2PNP型三极管的概述 (9)3.4.3路灯控制模块的硬件电路设计 (10)4软件设计 (11)4.1程序模块分类及功能 (11)4.2程序流程图 (11)5软件测试 (13)5.1测试目的 (13)5.2测试方法 (13)5.2.1功能测试: (13)5.2.2测试结果 (13)6结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录1:电路原理图 (18)附录2:重要源代码模块 (19)1 绪论本文研究的智能路灯节能控制系统是通过配套的功率变换组件,可在路灯的启停和运行中,有效的调节路灯的端电压,控制路灯的照明亮度,从而改变了路灯在不同时段的耗电量,改善了功率因素,到了节约电能的目的。
1.1 设计背景“十二五”时期,我国仍将处于工业化和城镇化快速发展阶段,面临的资源和环境形势依然严峻。
能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素,应当从战略和全局的高度,充分认识做好能源工作的重要性和紧迫性,高度重视能源安全,实现能源的可持续发展。
在北京东西部能源技术研究院的报道中有这么一篇中提到节能是缓解能源约束,减轻环境压力,保障经济安全,实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择,体现了科学发展观的本质要求,是一项长期的战略任务,必将摆在更加突出的战略位置。
城市亮化作为形象工程的重要组成部分,越来越被政府所重视,大量的资金投入进行建设和改造,使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌,绚丽多彩,但问题也随之而来,能耗的逐年攀升,由此产生的某些问题亦逐渐显露出来。
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,急切加以解决。
尤其是在当前环境条件每况愈下的形势下,低碳、节能、环保越来越收到人们的重视。
旧式的控制系统存在功耗大,公共资源得不到充分应用,效率低等消极影响。
伴随着路灯数量的急剧增加,照明系统中所存在的问题也日益突出,耗电量大就是其中最为突出的一个。
所以,对城市的路灯的设计已经成为了当务之急。
1.2 设计的意义路灯是我国经济发展和国家建设中必需的用电设备,它在我国的整体用电量中所占比例巨大,如果通过节能装置对其进行有效控制,就能够降低电力损耗,达到节约能源,降低生产安装成本,有助于我国经济的快速发展。
1.3 国内外现状分析目前,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,造成维护和材料的极大浪费。
较高的电压不仅不能让负载设备更好的工作,而且还会造成发热及过早损坏,还会造成不必要的电费开支。
而且,我国绝大多数地区的路灯关开灯都是采用人工控制或者定时控制,这样也有许多不利之处:若采用人工控制,则路灯开关存在着一定的不确定性,同时也1占用了一定的人力资源。
定时控制则存在着夏冬季白黑昼时间不同的情况,使得天还没黑路灯就开,天还没亮路灯就灭的情况,大大影响了人们的日常出生活。
本设计通过使用AT89C51单片机对系统进行智能控制,使系统达到自动启停及智能调压。
近年来,随着科技的不断发展,各种路灯控制器也被不断的研究出来。
1.4 论文的主要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。
主要内容如下:(1) 利用单片机,对整个路灯系统进行研究与设计。
(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。
2 Proteus仿真软件与Keil2.1 Proteus仿真软件Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师以及致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真都能方便的实现,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。
2.2 KeilKeil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显2的优势,因而易学易用。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。
运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
3 硬件设计3.1 按键模块键盘模块的硬件电路设计如图3-1所示。
K1、K2、K3、K4分别同P3.0、P3.1、P3.2、P3.3相连,当S2、S3、S4、S5任意一个键按下时,同它相连的端口电压则被拉低。
在此设计中,若在时间调整模式下S2设置为“加1”功能键,S3设置为“减1”功能键;若在手动操作模式下S2设置为“开”功能键,S3设置为“关”功能键。
S4为功能切换键,实现运行模式、时间调整模式和退出模式的切换。