全自动节能路灯控制系统设计说明书
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智能路灯控制系统设计与实现随着技术的不断进步和城市化进程的加速,城市的交通流量和亮化工作变得越来越重要。
而智能路灯控制系统可以对道路灯光的亮度进行智能调节,大大提高城市交通和路灯管理的效率和质量。
本文将对智能路灯控制系统的设计与实现进行讨论。
一、智能路灯控制系统概述智能路灯控制系统是一种基于智能调节的路灯亮度、路灯开关、数据采集等技术的综合管理系统。
它的主要目的是减少浪费和节约能源,同时根据不同的时间段和交通流量,合理地调节路灯的亮度,保证行人和车辆出行的安全,以及对路灯的运行情况进行精确监控,及时发现故障和异常。
二、系统设计要点1.路灯控制智能路灯控制系统可以对路灯的亮度、开关状态进行智能调节,以达到节约能源的目的。
这需要根据不同时间段、天气状况、路面状况和交通流量等情况进行综合分析,使用自适应控制算法进行智能化调节,提高控制精度和效率,同时减少维护成本。
2.灯杆集成传感器为了实现智能化控制,智能路灯控制系统需要集成多种传感器。
这些传感器可以获取不同地点、不同时间的技术信息,如行人、车流量、环境温度、湿度、空气质量和气压等信息。
这些数据可用于路灯亮度自适应调节、异常报警、远程控制等应用。
3.互联网智能化智能路灯控制系统可以通过互联网进行智能集成。
用户可以方便地使用手机APP、跨平台一体化管理等功能,实时监控路灯状态并快速响应。
而且智能路灯控制系统还可以统计分析数据,汇总统计信息,提供实时的行车数据,对本地社区生产产生多重积极的影响。
三、系统实现流程1.硬件部署智能路灯控制系统的硬件可以分为两个部分:智能路灯和数据传感器。
智能路灯负责具体控制和数据收集,传感器可以采集路面、交通和天气等数据,并将它们传输到智能路灯控制系统中。
可以考虑使用现有的路灯或升级路灯,然后在灯杆上添加控制器。
传感器可以安装在路边的桥梁或电报杆等位置上。
2.软件模块智能路灯控制系统的软件模块包括云端管理和客户端管理。
云端管理可以对路灯状态、亮度、传感器数据进行实时监控,并根据收集到的数据进行参数调整和预警处理。
一体化太阳能路灯使用说明书一.一体化太阳能路灯介绍◆一体化设计,集成光源,新型高容量锂电池,太阳能电池组及自动控制器一体化。
◆安装维护便捷,无需安装电缆,无需配备专用灯杆,功能组件模块化设计,安装,维护,更换方便快捷。
◆采用太阳能发电系统,纯绿色能源,取之不尽,用之不竭,环保最佳能源。
◆采用高容量锂离子电池,高能量,使用寿命长,重量轻,绿色环保,不产生任何有害物质。
◆采用LED照明光源,无漫反射效果,具有极高的光照效率,加上独特的二次光学设计,可照射到更广的区域,再次提高光照效率已达到节能目的。
且LED光源具有使用寿命长,发光效率高,光色均匀等优点,也是蓝色环保最佳产品。
◆外壳采用全铝材质,具有质量轻,抗腐蚀,耐磨等特点,保证产品适应潮湿、盐酸环境。
◆控制系统采用工业级元器件制造,适应各种恶劣环境,并保证路灯天天亮。
◆产品图片(长600×宽350×高65)MM。
二、性能参数页脚内容1页脚内容2页脚内容3三、使用说明1.太阳能一体化路灯工作不能离开阳光,请根据安装地的日照强度或太阳能的年辐射总量来选择合适的产品型号。
在日照不足或连续阴雨天过长的地区,太阳能灯具的工作时间会缩短或不亮,此情况下建议选用带市电补偿,具有市电/太阳能双供电功能的太阳能一体化路灯。
2.太阳能一体化路灯采用长寿命锂离子电池作为储能器件,白天的充电条件为0~60℃,低于0℃时充电效率将会大大的降低,当温度回升后会恢复正常。
在夜晚放电条件为-20~60℃,超出此范围将破坏电池性能,会大大缩短放电时间。
使用本太阳能一体化路灯时请确认当地的极端气温不会超过上述条件。
3.太阳能一体化路灯在充满电后最长的存储期为六个月,如经过长时间的运输或存储,需要及时的进行检查,定期充电并记录,否则将会损坏电池。
4.如果在北半球安装本产品时,尽可能使太阳能板朝向南方,以获取最大的光照能量;如果是在南半球,安装时太阳板朝向北方。
同时需要避开房屋、树木等障碍物的阴影,这会降低太阳能板的发电效率,导致其工作时间被缩短。
一.设计的任务和要求设计•并制作一套智能路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示。
LED 灯 1 LED 灯2图1路灯控制系统示意图基本要求(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。
(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。
二.路灯控制系统基本原理本设计是基于STC单片机的智能路灯控制系统,山电源电路、单片机控制模块、光控电路、红外遥控与检测、液晶显示六个模块组成。
单片机通过光控电路来检测环境亮度控制总的路灯开关,在设定灯开的时间段内,如果没有人或车通过时,电路的分开关元件处于断开状态,路灯不亮;当通过红外检测系统检测到有人或车通过时,电路的分开关元件闭合,路灯形成通路,路灯壳。
同时通过A/D转换芯片把灯的亮度的模拟信号转变成数字信号传送给单片机,单片机输出控制信号乂通过D/A转换芯片来调节路灯的明暗。
光敬电阻监控路灯的好坏,当路灯坏了光敬电阻就会返回一个信号给单片机,让单片机驱动蜂鸣器报警,并由显示屏显示哪个灯坏了。
整个设计应用单片机和硬件组合来对系统进行控制,设计简单,成本低,稳定性好。
三、设计方案根据题H基本要求,设计任务主要完成单片机AT89C51对光学传感器传输的信号进行处理,从而控制路灯的亮与灭,同时对行程中的有关数据进行处理并显示,并在此过程中如果岀现故障(灯不亮)时则发出声光报警。
为完成相应功能, 系统可以划分为以下儿个基本部分:单片机、光敏监测电路、信息显示、声光报警电路、A/D转换、时钟控制电路。
(如图1所示)图2系统设汁框图示意图四、硬件设计1、AT89C51最小系统板AT89C51最小系统板电路图n ro图3最小系统电路图2、光控制电路用光敏电阻作光电开关电路,其灵敏度相当高。
由单片机处理光信号,照度较低时,单片机控制电路导通;当有一定照度的光照射时,光敬电阻阻值变小,单片机控制电路断开,实现功能.图4光控制电路图3、电源电路根据整机要求,电源电路应为信号产生电路提供5V 电压,其中±5V 电压需要 稳压输出,为此选用了7815,7915两种三端集成稳压器,这种三端固定电压输出式集成稳压器,使用简单,价格较低,且由于内部具有过压过流保护,使 整机 的电源电路稳定,性能可靠。
单灯控制器一、产品介绍单灯控制器与 LED 驱动器直接相连,通过电力线PLC接收和处理集中器发送的控制命令,并可以将控制结果或当前状态反馈给集中器,实现对路灯的监测、控制。
每一个灯控制器都有一个固定的物理地址(UID)和系统分配的逻辑地址,可以与地理信息系统(GIS)相匹配。
二、功能特点1、主要功能有:定时开关、亮度调节、电流电压测量、功率因数计算和故障报警等。
2、采用专用的电力计量技术,可测量电压、电流、功率、电量等电参数及用电数量(精度达1%)3、可控制输出5A220V交流电压为给各种路灯提供电源。
开关次数达50000次。
4、输入端能长时间承受400V交流电压,避免因接线错误损坏单灯控制器。
5、可输出0~10V或PWM电压对LED路灯以及有该调光接口的灯具进行调光。
6、PLC采用先进的 OFDM 和直序扩频调制方式,自动根据电力线环境选择最佳通讯信道(共 12个),轻松避开 LED 驱动电源在不同负载下的干扰。
三、技术参数序号项目说明1 供电电源单相供电2 供电电压220V±30%3 频率50Hz±10%4 功耗静态功耗≤1W 动态功耗≤1.5W5 上行通道PLC(OFDM)6 控制接口0~10V PWM7 最大负载5A8 继电器工作寿命5万次9 工作温度-40~85℃10 工作湿度10% ~ 100%11 EMC(电磁兼容)静电放电8kV高频电磁场10V/m电快速瞬变脉冲群4kV 浪涌4kV工频耐压4kV四、外型及安装尺寸单灯外型图单灯安装尺寸图五、安装说明物理接线示意图单灯接线图将市电220V连接灯控制器的AC的输入接口,将灯控制器的AC输出线连接驱动器的AC输入接口(AC 电源连接时L、N线的对应);将灯控制器的0-10V输出线接驱动器的0-10V DIM(调光)接口(DIM调光口连接时DIM+、DIM-线的连接);将驱动器的电源输出线连接LED灯的电源输入(驱动器电源输出口与LED 路灯正负极的对应)。
太阳能LED路灯控制系统设计一、设计目标随着人们对环境保护意识的增强和能源消耗的压力,太阳能照明系统作为一种新型照明方式逐渐被广泛应用。
本设计旨在设计一套太阳能LED路灯控制系统,使其能够实现按需调节光照亮度、延长路灯使用寿命、提高能源利用效率和减少能源浪费。
二、系统组成该太阳能LED路灯控制系统主要由三部分组成:太阳能光电转换装置、储能装置和LED路灯控制装置。
1.太阳能光电转换装置:通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并将其充电送到储能装置。
太阳能电池板应根据实际情况选择合适的功率,以满足夜间照明需求。
2.储能装置:由电池组成,用于存储白天由太阳能电池板转化的电能,以供夜晚照明使用。
储能装置应具有较大的容量和高效的充放电特性,以确保路灯能够持续工作数天。
3.LED路灯控制装置:主要由控制器、传感器和LED路灯组成。
控制器采用微处理器控制,能够根据不同的环境条件和光照需求调节路灯的亮度,实现节能调光。
传感器可以负责检测环境亮度和电池电量,以便对路灯的亮度进行调节,并进行充电和放电管理。
LED路灯采用高效节能的LED光源,能够提供优质的照明效果。
三、系统工作原理当太阳能电池板接收到太阳能并转化为电能时,控制器通过传感器来调节LED路灯的亮度。
在光线较暗的时候,控制器会自动提高LED路灯的亮度,以确保良好的照明效果。
当光线足够亮时,控制器会自动降低LED路灯的亮度,以实现节能减排的目的。
储能装置起到了存储电能的作用,当夜晚来临时,路灯可以从储能装置中获取电能来提供照明。
当电池电量较低时,控制器会自动调整LED路灯的亮度,以延长电池的寿命。
同时,控制器也会监测电池电量,当电量过低时,会自动调节LED路灯的亮度或者关停路灯,以充电恢复电量。
四、系统特点1.节能环保:太阳能光电转换装置将太阳能转化为电能,具有非常高的能源利用效率,是一种非常环保的照明方式。
而LED路灯作为光源,比传统的荧光灯和白炽灯更加节能。
智能太阳能路灯系统设计随着现代社会的不断发展,太阳能路灯系统作为一种绿色、可持续、节能的照明解决方案,受到越来越多人的关注和青睐。
智能化太阳能路灯系统的设计,可以进一步提高其能源利用效率和照明性能,为城市夜间照明提供更加智能、高效、环保的解决方案。
一、智能太阳能路灯系统的基本原理智能太阳能路灯系统是基于太阳能发电原理,结合先进的传感器技术、光控技术和通信技术,实现对路灯系统进行智能化控制和管理的系统。
其基本原理如下:1. 太阳能发电:太阳能电池板将太阳辐射转化为电能,存储在储能电池中,用于供给路灯系统的照明。
2. 光控技术:系统中设备安装光敏传感器,能够感应到周围环境的光照强度,根据光照强度的变化自动调节路灯的亮度,实现智能控制。
3. 传感器技术:系统中还安装了其他传感器,如人体红外传感器、雷达传感器等,用于监测行人、车辆等活动信息,实现对路灯的智能监控和控制。
4. 通信技术:路灯系统中的各个设备可以通过无线通信技术实现远程通信和控制,方便对系统进行集中管理和监控。
二、智能太阳能路灯系统的功能设计智能太阳能路灯系统能够根据不同需要实现多种功能的设计,以下是主要功能的介绍:1. 节能模式:系统能够根据光照强度自动调整路灯的亮度,白天降低亮度,夜晚增加亮度,节约能源。
2. 安全模式:系统安装人体红外传感器、雷达传感器等,能够感知行人、车辆等活动信息,根据实际情况自动开启或调整路灯亮度,提升夜间安全性。
3. 故障报警:系统能够监测路灯的工作状态,一旦发生故障,如光照传感器故障、电池损坏等,会即时发送报警信息,方便及时维修和处理。
4. 远程管理:系统支持远程通信和控制,方便管理人员对路灯进行集中管理、监控和维护,减少人力成本。
5. 环境监测:系统可以对环境信息进行监测,如温度、湿度等,实时反馈给管理人员,为城市环境管理提供数据支持。
三、智能太阳能路灯系统的设计要点智能太阳能路灯系统的设计需要考虑多个要点,确保系统能够实现高效、稳定、智能的运行。
-基于光控开关的路灯自动控制系统设计论文摘要随着我国经济发展迅猛,国民对电能的使用日益提高,与此而来的就是电能的浪费。
目前国内路灯照明光源一般采用高压钠灯、高压汞灯和金属卤化物灯。
常出现开灯早,关灯晚;或者开灯晚,关灯早的现象,不仅造成巨大的电能浪费、影响人们日常生活,还会损害城市形象、影响社会治安和交通安全,从而影响城市的投资环境。
总之,伴着城市规模的不断扩大,现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要,必须依靠现代化的高科技管理手段。
光控路灯开关的发明与使用就显得十分重要。
本设计基于光敏电阻的基本原理,设计了一个基于光控开关的路灯自动控制系统,实现路灯的智能控制。
该系统主要由内光电转换级、运放滞后比较级、驱动级等组成,通过对光控电路的设计、仿真,为最终的实际应用提供参考依据。
并分析了研究过程中出现的问题,逐步找出光控开关的最佳设计方法。
关键词:光控路灯开关光敏电阻光电转换驱动电路目录摘要 .................................................. 1 目录 .................................................. 2 绪论 ................................. 错误!未定义书签。
一、模拟路灯控制方案31.1任务 4 1.2要求5 1.2.1基本要求 5 1.3说明5 1.4方案论证与比较 5 1.4.1控制芯片方案选择 5 1.4.2监测系统方案选择6二、硬件设计方案 (7)2.1主控芯片 7 2.1.1 AT89S52的特点 7 2.1.2管脚说明7 2.1.3芯片特点 9 2.2电源模块10 2.3光控系统 11 2.4红外线监测模块 12 2.4路灯控制模块142.5程序流程框图 21 2.6整体电路图的设计 162.7 PCB原理图 17三、系统调试 (17)3.1软件调试 17 3.2硬件及总体电路调试 18 3.3系统改进方案18附录一程序 .......................................... 19 结论 ................................................. 21 参考文献 ............................................. 22 致谢 (23)word文档可自由复制编辑一、模拟路灯控制方案本系统是基于单片机控制的路灯模拟控制系统,以单片机AT89S52为主控制器,利用监测定位对路面交通情况、外界环境亮度及对交通灯的影响和故障等信息进行采集,实现对路灯的智能化节能控制。
河北机电职业技术学院毕业论文题目智能节能路灯控制系统设计系别电气工程系专业电气自动化技术姓名孟学文指导教师刘成伟目录摘要 (3)1 绪论 (4)1.1 概述 (4)2 方案论证与选择 (6)2.1 智能路灯节能方案概述 (6)2.2 智能路灯节能控制系统结构设计 (6)2.3 可变电抗器 (7)2.4 智能控制器 (9)2.5 每只LED灯控制逻辑关系图 (9)2.6 系统硬件总体划分 (9)2.7 智能控制器总体设计 (9)3 智能路灯节能控制系统各电路部分设计 (10)3.1 环境光控制电路的设计 (10)3.2 时钟电路 (13)3.3 横流驱动电路 (15)3.4 故障检测电路 (17)3.5 电源电路的设计 (17)3.6 报警电路的设计 (18)4 控制部分设计 (19)4.1 单片机系统介绍 (19)4.2 整个系统的控制流程 (20)4.3 显示装置流程图 (21)总结与展望 (22)总结 (22)展望 (22)参考文献 (23)附图 (24)智能路灯节能控制系统设计杨亮亮(安徽工业大学工学院农业电气化与自动化07级)摘要:随着我国经济的快速发展,电力消费也随之快速地增长。
电力资源已成为紧缺资源。
如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。
本文研究的智能路灯节能控制系统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的基于单片机的新型节能控制系统,集稳压控制、软起动功能、自动起停、智能调压控制于一体。
智能路灯节能控制系统将晶闸管功率变换单元和智能控制系统相结合,利用可变电抗器隔离高压和低压,将可变电抗器的一次绕组(高压)与路灯相串联,将二次绕组与晶闸管和具有模糊控制算法的控制系统相联,通过改变其低压绕组上的电压来控制高压绕组上电压的变化,从而达到改变路灯端电压的效果,以实现路灯的软起动和调压节能。
本文对基于单片机的智能路灯节能控制系统进行了深入分析和研究。
讨论了智能路灯节能控制系统的构思、设计方案,介绍了该装置的系统设计、工作原理,详细分析了以89C51为主控单元的硬件电路设计,以及电气连接。
自动节能控制路灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解自动节能控制路灯的基本原理,掌握电路组成及各部分功能。
2. 学生能够掌握路灯节能控制的方法,了解传感器的工作原理及应用。
3. 学生能够了解我国节能减排政策及智能照明技术在其中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的自动节能控制路灯电路。
2. 学生能够运用传感器进行路灯亮度的检测,并根据环境光线自动调节亮度。
3. 学生能够通过课程实践,提高动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到节能减排的重要性,树立环保意识,关注可持续发展。
2. 学生能够通过课程学习,培养对电子技术的兴趣,激发创新精神。
3. 学生能够通过团队协作,培养合作意识,提高沟通能力。
课程性质:本课程为电子信息类学科,以实践为主,注重理论联系实际。
学生特点:初三学生,具备一定的物理知识和电子技术基础,对新技术充满好奇,动手能力强。
教学要求:结合学生特点,采用讲授、实践、讨论等多种教学方法,注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,充分调动学生的积极性,使学生在实践中掌握知识,提高能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,为我国节能减排事业作出贡献。
二、教学内容1. 自动节能控制路灯原理- 路灯控制系统组成及功能- 节能控制方法及其优缺点分析- 传感器工作原理及在路灯控制中的应用2. 路灯电路设计- 基本电子元件及其作用- 简单电路图的识别与绘制- 自动节能控制路灯电路设计实例3. 传感器应用与调试- 光敏传感器选型与应用- 传感器信号处理方法- 路灯亮度自动调节实现方法4. 课程实践与案例分析- 设计并搭建自动节能控制路灯模型- 调试与优化电路,实现节能控制功能- 分析实际案例,探讨智能照明技术的应用与发展教学内容安排与进度:第一课时:自动节能控制路灯原理学习第二课时:路灯电路设计与基本元件认识第三课时:传感器工作原理及选型第四课时:传感器应用与调试第五课时:课程实践与案例分析教材章节及内容关联:本课程内容与教材《电子技术基础与应用》第四章“传感器及其应用”相关。
声光控路灯控制系统设计一、引言随着城市化进程的不断推进,路灯作为城市基础设施的重要组成部分,起着照明和保障交通安全的重要作用。
然而,传统的路灯控制方式存在能耗高、管理不便等问题。
为了解决这些问题,本文设计了一种基于声光控路灯控制系统,以实现智能控制和能耗管理的目的。
二、系统设计1.硬件设计系统硬件主要包括声光传感器、控制器和LED路灯组成。
(1)声光传感器:通过采集周围环境的声音和光线强度信息,来触发路灯的开关。
(2)控制器:负责接收传感器传来的数据,并进行处理和控制。
其主要功能包括采集传感器数据、判断是否需要打开或关闭路灯、设置亮度等级等。
(3)LED路灯:采用LED作为光源,具有高效节能、寿命长等优点。
LED路灯的数量和布置根据实际情况进行配置。
2.软件设计系统软件主要包括传感器数据处理、路灯控制算法和能耗管理。
(1)传感器数据处理:控制器接收到声光传感器采集的数据后,通过数据处理算法得到光线强度和声音强度的值,并与预设阈值进行比较。
(2)路灯控制算法:根据传感器数据处理结果和预设阈值的比较结果,控制器决定是否打开或关闭路灯,以及设置亮度等级。
具体控制算法可以根据实际需求进行设计。
(3)能耗管理:通过实时监测路灯的开关状态和亮度等级,控制器可以对路灯的能耗进行管理。
可以设定不同的亮度等级和开关时间,以实现最佳的节能效果。
三、系统特点1.智能控制:通过声光传感器采集周围环境信息并进行处理,系统可以根据实际情况自动调整路灯的开关和亮度,实现智能化的控制。
2.节能环保:LED作为光源具有高效节能的特点,结合智能控制算法,能够根据需要调整亮度等级,达到节能效果,降低能源消耗。
3.管理便利:通过软件设计能耗管理功能,可以实时监测和管理路灯的开关状态和亮度等级,方便管理人员进行路灯的维护和调整。
4.安全可靠:声光控路灯控制系统可以及时根据环境变化调整路灯的开关和亮度,保障行人和车辆的安全,提高城市照明质量。
太阳能路灯控制器使用说明书太阳能路灯控制器使用说明书1:产品简介1.1 产品概述太阳能路灯控制器是一种专为太阳能路灯设计的控制装置,具备光控和时间控制功能,能够智能控制路灯的亮灭。
本产品采用优质材料和高效能电路设计,具有高性能和高可靠性。
1.2 产品特点1)支持太阳能发电和蓄电池供电;2)具备光控功能,可根据环境光照自动调节亮度;3)具备时间控制功能,可根据设定的时间段自动开关路灯;4)具备过载保护和短路保护功能,保证产品安全可靠;5)操作简单,设置灵活,使用方便。
2:产品安装2.1 确定安装位置需选择适合的位置安装太阳能路灯控制器,避免阳光直射或被建筑物遮挡,同时应保证有足够的空间容纳控制器。
2.2 安装固定支架选择合适的支架和螺丝固定太阳能路灯控制器,并确保其稳固。
2.3 连接太阳能电池板和蓄电池使用连接线将太阳能电池板和蓄电池连接到控制器的对应接口上,确保连接牢固可靠。
2.4 完成电源接线将控制器的电源线连接至电源供应,并确保电线接线牢固,电源电压稳定。
3:产品使用3.1 开机与关机将电源接通,控制器将自动启动,并显示启动状态。
关闭电源时,控制器将自动关闭。
3.2 光控功能设置在控制器设置菜单中,可设置光控功能,根据环境光照的变化自动调节路灯亮度。
根据实际需求进行灵活设置。
3.3 时间控制功能设置在控制器设置菜单中,可设置时间控制功能,根据设定的时间段自动开启或关闭路灯。
根据实际需求进行灵活设置。
3.4 故障检测与维修若发现路灯控制器有异常或无法正常工作,应先检查电源是否连接正常,电池是否正常充电等。
如问题无法解决,请联系售后服务。
4:附件本文档附带以下附件:1)太阳能路灯控制器安装图纸2)太阳能路灯控制器使用常见问题解答5:法律名词及注释- 光控:光敏电阻控制,根据光照强度控制灯光亮度。
- 时间控制:根据事先设定的时间段自动控制灯光开关。
- 过载保护:过载保护功能指在电路超负荷工作时,自动切断电源以保护设备。
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。
七、常见问题及处理方法:太阳能智能充电控制器使用说明书一、主要特点1.使用微处理器和专用控制算法,实现了智能控制;2.两种负载工作模式:纯光控、常开模式,负载亮灭时间可调;3.具有放电率修正控制,不同放电率具有不同的终止电压,符合蓄电池固有特性;4.科学的蓄电池管理方式,当出现过放时,对蓄电池进行提升电压充电,进行一次补偿维护,正常使用时,使用直充充电和浮充结合的充电方式,增强了蓄电池的使用寿命;同时具有高精度温度补偿,使充电控制更加精确;5.参数设置具有掉电保存功能,即系统模式和控制参数等重要数据均保存在芯片内部,掉电后不丢失,使调节更加方便,系统工作更可靠;6.充电回路采用双MOS串联式控制回路,使回路电压损失较使用二极管的电路降低近一半,充电采用PWM模糊控制,使充电效率大幅提高,用电时间大大增加;7.LED直观显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态,数码管显示调节参数,让用户实时了解系统运行状况,并且具有丰富的参数设置,用户可以根据不同使用环境设置相应的工作模式;8.具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护,所有保护均不损害任何部件,不烧保险;具有TVS防雷保护,无跳线设计,可提高系统的可靠性、耐用性;9.所有控制全部采用工业级芯片和精密元器件,能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行;同时使用晶振定时控制,使定时控制更加精确;10.使用了数字LED显示及设置,一键式操作即可完成所有设置,使用方便直观;二、系统说明:本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统、小型太阳能电站系统设计,使用专用电脑芯片实现了智能化控制,所有芯片均采用工业级别,可以在恶劣的环境下使用;对于具有12V/24V自动识别功能的型号,当控制器初次上电时,系统会进行电压识别,当数码管显示“0”时,表示12V系统,若显示“1”则表示24V系统;同时系统具有短路、过载、和独特的防反接保护,充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施,详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示;本控制器通过电脑芯片对蓄电池电压、光电池电压、放电电流、环境温度等参数进行采样,通过专用控制模型计算,实现符合蓄电池特性的放电率、温度补偿修正的高准确控制,并采用了智能高效的PWM模糊充电方式对蓄电池进行充电,采用7段式电压控制,保证蓄电池工作在最佳状态,大大延长了蓄电池的使用寿命;本控制器还具有多种工作模式,可满足不同用户各种需要;三、安装及使用1. 控制器安装要牢靠,尺寸如下:外形尺寸:131×89mm;安装尺寸:118×69mm;2. 导线的准备:使用与电流相匹配的电缆,计划好长度,将接控制器一侧的接线头剥去5mm的绝缘,尽可能减少连接线长度,以减少电损耗;3. 连接蓄电池:注意+,-极,不要接反;如果连接正确,蓄电池指示灯会亮,否则,需要检查连接是否正确;4. 连接太阳能板:注意+,-极,不要接反,如果有阳光,太阳能板指示灯会亮,否则,需要检查连接是否正确;5. 连接负载:将负载连接线接入控制器负载1或负载2输出端,两接口为并联设计,总电流不能超过其额定电流,注意+,-极,不要接反,以免损坏设备;四、控制器面板图五、使用说明1、工作状态指示A、电池板指示:当太阳能电池板输出电压达到一定值时,太阳能电池指示灯长亮;开始给蓄电池充电时,太阳能电池板指示灯慢闪;系统超压时,指示灯快闪;B、蓄电池指示:当蓄电池欠压时蓄电池指示灯慢闪;当蓄电池过放时蓄电池指示灯快闪,同时关闭负载;蓄电池状态正常时,蓄电池指示灯长亮;C、负载指示:当负载正常工作时,负载指示灯长亮;负载过流时,负载指示灯慢闪,当电流超过额定电流倍持续30s,或电流超过额定电流倍持续5s,控制器将关闭负载;负载短路时,控制器立刻关闭负载,同时负载指示灯快闪;状态指示灯长灭长亮慢闪快闪电池板电池板无电压晚上电池板有电压白天开始充电系统电压过高蓄电池- 蓄电池正常蓄电池欠压蓄电池过放负载未开负载负载工作正常负载过流负载短路2、设置方法:按键按下持续3s以上数码管开始闪烁,系统进入调节模式,松开按键,每按一次按键,数码管数字会换一个数字,直到数码管显示的数字对上用户从表中所选模式对应的数字为止,等数码管停止闪烁或是再次按下按键3s以上即完成设置;3、模式介绍纯光控:当没有阳光时,光强降至启动点,控制器延时10分钟确认启动信号后,根据设置参数开通负载,负载开始工作;当有阳光时,光强升到启动点,控制器延时10分钟确认关闭信号后关闭输出,负载停止工作;常开模式:上电负载一直保持输出状态,此模式适合需要24小时供电的负载;4、工作模式设置表LED显示亮灭时间光控模式常开模式亮秒灭秒0 0.1 1.2 2.3 3.4 4.5 5.6 6.7 7.8 8.9 9.警告:此控制器严禁连接感性或容性负载电池板充电指示灯1蓄电池状态指示灯2负载指示灯3参数LED数码管轻触式调节按键+ -光电池+ -蓄电池+ -负载1+ -负载2。
智能路灯的节能控制设计方案摘要:智能路灯节能控制系统方案设计,介绍了智能路灯节能系统控制器的总体结构,并对每一部分的构成及功能做了简要介绍。
关键词:智能;路灯节能;控制系统;方案;设计1智能路灯节能方案概述智能照明调控装置采用微电脑控制系统,实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较,通过计算进行自动调节,从而保证输出最佳的照明系统工作电压,具有以下优点:1.1优化电力质量,节约照明用电。
针对电网电压偏高和波动等现象,调控装置可根据用户现场实际需求,实时在线调控输出最佳照明工作电压,并能将其稳定在士 2%以内,有效提高电力质量,从而达到节电 10%~40%的效果。
并且可以根据用户实际的照明需求,调控装置还可通过程序进行多时段节能电压设置,从而满足用户不同光源、不同时间的需求,实现最佳照明状态和最大节电率。
1.2软启动、慢斜坡。
影响电光源寿命的一个重要因素,是启动和运行时电流和电压对光源的冲击。
为了有效的降低电流冲击和提高灯的寿命,在国外高档灯具产品中,要求灯具有软启动功能。
智能调控装置能够实现灯具的软启动和慢斜坡控制过程。
灯具在启动时,采用低压软启动,充分预热。
该过程可减少 40%的启动电流冲击,有效提高光源寿命。
在调压、稳压的过程中,智能调控装置采用慢斜坡方式,让电压在设定时间内缓慢过渡,保证光源不受电压、电流波动的冲击,从而降低光源损坏,延长使用寿命。
1.3 实时控压、控流。
在电流波动很大的地方,如电气设备比较多的厂区,一分钟内的电流波动达到±15%;路灯后半夜的供电电压也会达到250v。
智能调控装置高稳定的最佳照明电压,能够延长电光源寿命 2~4倍,减少照明运行、维护成本 30%~50%。
系统工作时通过设置在路面的光传感器检测路面光照状况,并送入智能控制器,智能控制器判断路灯照明系统是否需要起动。
如果需要,则控制功率变换单元完成路灯系统的软起动。
路灯系统起动后,设置在路面的噪声传感器检测路面交通的实时噪声状况,送入智能控制器控制功率变换器,改变路灯电压,从而达到动态节能的目的。
路灯节能控制系统设计及其软件实现一、前言如今,在城市中,路灯是一个不可或缺的组成部分,它不仅起到交通安全的作用,也为居民的生活提供夜间照明。
但是,相比传统的路灯,它所消耗的能源较为可观,而且存在着很大的浪费现象。
这样一来,就需要进行节能控制,使得路灯的能源消耗尽可能地减少。
本文将会介绍一种路灯节能控制系统的设计及其软件的实现。
二、系统设计1. 总体设计路灯节能控制系统主要由电路设计和软件设计两部分组成。
电路设计主要包括路灯电源电路、路灯控制电路和信号放大电路等;而软件设计主要包括系统的设计、程序代码的编写等。
2. 电路设计路灯电源电路:路灯电源电路主要由输入电源电路和稳压电路构成。
输入电源电路利用变压器将市电的高压变换成为低压,以满足路灯的工作电压。
稳压电路是将输出电压进行稳定,以保证路灯灯光的稳定。
路灯控制电路:路灯控制电路主要由单片机、触发电路和稳压电源构成。
单片机主要是控制路灯的开启和关闭,触发电路主要是使得单片机实现路灯的控制,稳压电源主要是保证电路正常工作。
信号放大电路:信号放大电路主要是将来自传感器等其他电路的信号放大,以保证电路的稳定性和可靠性。
3. 软件设计系统的设计:系统的设计主要是确定系统的功能和要实现的功能,以及界面上的设置,方便使用者快速掌握该系统的使用方法。
程序代码的编写:程序代码的编写主要是对控制系统进行编程,使得路灯的控制更加智能化,同时也要注意代码的优化,并保证代码的健壮性。
三、软件实现1. 系统界面路灯节能控制系统的界面主要由控制按钮、电源状态指示灯、亮度控制等构成。
其中,控制按钮主要是实现路灯的手动开启和关闭,电源状态指示灯可以显示电源的工作状态,亮度控制可以根据需要进行调节。
2. 软件功能路灯节能控制系统的软件功能主要包括路灯的自动控制、手动控制、亮度调节控制、节能模式等。
其中,路灯的自动控制可以根据光线的强弱进行自动开启或关闭,手动控制可以手动控制路灯的开启和关闭,亮度调节功能可以调节路灯亮度,节能模式功能可以根据不同的时间段,选择合适的节能模式。
路灯节能照明PLC控制系统的设计【摘要】目前,路灯照明的节能方法主要有两种,一种是“降耗节能方法”,另一种是“控制节能方法”。
本文将运用“控制节能方法”,以某公司的路灯照明系统为研究对象,利用PLC的控制功能及工厂的电气技术,采用了“光控”“时控”“手控”多种组合方式,实现了对路灯的光感自动控制、分时分段控制、全灯半灯控制、应急手动控制和故障自动反馈等功能。
从而保证了该系统的高智能化、高可靠性和节能环保等方面的要求。
【关键词】路灯;PLC;智能控制;节能环保1绪论随着时代的发展,能源紧缺的问题也日益突显出来。
节能环保意识不断深入人心,逐渐成为社会的共识。
在路灯照明领域也不断有新节能方法和节能技术应运而生,其中代表性的有两种,分别是降耗节能法和控制节能法。
降耗节能法,是其它可再生能源(如太阳能,风能)转化为电能,并储存起来,供夜间路灯照明使用;或者是将路灯的照明灯具改造成为节能效果更好的新型发光二极管灯具,降低照明功率,起到节能环保的作用。
降耗节能法虽然节能效果非常好,运行维护便利,代表着未来路灯节能发展的方向。
但系统初期费用投入和系统运行期间的维修成本很高,其技术含量先进,控制系统相对复杂,对工作人员的业务素质要求也严格,制约着在现阶段的推广和使用。
控制节能法是指综合的运用光控时控,全灯半灯,分区分段,联合集控等多种控制方式,在保证路灯照明质量的前提下,使路灯的照明的时间更趋于合理,照明形式更灵活多变,从而达到节约能源的目地。
控制节能法还具有改造成本低,节能效果佳,维修使用方便等优点。
比较适合学校,工厂,机关等中小区域路灯控制系统的节能使用。
本文以某汽车公司的路灯照明系统为研究对像,构建一个以PLC(可编程控制器)为核心,以控制节能法为理念的智能路灯控制系统。
2 控制要求2.1智能化要求控制系统要能根据光线强度和时间条件的变化作出综合分析,合理的控制灯的开关时间,使路灯照明符合各街区的实际照明要求。
节能路灯控制系统设计作者:杜斌来源:《电子技术与软件工程》2016年第07期针对当前路灯系统为了更好的实现节能环保的母的,采用单片机实现对路灯控制系统进行自动控制和节能控制。
该系统具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。
最关键的研究就是如何利用可控硅进行强弱电之间的转换。
【关键词】可控硅 STC12C5A60S2单片机路灯控制1 总体设计该系统总体框架包括控制中心、控制中心与电力网接口、路灯。
图1列出了节能路灯控制系统的构成,它主要由6个部分组成:单片机控制模块、可控硅控制模块、稳压电源模块、光敏电阻传感器模块、路灯与键盘、光耦隔离模块。
首先利用稳压电源模块将220V、50HZ市电转换为系统工作的直流5V电压。
光敏电阻传感器上的数据通过信号转换后,被采集到单片机自带ADC模块中,单片机通过数据对可控硅导通角进行控制。
同时可以根据用户实际需要通过按键手动进行路灯光强改变。
为防止系统跑偏,单片机与外界控制时需要光电耦合器进行光电隔离。
单片机控制可控硅工作根据其编写的控制程序。
2 系统硬件电路设计2.1 过零检测电路过零检测的作用是给主芯片提供一个标准,这个标准的起点是零电压,可控硅导通角的大小就是依据这个标准。
也就是说每个导通角的导通时间是从零电压开始计算的,导通时间不一样,导通角度的大小就不一样。
过零检测电路如图2所示。
如图2可以看到经过整流电路后,输出形成脉动直流波形。
当ZERO点电压大于0.7V 时,NPN三极管导通,在三极管集电极形成低电平,当ZERO点电压低于0.7V时,三极管截止,三极管集电极通过上拉电阻形成高电平。
这样通过三极管的反复导通、截止,通过ZERO 点连接单片机中断口实现过零检测。
波形图如图3所示。
2.2 路灯控制模块该系统的外控制模块主要由光电耦合器和可控硅组成,光电耦合器用以系统与外界的隔离作用。
因为可控硅的A1、A2端是接220V市电,控制端G与单片机相连。
一旦没有光电耦合器做隔离作用系统很容易跑“死机”。