利用Proteus仿真实现路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的设计组员：班级：设计一个路灯自动控制开关电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。

控制电路用电池供电，熄灯后电路耗电小。

简要具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。

主要利用光敏电阻作为光敏传感器，555作为滞后比较器来设计电路，当光线强到一定程度时，555的输出发生跳变，当光线暗到一定程度时，555 的输出也要发生跳变。

一.设计的作用自动控制开关路灯电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，通过自动控制路灯电路有效的节约了能源，更重要的是减少了人力和物力的浪费。

二.设计的具体实现1. 系统概述设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性，利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合，使路灯亮灭。

施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。

与普通触发器相比，它有以下特点：（1）具有两个稳定的状态，但没有记忆作用，输出状态需要相应的输入电压来维持。

（2）属于电平触发，能对变化缓慢的输入信号作出响应，只要输入信号达到某一额定值，输出即发生翻转。

(3)具有回差特性，电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压，这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。

利用555定时器构成的施密特触发器，当在白天时，输出产生高电平，继电器触点断开，路灯不亮；当在黑夜时，输出产生低电平，继电器触点闭合，路灯亮。

工作原理：当白天有光照射的情况下，光敏电阻呈低阻状态，2处于高电平，使触发器的输出端输出低电平，继电器断开路灯不亮，控制指示灯LED1亮。

当黑夜无光照射的情况下，光敏电阻呈高阻状态，2处处于低电平，使触发器的输出端输出高电平，继电器得电，触点闭合，路灯亮，控制指示灯LED2亮。

2．单元电路设计与分析仿光电路就是按照光敏电阻有光或无光时，呈现低阻或高阻状态设计的，它采用两个电阻分压来实现。

一种路灯自动光控开关电路作者：熊小刚来源：《科学与财富》2019年第29期摘要：设计一种电路采用自然光线对路灯进行自动控制，只在夜间将灯打开，白天自动关闭，可用于工厂、机关及其他公共场所对路灯及广场灯光的自动控制，可免去专人管理，又可节约用电。

本文主要阐述这个电路的结构组成与工作原理。

关键词：路灯;自动光控;开关电路一、电路结构组成电路组成如图所示。

二、电路工作原理分析本电路组成的光控开关既有高灵敏度，又有高可靠性和稳定性。

这是由于在电路中除了主控电路外，还附加了一个稳定电路工作状态的电路，该电路能在电路转换的过程中加速电路的转换，在电路转换后又能增强电路的稳定状态，当电路稳定后延迟一段时间自动退出转换过程，这个电路称为“继电器动作闭锁电路”。

该电路的主控电路（由IC1及其外围元器件组成）是一个由555电路组成的特殊的R-S触发器，又称为单端比较器，它是双稳态电路中的一种电路。

该电路的特点是将电路的复位端R（555电路的⑥脚）直接接至电源端，使其接至电路电源后一直保持高电平。

电路的转换完全由它的S端（555电路的②脚）的电平状态来决定。

IC2与其外围元器件组成主控电路的附加电路，也就是“继电器转换锁定电路”，该电路是一个由555电路组成的单稳态电路。

在平时，NE555 （IC2）的②脚在R4～R6的偏置下为高电平。

又由于它的⑥脚通过R7连接至电源端，也为高电平。

因此单稳态电路IC2处于稳态，输出端③脚输出低电平。

IC2的输出状态又通过R8及继电器Kl-l的触点控制着VT1或VT2的工作状态，实现电路的加速转换与稳定过程。

该电路受继电器触点Kl-2在转换过程输入的负向脉冲的触发而翻转，翻转后输出端③脚输出高电平，并通过R8及Kl-l加至VT1或VT2的基极。

.这时电路进入暂稳态延时过程，电源通过R7向C6充电，这一充电过程即电路转换后的稳定过程。

按照电路中R7与C6的数值计算，约等于8分钟，8分钟后C6充电电压上升至2VDD/3，电路再翻转，输出端恢复低电平。

结合proteus实现路路彩灯—电路仿真实验路灯是城市道路的重要设施之一，可以提供夜间行车和行人活动的安全保障。

随着科技的不断发展，彩灯逐渐取代传统的白灯，给城市增添了一抹亮丽的色彩。

在本文中，我们将结合Proteus软件实现路灯电路的仿真实验。

路灯电路主要由三个部分组成：电源部分、控制部分和照明部分。

电源部分提供电能给整个电路系统，控制部分负责控制灯的开关和亮度，照明部分则是实现灯光的发光。

首先，我们需要选择合适的元件来搭建电路。

在Proteus中，我们可以在元件库中找到各种电子元件。

对于电源部分，我们可以选择一个直流电源和一个电容器来实现稳定的输出电压。

控制部分可以选择一个单片机，用来控制彩灯的开关和亮度。

照明部分可以选择一个LED灯和一个电阻，来实现灯光的发光。

接下来，我们需要将这些元件进行连接。

在Proteus中，我们可以通过拖拽元件并连接它们的引脚来完成电路的搭建。

首先，将直流电源和电容器连接在一起，以提供稳定的电压输出。

然后，将单片机的引脚连接到LED灯和电阻上，以控制灯的开关和亮度。

最后，将LED灯和电阻连接在一起，以实现灯光的发光。

完成电路搭建后，我们可以进行仿真实验了。

在Proteus中，我们可以设置各个元件的参数和初始状态，并运行仿真实验来观察电路的工作情况。

通过调整单片机的引脚状态，我们可以控制灯的开关和亮度，并观察LED灯的发光情况。

在仿真实验中，我们可以通过改变电源电压和电阻值来模拟不同的工作情况。

例如，可以降低电源电压来观察灯的亮度变化，或者改变电阻值来观察灯的颜色变化。

通过这些实验，我们可以更好地理解电路的工作原理和性能特点。

总结起来，通过结合Proteus实现路灯电路的仿真实验，我们可以更好地理解电路的工作原理和性能特点。

通过调整参数和运行实验，我们可以观察电路的工作情况，并优化电路设计。

这对于提高路灯电路的可靠性和性能具有重要意义，也为我们进一步研究和开发新型路灯电路提供了基础。

模拟路灯控制系统专业：班级学号：学生姓名：指导老师：二〇一一年六月摘 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ABSTRACTThis 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目录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。

光控路灯自动控制器电路图：路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。

适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。

工作原理如图所示。

接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。

天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。

继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。

交流继电器KM2路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。

适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。

工作原理如图所示。

接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。

天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。

继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。

交流继电器KM2通电工作．KM2的触点l—2、4—5闭合，发光二极管vD3显示$情号指示，照明灯H自动燃亮。

天亮时，RG呈低阻，VT1获基极电流而导通，其射松输出高电位使vT2饱和导通。

kMl动作，KMl的触点2—3断开，KM2断电而释放，KM2的触点2-3闭合，4-5断开，vD3将显示绿色信号指示，路灯H自动熄灭。

其中，电阻R1，电容c1起延时作用，以防止夜间闪电干扰而导致电路误下作。

R2为限流电阻。

电阻R3、电位器RP为vTl的偏置电阻，调节P可改变vTl、vT2的导通电压。

二极管vDl为保护二极管。

电容c2用于消除继电器KMl的吸合及释放可能产生的抖动现象。

电阻R5、电容c3为消火花电路。

二极管vD2、电容c4为半波电流。

LED智能路灯控制系统设计随着城市化进程的不断加快，城市道路越来越多，路灯数量也日益增加。

传统路灯存在能耗高、寿命短、维护管理成本高等问题，而LED路灯以较低的能耗、较长的寿命、较低的维护成本等诸多优点逐渐取代了传统路灯成为主流选择。

在此基础上，智能路灯控制系统的出现不仅能更大程度地发挥LED路灯的优势，提高城市路灯的使用效率，同时可以更好地满足人们在生活中的需求。

本文将介绍LED智能路灯控制系统的设计思路和实现方法。

一、系统设计思路1. 系统架构设计本系统采用集中与分布相结合的系统架构。

通过将LED灯路灯控制器、数据采集中心与互联网技术相结合，把所有的灯控制器连接至一个控制中心，通过分布在各个控制器上的传感器、通信模块等实现灯控器的实时状态采集和控制命令的下发。

2. 控制方式通过对人们对道路照明的需求进行统计分析，本系统采用以下三种控制方式：传感器控制当传感器检测到周围照度低于设置的亮度值时，自动打开路灯；当检测到周围照度高于预设亮度值时，则关闭路灯。

此种方式可以根据环境光线的变化自动进行调节，避免路灯一直开启，浪费能源。

手动控制用户可以通过手机App或者有线手动开启或关闭路灯。

预定时间控制利用时钟芯片，可以通过程序对路灯控制器的开关时间进行预定，定时开启或关闭路灯。

3. 通信方式本系统采用ZigBee协议或LTE/NB-IoT无线通信方式，实现灯控器与数据采集中心之间的通信。

4. 智能算法为提高路灯的使用效率，本系统采用了人工智能算法。

通过累积历史数据，以及路灯自身的状态、环境变量等信息，实现对路灯的智能控制，达到自适应、无需手动干预的控制效果。

例如对于相邻两个路段，当一个路段获得了最大亮度值，而另一个路段获得了最小亮度值时，系统会选择将光源的能量转移到那个最小的路段，以最小的能耗来达到最大的亮度的目标，节省能源、降低成本。

二、系统实现方法本系统是利用单片机进行硬件控制的，同时实现网络通讯，云存储，无线远程控制等功能。

Hefei University课程设计报告课程名称：电力电子技术姓名：江碧夏亚运朱猛杨奉承学号: 0905071027 09050710340905071015班级: 09级自动化（2）班指导老师：张为堂概述路灯是现在生活中和常见的一种东西，而且有很多厂家都生产其控制器。

本次设计主要是设计一个路灯自动控制开光。

本文介绍了光敏电阻的基本原理和特点；继电器的工作原理；LM324的应用；并介绍了光敏电阻的基本结构和用于实现电路控制的功能；主要是实现了以弱控强的效果，并对程序进行调试及性能分析。

关键词：光敏电阻光控路灯继电器 LM324一．课程设计任务路灯自动控制开关电路的设计要求：可以根据光照的强度自动控制路灯的通、断。

具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来来控制路灯的通或断以及其灯的强度。

二．设计方案论证：1. 光电转换：用光敏电阻将白天与黑夜产生的光信号转换成电信号；2. 继电器与灯亮灭控制：用NPN型三极管控制继电器并控制灯的亮灭；3. 各模块的链接。

三．模块设计与分析：3.1光电转换光电转换模块—光敏电阻上图为光敏电阻，其亮阻大约在500欧姆，暗阻大约在250千欧左右，当白天有光照时光敏电阻上获得的电压小于0.2V为低电平，当黑夜无光照时光敏电阻上获得的电压大于4.6V为高电平。

3.2 LM324介绍LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。

与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。

该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。

共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。

每一组运算放大器可用图示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。

两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

电子线路课程设计题目路灯控制器设计专业班级09物电电信一班学生姓名徐旷怡陈梦达周吉指导教师张丹二O一二年十一月路灯控制器的设计设计说明：安装在公共场所或道路两旁的路灯，通常是随环境的亮和暗而自动的关断和开启或者自身亮度，同时可以对消耗的电功率进行测量。

实验时用1W白光LED （3.3V@300mA）代替路灯，用调光台灯替代环境光线变化。

（LED采用恒流供电，电流变化可以与LED亮度的变化约为线性变化。

）设计要求：基本部分1、自制电路供电的稳压电源；2、LED采用恒流供电。

3、该控制器具有环境亮度检测和控制功能，当处于暗（亮）环境下能够自动开（关）灯，为了演示方便，在现场演示时，当调光台灯（模拟自然光）较暗（较亮）时相当于暗环境（亮环境），此时另一个白光LED（模拟路灯）将被点亮（熄灭），以此实现光控功能。

发挥部分1、设计一个环境光线检测器，其输出电压能随光线近线性变化；2、受控的LED灯能随环境光线的明暗变化调整亮度，使在LED灯光照射范围内的光照强度保持恒定。

一、设计方案为了实现LED灯随环境光线的明暗变化调节亮度，我们使用了光敏三级管3DU33和运算放大器构成的基本电路。

通过光敏三级管得感光特性控制第一级运算放大器的输入电压，然后通过反馈来调节LED灯的明暗变化。

实现该电路的电路原理图如下：图1二、原件清单三、电路原理我们设计的电路原理图可以分为三个组成部分：电压控制电路，运算放大器比较电路和电流负反馈电路。

1、运算放大器比较电路如图2，电压控制电路是根据3DU33的感光特性来控制支路电压值得变化。

当有光照（1000lx）的情况下流过光敏三极管的光电流有10mA，这时电阻R1(1k)就会分得大部分电压，于是支路的电压就很小甚至为零；反过来，当环境光线不充足时，流过光敏三极管的暗电流只有几十微安，这时电阻R1分压就会降低，支路就会获得更大的电压。

通过光敏三极管的特性进行线性分压，从而能很好的控制运算放大器输入电压的变化来调节LED灯。

马路路灯自动控制器实验报告一，实验目的1. 学习8051定时器时间计时处理、光敏电阻、蜂鸣器的应用、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。

2. 设计任务及要求，利用实验平台上8个LED数码管，设计带有光线控制、定时控制、检测路灯是否损毁功能的马路路灯自动控制器。

二，实验要求基本要求：1：能够根据环境光线强度自动开、关路灯。

2：能够根据时间自动开、关路灯。

3：能够判断路灯灯泡是否损坏。

4: 自由发挥其他功能.三，实验基本原理利用光敏电阻的电阻值随入射光的强弱而改变的光电效应，控制LED灯的亮灭。

在白天，光敏电阻阻值小，输出低电平，LED灯灭；在晚上，光敏电阻阻值大，输出高电平，LED灯亮。

利用单片机定时器完成计时功能，设计时钟。

定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为0，每中断一次中断计数初值加1，当加到20时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。

为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。

由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。

然后设定时钟时间，当时间达到某一区域事，控制LED灯亮，超出这部分时，控制LED 灯灭。

同时利用光敏电阻的光电效应来检测LED路灯是否有损毁，若LED灯损毁，即不亮状态，相当于夜晚，光敏电阻阻值高，输出高电平，控制蜂鸣器响；若LED正常，即点亮状态，相当于白天，光敏电阻阻值低，输出低电平，正常运行程序。

四，实验设计分析针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进行设计，AT89S52 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。

基于单片机路灯控制器的设计与仿真本文介绍了基于单片机的路灯控制器的设计和仿真。

路灯控制器是一种智能化系统，用于自动控制路灯的开关和亮度。

本文首先对路灯控制器的设计进行了简要介绍，然后总结了其主要功能。

随着社会的进步和发展，路灯的使用越来越普遍。

传统的路灯控制方式需要人工操作，效率低下且不够灵活。

因此，设计一种基于单片机的路灯控制器是很有必要的。

基于单片机的路灯控制器主要包括以下部分：单片机微控制器 - 用于处理路灯控制信号和控制路灯的开关和亮度。

传感器 - 用于检测环境光线和车辆等信号，以确定路灯的亮度和开关时间。

电路和继电器 - 用于将单片机的输出信号转换为电压和电流，控制路灯的开关。

为了验证设计的正确性和可行性，我们进行了路灯控制器的仿真实验。

利用仿真软件，我们可以模拟不同环境条件下的路灯工作情况，以确保路灯控制器的性能良好。

基于单片机的路灯控制器具有以下主要功能：自动控制路灯的开关和亮度，根据环境光线和车辆等信号进行智能调整。

节能功能，可以根据路灯的使用情况自动开关，减少能源浪费。

监测功能，能够实时监测路灯的工作状态，并在出现故障时进行报警和维修提示。

总之，基于单片机的路灯控制器是一种智能化系统，可以提高路灯的使用效率和节能减排。

通过设计和仿真实验，我们可以验证该控制器的正确性和可行性，为现实生活中的路灯管理提供了一种更便捷和高效的解决方案。

引言总之，基于单片机的路灯控制器是一种智能化系统，可以提高路灯的使用效率和节能减排。

通过设计和仿真实验，我们可以验证该控制器的正确性和可行性，为现实生活中的路灯管理提供了一种更便捷和高效的解决方案。

引言本文介绍了基于单片机路灯控制器的设计与仿真。

我们将阐述该研究的背景和目的，解释为什么设计基于单片机的路灯控制器是有意义的，并展示该设计对节能和自动化的重要性。

本文介绍了基于单片机路灯控制器的设计与仿真。

我们将阐述该研究的背景和目的，解释为什么设计基于单片机的路灯控制器是有意义的，并展示该设计对节能和自动化的重要性。

课程设计任务书14/15 学年第一学期学院：计算机与控制工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：课程设计题目：智能路灯控制系统的设计起迄日期: 1月5 日 ~ 1月 16 日课程设计地点:专业教室指导教师:余红英李静学科部副主任：刘天野下达任务书日期: 2015 年 1月 5日课程设计任务书课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 AT89C52简介 (1)1.2 Proteus软件介绍 (1)1.3 Keil C51软件介绍 (2)2 总体设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计思路 (3)2.3 声检测模块 (3)2.4 光检测模块 (4)3 硬件接线图 (5)3.1 最小系统 (5)3.2 路灯设计电路 (6)3.3 行人检测电路 (6)3.4 光控制电路 (7)3.5 手动控制电路 (7)3.6 智能路灯电路设计原理图及说明 (8)4 流程图 (9)4.1 主流程图 (9)4.2 紧急情况流程图 (10)5 软件仿真 (11)5.1 软件仿真截图 (11)5.2 软件仿真结果分析 (13)6 总结 (14)附录 A 程序清单 (15)附录 B 软件仿真图 (17)参考文献 (18)1 绪论1.1 AT89C52简介AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元.图1.1 AT89C52引脚图1.2 Proteus软件介绍：英国Labcenter公司推出的Proteus软件是一款极好的单片机应用开发平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用PC以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试。

路灯开关模拟电路设计报告学号：10081437姓名：张子琦院系：测试与光电工程学院专业：测控技术与仪器指导教师：金信鸿中文摘要：路灯开关模拟电路学生姓名：张子琦班级：10081437指导老师：金信鸿摘要：NE555触发器、CD4011、三极管与继电器是实践中常用的几个元件。

本次课设实验是关于路灯的开关模拟，其核心是由继电器、光敏元件、放大器组成，外加电源、发光管组构成模拟电路。

其间运用到了触发器NE555、模拟电子技术中三极管与芯片CD4011组成的多级放大电路。

主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯，因通常希望路灯随日照光强度的变化而自动开启和关断，这样既满足行人的需要，又能节电。

关键词：NE555 CD4011 三极管继电器英文摘要：Lights Switch Analog CircuitsStudent name : Ziqi Zhang Class : 10081437Supervisor : Xinhong JinAbstract:NE555 triggers, CD4011, a transistor and a relay is one of several components commonly used in practice.This course is designed to switch on the lights of the simulation, its core is composed of the relay, a photosensitive element, amplifier, external power supply, a luminous tube group composed of analog circuit. It used to trigger NE555, simulation of multistage amplifier transistor and chip electronic technology CD4011.It is mainly used for installation in a public place or the road on both sides of the street lamp, street lamp because we often want to change with the sunshine light intensity automatically turned on and off, so as to meet the needs of pedestrian, but also can save power.Keywords: NE555 CD4011 transistor relay目录前言 (1)1设计任务与要求1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2方案设计与论证2.1系统原理框图 (2)2.2主要电路设计与参数 (3)2.2.1元件明细 (3)2.2.2主要元件介绍 (3)2.3总体电路图 (7)2.4仿真实验 (7)2.4.1P ROTEUS软件介绍 (7)2.4.2利用P ROTEUS仿真 (8)2.4.3仿真调试 (10)2.4.4仿真结果 (10)3 电路的安装调试与故障分析3.1电路安装 (10)3.2调试过程 (11)3.3故障分析 (12)4 实验结果 (12)5 心得体会 (13)6 致谢 (13)7 参考文献 (14)附录 (14)前言随着能源问题越来越引起人们的重视，节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面。

智能路灯控制系统设计与仿真实现摘要：路灯在人们的生活中扮演着举足轻重的角色，在夜晚，灯火通明，宁静祥和，给人以温馨与希望，为人们指明了前进的方向。

路灯同样也是城市不可或缺的基础设施，其节能效果将会对节能减排的结果产生直接的影响，因此，可以通过智能调控来对照明进行最优化的设置，从而合理地缩短切换时间，从而降低运营成本，从而创造出一个宜居的城市。

关键词：智能路灯；控制系统设计；仿真实现1.智能路灯发展前景在人工照明的时代已经接近尾声的情况下，智能路灯的控制已经成为节能的主要手段。

在目前的阶段，路灯的监控系统还存在着许多的问题，首先，它的功能比较单一，仅仅能够提供一些简单的切换功能，而日常的故障检查和数据报表都要靠手工来完成，而且还不具有很好的可扩展性。

二是使用较为落后的照明方式－－人工照明，由于季节、环境、人为等原因，照明时间不能一成不变；三是维修困难，维修困难，维修时间较长，工作量较大，缺少完善的故障预警机制。

缺乏有效的失效预警机制，将造成严重的安全事故。

智能控制系统能够根据现场的情况，进行有效的控制，例如：设定单次模式或日出日落模式，也可以实现路灯的单一、一线路的控制，并做到实时监控，实现智能化管理，有效提升路灯控制的扩展性，提高系统的可靠性，方便管理和操作。

2.智能路灯控制电路2.1.智能控制路灯的基本原理智能路灯具有诸多优势，特别是在节能环保上优势更加突出，同时能实现路灯的自动控制，利用ＰＷＭ调光技术，实现路灯亮度的区间性调节（设定在４０％～１００％之间），一旦夜晚或者光照异常天气（如阴雨天气等），系统检测到环境亮度低于设定亮度阈值时，继电器动作，控制路灯的亮度。

路灯采用太阳能电池供电系统，太阳能板随时而动，使其保持与阳光的垂直关系，提高阳光的利用率。

当光照强度弱时，系统检测光照强度低于设定的阈值后，路灯模块开启，太阳能系统停止运行。

路灯被点亮后，在夜间高峰期会保持高亮度运行，深夜后，红外热释、超声波检测和声控模块检测到有异动情况（人或车经过），路灯会在一定时间内慢慢转亮，在人和车经过后，路灯慢慢转暗（可以根据情况具体设置）。

利用P r o t e u s仿真实现路灯自动控制开关电路的设计The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020路灯自动控制开关电路的设计组员：班级：设计一个路灯自动控制开关电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。

控制电路用电池供电，熄灯后电路耗电小。

简要具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。

主要利用光敏电阻作为光敏传感器，555作为滞后比较器来设计电路，当光线强到一定程度时，555的输出发生跳变，当光线暗到一定程度时，555 的输出也要发生跳变。

一.设计的作用自动控制开关路灯电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，通过自动控制路灯电路有效的节约了能源，更重要的是减少了人力和物力的浪费。

二.设计的具体实现1. 系统概述设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性，利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合，使路灯亮灭。

施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。

与普通触发器相比，它有以下特点：（1）具有两个稳定的状态，但没有记忆作用，输出状态需要相应的输入电压来维持。

（2）属于电平触发，能对变化缓慢的输入信号作出响应，只要输入信号达到某一额定值，输出即发生翻转。

(3)具有回差特性，电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压，这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。

利用555定时器构成的施密特触发器，当在白天时，输出产生高电平，继电器触点断开，路灯不亮；当在黑夜时，输出产生低电平，继电器触点闭合，路灯亮。

工作原理：当白天有光照射的情况下，光敏电阻呈低阻状态，2处于高电平，使触发器的输出端输出低电平，继电器断开路灯不亮，控制指示灯LED1亮。

基于单片机的路灯控制器设计是一项关键的智能化城市管理技术，在当今社会中具有广泛的应用前景。

本文将从路灯控制器的设计原理、硬件设计、软件设计和仿真验证等方面展开详细介绍，以期为相关领域的研究与实践提供参考。

一、设计原理路灯控制器的设计原理是基于单片机的自动控制系统。

通过采集环境光强度、设置控制参数和实现时间控制等功能，实现对路灯的智能控制。

设计思路主要包括以下几个方面：1. 环境光强度检测：利用光敏电阻等传感器检测周围环境光强度，确定是否需要开启或关闭路灯。

2. 时间控制功能：设置路灯的开启和关闭时间，实现根据时间段自动调节亮灯状态。

3. 手动控制功能：通过按键或触摸屏等方式，实现对路灯的手动控制，方便维护人员的操作。

4. 通信功能：可选加入通信模块，实现远程监控和控制，提高管理效率。

二、硬件设计1. 单片机选择选择适合的单片机芯片，如常用的STC系列、51系列等，根据系统需求确定芯片性能和外设接口。

2. 传感器接口设计设计光敏电阻、温湿度传感器等的接口电路，完成对环境光强度、温度等参数的采集。

3. 路灯控制电路设计设计继电器驱动电路，实现对路灯的开关控制；设计亮度控制电路，实现对路灯亮度的调节。

4. 人机交互界面设计设计按键或者触摸屏等人机交互界面，实现对路灯控制参数的设置和手动控制功能。

三、软件设计1. 系统初始化完成单片机系统的初始化设置，包括时钟设置、IO口初始化等。

2. 传感器数据采集编写相应的程序，实现对环境光强度、温湿度等参数的采集，并做相应处理。

3. 控制算法设计根据传感器采集的数据和设定的控制参数，设计控制算法，实现对路灯的自动控制。

4. 人机交互界面设计设计界面交互程序，实现按键或触摸屏输入的响应和处理。

四、仿真验证使用仿真软件对设计的路灯控制器进行测试和验证，包括功能验证、稳定性验证、实时性验证等。

五、总结基于单片机的路灯控制器设计是一项复杂而又具有挑战性的工程项目。

通过对硬件设计、软件设计和仿真验证的全面展开，可以有效地提高系统的可靠性和稳定性，为城市智能化管理提供强有力的技术支持。

２００９．７（下旬刊）
理工科研
交通灯控制系统在 proteus 软件中的设计与仿真
陈 红［１］ 李 玮［２］
（［１］南京信息职业技术学院微电子工程系 江苏·南京 ２１００４６； ［２］江苏省电力试验研究院有限公司 江苏·南京 ２１００３６）
中图分类号：TP 212
文献标识码：A
文章编号：1672- 7894（2009）21- 271- 02
如果说大学教师是大学文化建设中某种意义上的导演和指 挥，那么大学生就应该成为大学文化建设中的不可缺少的演员。大 学生应该在与教师双向的交流互动、教学相长中，充分发挥自己的 主观能动性，在大学文化建设的实践中不断锻炼自己，不断寻求知 识、技能和素养的平衡发展，提高智商、情商和德商，不断增强自己 在思想观念、思维方式、人格品质、生存方式、行为样法等方面的现 代化水平，不断实现个体价值和社会价值的统一，促进自己的全面 发展。 3.2 全面协调地推进大学文化建设
学有所成、建功立业的思想武器。必须看到，如果没有民族素质的 学的校训、校风、学科特色、知名学者的独特魅力。它们融历史、地
整体提高，科学发展观要想得到深入的贯彻落实，并不是一件非常 域、传统、民族性和时代性为一体，往往具有较强的感染力、号召力
容易的事，甚至可以说是任重而道远。民族和国家的未来最终要取 和凝聚力。第四，要大力强化大学行为文化的示范作用。即在学术
Proteus 软件仿真可以使所设计的电路实用性提高，并且在教学过 程中使用 Proteus 软件能够解决实验设备和实验项目不足的问题， 使用 Proteus 软件进行仿真教学对于优化教学资源的配置有很重要 的意思。
使用 Proteus 软件对交通控制灯的硬件电路进行设计，并且将 汇编语言编写的程序进行编译后，将生成的.HEX 文件载入单片机 以后运行，得到的效果如图 4 所示。 6 结语

1 软件介绍1.1、Protel99SE软件介绍Protel99SE是Protel公司近10年来致力于Windows平台开发的最新结晶，能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。

因而今天的Protel最新产品已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是一个系统工具，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。

最新版本的Protel软件可以毫无障碍地读Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名EDA公司设计文件，以便用户顺利过渡到新的EDA平台。

对于以前没有接触过protel的人来说，首先，大家对protel要有一个整体的认识：通常所说的pcb板，就是指的是印制电路板。

印制电路板的制作，总体上要分为三个阶段：原理图的绘制，生成网络表，由网络表生成pcd图并进行布线。

原理图的绘制，主要就是体现各个器件之间的逻辑关系，也就是怎么连线。

原理图对于我们来说是比较直观，由原理图生成的网络表就是一种protel能够识别和认识的表。

对pcd板进行布线就是把相关的焊盘按照软件提供的链接关系连接起来。

1.1.1原理图设计（1）、文件操作双击桌面快捷图标，启动Protel99SE,进入Protel99SE的初始界面如图1.1图1.1 Protel99SE的初始界新建数据库文件，单击菜单File-New,弹出“新建设计数据库”如图1.2所示，在Database File Name.ddb更改自己所用的数据库,单击Browes…按钮，可选择文档放置路径。

单击OK按钮确认，关闭对话框，并弹出窗口如图1.3所示。

图1.2图1.3单击File-New…,在弹出的“新建文件类型选择”对话框中，选择Schematic Document图标，以建立一个原理图文件（.Sch）。

单击OK按钮。

在该文件上单击右键选择rename可以修改文件名称。

（2）新建原理图文件。

双击Schematic Document图标打开该文件。