基于单片机的模拟路灯控制系统设计

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。

基于单片机的模拟路灯控制系统模块设计文章介绍了一种以89C51单片机为核心构成的模拟路灯控制系统的控制电路，该电路采用传感器检测技术，使路灯可以根据交通和环境情况自动调节灯的状态。

并具有故障检测功能，故障发生时，某一支路发出报警信号，同时有显示部分显示故障灯所在支路的地址编码。

再加上液晶显示模块和信息输入模块，可以直观地显示出路灯的亮灭时间并可对其进行控制操作。

标签：路灯控制；LED驱动；MCU；传感器1 模拟路灯控制系统的方案设计与论证该系统创新点自动检测交通状况，并及时调节亮灯状态。

换句换说该系统具有测试点不同、运动状态不一样的情况下，灯的亮灭不一样，当某一运动的物体即将到达灯下时，该路灯提前点亮，当运动的物体驶过该路灯快要来到下一路灯下时，上一路灯熄灭，下一路灯点亮。

所以该系统首先具备检测运动物体的运动状态，还要求控制器能根据环境的变化而变化，形成智能化控制灯亮灭的目的。

通过分析，该系统设计了光控开关来实现这一功能。

1.1 探测运动物体该系统采用单片机控制路灯亮灭，当检测到物体运动时，将检测到的信号传回单片机，并有单片机根据信号对LED灯进行控制。

方案一：利用光敏电阻检测运动物体的信号。

根据光敏电阻对光线的灵敏度原理，光敏电阻收到的光亮度增加时，光敏电阻的阻值减小，使输出的电压增大为高电平，又因为串联分压，此时需加入电平转换电路，使输出的信号转换为低电平，输入单片机进行控制。

该方案设计的缺点是光敏电阻的测光范围宽，灵敏度较高，响应范围宽。

那么，该系统若要顺利进行，运动物体需要带有光源，另外光敏电阻还会受路灯等其他灯光的影响，故导致其不能正常工作。

为了节约成本，我们可以利用光敏电阻的特性，设计光电开关、故障检测等电路。

方案二：根据方案一的分析，光电开关工作原理是根据发射端发出的光束，经过物体反射，接受端据此判断是否有物体经过。

若没有光线被折射回来，输出高电平；反之，则输出低电平。

单片机再根据接收端电平的高低，做出相应控制。

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%。

单片机控制的模拟路灯控制系统设计模拟路灯控制系统是一种基于单片机控制的系统，用于智能地控制路灯的亮灭。

通过使用单片机作为主控制器，可以实现对路灯的自动亮灭、亮度调节、时间设置等功能，提高路灯的节能性和智能化程度。

一、系统设计方案1.硬件设计(1)单片机选择：选择一款功能强大、易于编程的单片机作为主控制器，如STC89C52(2)光敏电阻：用于感知光线强度，控制路灯的亮灭。

(3)三色LED灯：用于模拟路灯的亮灭状态，分别表示红、黄、绿三种不同的亮度。

(4)显示屏：用于显示系统的运行状态和参数设置。

(5)时钟模块：用于系统的时间设置和计时功能。

2.软件设计(1)系统初始化：在系统启动时，进行各个模块的初始化操作，包括IO口设置、定时器设置、中断设置等。

(2)光敏电阻检测：通过ADC模块读取光敏电阻的电压值，转换成灯光亮度等级。

(3)路灯控制：根据光敏电阻的电压值，控制三色LED灯的亮灭状态。

根据亮灯等级的不同，选择相应的亮灯模式，如红灯、黄灯、绿灯。

(4)时间设置：通过时钟模块设置系统的时间，并可以设定定时开关灯功能。

(5)显示屏交互：通过显示屏显示系统的运行状态和参数设置，实现与用户的交互功能。

二、系统功能详解1.自动亮灭功能系统通过光敏电阻感知光线的强度，根据设置的亮灯等级，自动控制路灯的亮灭状态。

当光线强度低于一定阈值时，系统自动点亮路灯；当光线强度高于阈值时，系统自动熄灭路灯。

这样可以根据实际的光照情况，智能地控制路灯的亮度，节约能源。

2.亮度调节功能系统可以根据用户的需求，通过显示屏进行亮度调节的设置。

用户可以根据实际需求设定不同的亮度等级，系统将根据用户设置的亮度等级来控制路灯的亮度。

这样可以根据不同的环境要求，调节路灯的亮度，提高路灯的灯光利用率。

3.时间设置功能系统通过时钟模块提供时间设置功能，用户可以根据实际需求设置系统的时间，并可以设定定时开关灯功能。

用户可以设定指定时间点的开灯和关灯时间，系统将根据用户设定的时间进行控制。

基于单片机的LED路灯控制系统设计引言：随着科技的飞速发展，节能环保成为了世界各国的共同目标。

而在城市照明领域，传统的荧光灯和高压钠灯逐渐被LED灯取代，以其高效节能、寿命长等优势成为了照明行业的主流。

本文将介绍一种基于单片机的LED路灯控制系统设计，旨在提高LED路灯的节能效果和照明质量。

一、系统设计概述本系统采用单片机作为控制核心，通过检测周围环境的亮度和路况，智能地控制LED路灯的亮度和开关状态，以达到最佳的节能效果和照明质量。

主要包括以下几个方面的设计内容：传感器模块、单片机控制模块、LED驱动模块、通信模块。

二、传感器模块设计1.光敏传感器：采用光敏电阻或光敏二极管作为感光元件，通过模拟电路将光信号转换为电信号，然后通过单片机的模拟输入引脚读取光强度数据。

2.路况传感器：采用压电材料或振动传感器，通过检测路面的振动和压力变化，判断是否有车辆经过。

同样通过模拟电路将信号转换为电信号，然后通过单片机的模拟输入引脚读取路况数据。

三、单片机控制模块设计1.单片机选型：选择一款适合的低功耗、高性能单片机，如STM32系列。

单片机通过模拟输入引脚读取传感器数据，并通过数字输出引脚控制LED的亮度和开关状态。

2.控制算法：利用单片机的计算能力，结合光强度和路况数据，设计合理的控制算法。

例如，当检测到光强度较低且无车辆经过时，路灯亮度调整到较低水平；当检测到光强度较低且有车辆经过时，路灯亮度调整到适中水平；当检测到光强度较高时，路灯关闭或亮度调整到最低水平。

3.系统界面设计：通过LCD显示屏和按键等外设，设计用户友好的系统界面，方便用户查看和设置LED路灯的工作状态和参数。

四、LED驱动模块设计将单片机的数字输出引脚连接到合适的LED驱动电路，以控制LED的亮度和开关状态。

可采用PWM调光技术控制LED的亮度，通过单片机输出不同的脉宽信号，控制LED的亮度级别。

同时，为了确保LED的正常工作，还需要设计合适的电源管理模块，提供稳定的电压和电流给LED。

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。

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。

通信工程方向综合设计基于单片机的路灯控制系统设计学生学号学生姓名学院名称专业名称电子信息科学与技术指导教师2013年12月12日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。

本设计是以光敏电阻对于外界光线强弱的感应能力为基础进行的路灯自动化控制系统设计。

当光线强度弱到一定程度的时候，路灯就会自动灭掉；当光线强到一定程度的时候，路灯就会自动开启。

关键词路灯自动化；光控；单片机目录1 绪论 (1)2本课程设计的方案 (2)2.1所需的软硬件 (2)2.2工作原理 (2)2.2.1主要模块 (2)2.2.2系统框图 (2)2.3 设计采取的方案 (3)3 主要电路模块的实现 (4)3.1光敏电阻感应模块与AD/DA转换模块 (4)3.2IIC总线模块 (4)3.3LED灯与数码管显示模块 (5)3.4单片机最小系统模块 (7)4 系统电路图 (8)5系统的软件设计 (10)6 设计过程中遇到的主要问题以及解决办法 (14)7 心得体会.............。

.. (15)结论 (16)参考文献 (17)附录 (18)1 绪论随着夜晚的来临，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。

本系统实用性强、操作简单,而且所用的路灯采用LED灯。

众所周知，LED是目前最为节能的发光元件，通过采用LED发光可以节省大量的电能，而且LED发光柔和，亮度适中，对环境无污染，已经广泛的应用于各种照明场合。

基于单片机的模拟路灯控制电路设计任务与要求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。

二、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）其它（性价比等）。

三、说明1．光源采用1W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。

根据题目要求，本控制系统电路由MCU为主控芯片，辅以测量光和红外的传感元件，可根据环境明暗变化，自动开灯和关灯，支路控制器能根据交通情况自动调节亮灯状态，独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。

当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。

送入单片机进行数据处理，控制LED的明暗，并在在液晶屏上显示，此电路还具有许多扩展功能。

前言伴随着科学技术的发展，人类社会的进步，越来越多的电子产品不断涌现，并且电子产品也不断向体积小，功能大，效率高，能耗低的方向发展，我们的设计作品充分体现了这些特点。

52单片机的智能路灯毕业设计一、设计题目基于52单片机的智能路灯控制系统二、设计任务1.设计一个使用52单片机的智能路灯控制系统。

2.实现路灯的自动开关功能，根据环境光线和时间自动调节路灯亮度。

3.实现路灯的远程监控功能，可以通过手机APP或电脑软件进行控制。

4.实现路灯故障检测和报警功能，及时发现和处理故障。

三、设计要求1.电路设计简洁、可靠，易于维护和扩展。

2.软件编程语言采用C语言，程序结构清晰，易于阅读和维护。

3.实现低功耗设计，降低路灯系统的能耗。

4.遵循国家和学校的毕业设计相关规定，保证设计的安全性和合法性。

四、总体设计方案1.系统组成：智能路灯控制系统主要由52单片机、光线传感器、时钟模块、PWM调节模块、4G/WiFi模块、故障检测模块等组成。

2.工作原理：通过光线传感器检测环境光线强度，将信号传送给单片机进行处理，单片机根据时间信息和光线信息自动调节路灯亮度。

同时，通过4G/WiFi模块接收远程控制信号，实现路灯的远程监控。

另外，通过故障检测模块检测路灯故障，及时发出报警信号。

3.电路设计：根据系统组成和工作原理，设计电路图和PCB板图，选用合适的元件和芯片，确保电路的稳定性和可靠性。

4.软件编程：根据系统需求和硬件平台，采用C语言进行软件编程，实现各项功能和控制逻辑。

5.测试与调试：完成软硬件联调，进行各项功能测试和性能测试，确保系统的稳定性和可靠性。

6.文档编写：编写设计报告、使用说明书和技术文档，对整个设计过程进行详细记录和总结。

五、硬件设计1.主控制器：采用52单片机作为主控制器，负责整个系统的数据处理和控制输出。

2.光线传感器：选用适当的光线传感器，检测环境光线强度，将信号传送给单片机进行处理。

3.时钟模块：选用适当的时钟芯片或模块，提供实时时钟信息，以便根据时间信息自动调节路灯亮度。

4.PWM调节模块：选用适当的PWM调节芯片或模块，根据单片机的控制信号调节路灯亮度。

基于单片机的路灯控制系统设计摘要电力资源紧缺已对中国经济发展造成了限制，而路灯作为城市照明中重要的一环，也是电能消耗最大的一部分，因此实现路灯的节能控制开始显得越发重要。

本计划钻研的是自适应节能节制的路灯体系。

单片机可靠性高，集成度高，处理能力足够强大以至于广泛的应用于路灯照明领域。

计划路灯的目标是削减都会照明的能源奢侈浪费，并且可以或许加强交通安全。

以单片机为控制核心，设计制作路灯控制系统，用于道路照明系统实现自动控制。

系统采用STC89C52单片机、传感器和相关的元器件来设计路灯控制器，使得系统可以根据实际光线、时间和车流量等参数以控制路灯的开关，并操控单片机可编程节制I/O端话柄的路灯的智能化开关，以到达自动节制和节能的目标。

本次项目最终可以实现能按照现实情况光亮，时间，车流量等节省路灯能耗的功效。

实现降低传统电路对能源的挥霍，路灯的自动操控极大改良了相关控制人员的管理成本，本系统实用性强，操纵简略，扩大功效强。

关键词：51单片机，光敏电阻，红外传感器，自动路灯控制Design of street lamp control system based on singlechip microcomputerabstractThe shortage of power resources has caused restrictions on China's economic development. Because road lighting is an extremely critical part of urban lighting, it is also a huge part of electricity consumption. Therefore, it is very important to achieve energy saving and emission reduction of street lighting energy.This design studies a self-adaptive energy-saving street lighting system. The microcontroller has high reliability, high integration, and processing power is so powerful that it is widely used in street lighting. The purpose of designing street lights is to reduce the energy waste of urban lighting and to improve traffic safety.With 51 single-chip microcomputer as the control core, the street lamp control system was designed and manufactured for automatic control of the highway lighting system. The system uses the 89C52 microcontroller, sensors and related components to design the street light controller, so that the system can control the street light switch according to theactual light, time and traffic flow parameters. And use the microcontroller programmable I/O port to realize the intelligent switch of the street lamp, so as to achieve the purpose of Auto control and emission reduction.This design can realize the function of controlling the street light switch according to the actual ambient light, time, and traffic flow. To avoid the waste of energy in the traditional circuit, the automatic control of the street lamp is more convenient for the management of the staff. The system has made practicability more strong,operation more simple and extension function more strong.Key words: 51 single-chip microcomputer, photosensitive resistor, infrared sensor, automatic street light control目录第一章绪论 (5)1.2单片机的起源： (6)1.3单片机名称： (6)1.4单片机的研制 (7)1.5单片机的分类 (7)1.5.1 51单片机 (7)1.5.2 PIC单片机 (8)1.5.3 STC单片机 (8)1.6论文的主要内容 (9)第二章自动路灯控制系统的硬件设计部分 (10)2.1按键模块 (10)2.2光敏电阻模块 (10)2.2.1光敏电阻原件 (10)2.2.2 LM393双电压比较器集成电路 (12)2.2.3光敏电阻模块硬件设计 (12)2.3红外传感器模块 (13)2.3.1红外传感器 (13)2.3.2红外传感器模块硬件设计 (13)2.4时钟模块 (14)2.4.1 DS1302时钟芯片读写时序 (14)2.4.2时钟模块硬件设计 (15)2.5 LCD1602液晶显示器 (15)图2-8 Lcd1602引脚图 (16)1：GND接地 (16)2：VCC接5V正电源。

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。

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STC89C52RC的智能路灯控制系统设计由于传统的路灯节能系统存在着智能化程度低、通讯稳定程度差、照明资源浪费等问题，仍以低效照明为主，各大城市路灯能源利用率普遍不高，让路灯的电费和管理费用成为政府一项巨大的财政支出。

国内目前传统节能方法主要是人工控制节能、时控节能和光控节能的人工节能方法，并结合光源节能方法。

随着现代科学技术的发展，多领域技术的综合应用和多系统的融合，更新的节能控制技术和通信技术开始进入路灯照明领域，逐步解决传统路灯控制系统的问题。

标签：路灯控制;节能;监控一、智能路灯控制系统总体设计方案本次设计的智能路灯控制系统以STC89C52RC单片机作为主控芯片，根据环境明暗变化和行走的路人实现开关灯，当路灯出现故障实施声控报警等一系列智能化行为。

系统采用光敏传感器检测环境明暗变化，当光敏传感器检测不到光源，路灯会点亮，相反则不亮。

以及用红外传感器检测行走的路人，当有路人通过时能根据环境光线自动启动路灯。

当路人离开时，延迟一段时间后路灯自动熄灭，并可以根据需要自动调节路灯亮度。

用软件不断扫描I/O口来检测路灯是否出现故障，选用数码管显示出现故障路灯的编号和用蜂鸣器报警，以及时通知人员处理。

二、单片机的选用单片机通俗的讲就是小规模的微型计算机。

随着人们对电子器件要求的不断提高，单片机的集成化程度也越来越高，结构特点是把处理器、输入输出端口、定时或计数器等基本功能部件集成在一个足够小的半导体芯片上。

无论是从结构还是功能来讲，都具有微机系统的全部特性。

与通用微型计算机相比，单片机不仅成本低，而且具有很好的开发前景，比一般的微型计算机的抗干扰性能强，开发性能好，开发周期短，体积小可以嵌入到应用系统中作为控制中心，使系统实现智能化。

三、智能路灯控制系统各部分的设计1、光敏传感器模块设计光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。

常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。

基于单片机的LED路灯控制系统设计设计基于单片机的LED路灯控制系统是为了提高路灯的节能性和智能化程度。

本设计将使用单片机作为主控制器，通过对外部光照传感器的监测，实现自动控制路灯的开启和关闭，同时借助于红外传感器和人体感应器，增加对路面行人和车辆的动态检测，实现智能调光和节能。

1.功能需求1.1光照监测：使用光照传感器实时监测路面的光照强度，根据预设的阈值决定是否开启或关闭路灯。

1.2人体感应：使用人体感应器感知路面行人和车辆的活动情况，根据检测结果自动调整路灯的亮度。

1.3倒计时功能：设置路灯的自动关闭时间，在无人活动后一段时间自动关闭，以节约能源。

1.4远程控制：通过无线通信模块，实现对路灯的遥控开关和亮度调节功能。

1.5故障检测报警：当路灯发生故障或灯泡损坏时，发送报警信号给维修人员。

2.硬件设计2.1 主控制器：选择适宜的单片机，如ARM Cortex-M系列。

它具有较高的计算性能和丰富的外设接口。

2.2光照传感器：选择适应环境的光照传感器，如光敏电阻或光敏二极管。

2.3人体感应器和红外传感器：选用可靠的传感器，能准确感知到行人和车辆的动作。

2.4无线通信模块：选择合适的无线通信模块，如Wi-Fi或蓝牙模块，使路灯能与其他设备进行通信。

2.5显示屏和按键：通过显示屏和按键实现本地操作和参数设置。

3.软件设计3.1硬件初始化：对单片机的外设接口进行初始化设置。

3.2光照监测算法：通过光照传感器获取光照强度值，根据设定的阈值判断是否开启或关闭路灯。

3.3人体感应和红外传感算法：通过人体感应器和红外传感器获取行人和车辆的动作信息，并根据需求调节路灯的亮度。

3.4倒计时算法：设定一段时间，在该时间内如果无人活动则自动关闭路灯，可通过定时器实现。

3.5远程控制算法：通过无线通信模块与其他设备进行通信，并实现对路灯的遥控开关和亮度调节功能。

3.6故障检测报警算法：通过检测灯泡是否损坏以及路灯的工作状态，发出故障报警信号给维修人员。