基于单片机模拟路灯控制系统本科毕业设计论文

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。

本科毕业论文（设计）题目（中文）基于单片机的太阳能路灯设计及仿真（英文)Based on SCM solar street lamp design and simulation学院信息与机电工程学院年级专业 2010级电气工程及其自动化学生姓名吴昊昊学号 100154999指导教师董瑞丽完成日期 2014 年 4 月上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《基于单片机的太阳能路灯设计及仿真》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。

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注明。

除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

本人完全意识到本声明应承担的法律责任。

作者签名：日期：年月日在本文中,我们计划了含有单片机STC12C2051和时钟芯片DS1302的一个结合时钟控制和光线控制的太阳能路灯控制系统(此句不通）。

使用常见的存储器AT24C02存储路灯开关时间，光敏电阻来实现光开关。

傍晚天黑时光敏电阻控制路灯开启，行人稀少的凌晨按照预先设定的时间熄灭街灯，早上行人增加时按照预先设定的时间点亮街灯，早上根据照明水平日出自动切断电路的。

本文描述了整个系统的的工作原理和大部分电路，描述了单片机的优化设计和研究。

太阳能路灯的部分构成如下：光能电池、铅酸免维护电池、超亮LED, LED 路灯系统等。

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源,是人类最有发展前途的能源。

当今世界能源短缺，环境污染日益严重。

尽可能多地发展太阳能技术已成为世界各国政府在可持续发展的主要方法。

与白炽灯等照明方法相比，超高亮度LED灯体积小，重量轻，可靠性高，方向性好，并在各种恶劣的环境下工作稳定等优点。

而且除了太阳能LED 灯超节能外还有安装方便等优点。

关键词：太阳能电池； LED；时控电路；光控电路；控制器；铅酸蓄电池AbstractIn this article, we plan to contain and STC12C2051 MCU clock chip DS1302, a combination of clock control and light control of solar street light control e common memory AT24C02 street lamp switch time, photosensitive resistance to realize optical switch.In the evening when it gets dark, photosensitive resistance control street lamp open, pedestrians are according to the preset time put out the street light in the morning, morning pedestrians increases according to the preset time to light up the street light, cut off the circuit automatically according to the illumination level, in the morning.Solar street lamps parts as follows: solar batteries, lead-acid maintenance-free batteries, super bright LED, LED street lamp system, etc.Solar energy is an inexhaustible, inexhaustible energy, is the human most promising energy development.In today's world energy shortage, environment pollution is becoming more and more serious.And in addition to the solar LED lights super energy saving and convenient installation.Key words: solar cells;The LED;The control circuit;Electric circuit;The controller;Lead-acid battery目录上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明 (I)上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表 (II)上海师范大学本科毕业论文（设计）指导记录表 (Ⅳ)中文摘要及关键词 (Ⅴ)英文摘要及关键词 (Ⅵ)第一章绪论1.1研究背景 (1)1.2国内外研究现状和发展趋势 (1)1.3本文的主要研究内容 (2)第二章方案论证 (2)2.1设计要求 (2)2.2方案选择 (2)第三章系统总体框图 (3)第四章系统硬件设计 (4)4.1电源电路 (4)4.2太阳能电池板组件 (4)4.3蓄电池 (5)4.4照明负载 (6)4.5蓄电池和太阳能板的选用 (7)4.6显示电路 (8)4.7过充、过放控制电路 (9)4.8DS1302的结构及工作原理 (10)4.9存储器AT24C02简介 (111)第五章系统软件设计及仿真 (133)5.1系统软件设计 (13)5.2系统的仿真 (16)结束语及致谢 (21)参考文献 (222)附录 .............................................. 错误！未定义书签。

路灯控制系统的设计毕业论文目录第一章绪论................................... 错误!未定义书签。

1.1 路灯控制器系统设计的意义 (3)1.2 路灯控制器系统设计的前景 (4)第二章路灯控制系统设计的总体方案 (5)第三章路灯控制系统的硬件设计 (8)3.1 光照信号测量电路的设计 (9)3.2 时钟信号测量电路的设计 (13)3.3 单片机控制部分 (17)3.3.1 AT89S52的介绍 (17)3.3.2 复位电路的设计 (20)3.3.3 晶振电路的设计 (20)3.4 显示电路的设计 (21)第四章路灯控制器的软件设计 (23)4.1 Keil软件的介绍 (23)4.2路灯控制器设计的功能 (26)4.3路灯控制器的流程图 (27)第五章路灯控制系统的调试 (29)5.1电路调试 (29)5.1.1 硬件调试 (29)5.1.2 软件调试 (29)5.2 调试过程中出现的问题和解决方法 (30)第六章自己的心得体会 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)第一章绪论随着社会的不断发展，人类的生活水平不断提高，电力能源已经成为人们日常生活中不可缺少的部分。

展望未来，再用50年的时间，在本世纪中叶我国基本实现现代化，使人民享有更高的物质与精神文明。

这一宏伟目标能否顺利实现，在相当大的程度上取决于电力能源在未来50年稳健的发展。

在我国电力能源应用方面，城市路灯所消耗的能源占用了很大的比重。

据不完全统计，城市公共照明在我国照明耗电中占30％的比例。

目前，全国660多座城市约有各种路灯400万盏，为了提高路面亮度，若平均每盏灯增加50W。

则共需增容20万千瓦，全年多耗电约7亿千瓦时由于多增加光源、灯具、灯杆等照明设施，带来的初次购置费及日常的维护费也会明显增加。

从绿色照明角度考虑，多发出7亿千瓦时的电力，增排的二氧化碳和二氧化硫等有害气体对空气质量会产生巨大的影响，将破坏空气质量，不利于环保。

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。

基于单片机控制的模拟路灯控制系统摘要：本文设计的模拟路灯控制系统可以合理的利用电能，避免很多不必要的电能损失，该系统采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为控制核心，此单片机的时钟振荡系统能够显示时钟信息，并能够采集各种外部信号，经过整理后，为路灯做出相应的变化。

提高能源的利用率，美化了公路周边的环境，同时也为市民的出行带来极大的方便，降低交通事故的发生率。

关键词：路灯 AT89C51 光电开关光敏电阻直流电机Based on MCS Control Lighting Control System SimulationSummary：This design of street light control system simulation reasonable use of electrical energy, avoiding a lot of unnecessary power loss, the system uses ATMEL Corporation AT89C51 microcontroller as the control core, this microcontroller's clock oscillation system can display clock information, and be able to collect a variety of external signal, after finishing, in order to make corresponding changes in the street. To improve energy utilization and beautify the roads surrounding environment, but also bring great travel for the public convenience, to reduce the incidence of traffic accidents.Keyword：Street AT89C51 photoelectric switch photosensitive resistance DC Motor1. 引言目前市场中采用的太阳能路灯控制系统不能很好地利用能源，致使能源的无故浪费，而本文设计的模拟路灯控制系统是采用高亮度的LED灯进行显示控制，以单片机为微控制器，可以实现设定、显示开关灯时间，能够自动调节亮灯状态，当路灯出现故障时能够查出故障路灯具体地址。

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。

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。