当前位置：文档之家 › 基于单片机的新型LED路灯控制系统

基于单片机的新型LED路灯控制系统

  • 格式：pdf
  • 大小：325.94 KB
  • 文档页数：5
郭 玲 ， 张 超 ， 郝 冲 ， 袁 俊 伟 ， 吕士 允 ， 梁丹 丹 ， 宋连 科
（ 曲阜师范大学物理工程学 院， 山东省激光偏光 与信息技术 重点 实验室 ，７ １５， ２ ３６ 山东省曲阜 市）
摘要 ： 低功耗的 Ｌ Ｄ已越来越多地应用到景观照明中， Ｅ 但是对于通用照明系统，Ｅ Ｌ Ｄ的进入还面临着
达 １ ０ ０ ，Ｌ Ｄ 可 达 １ ０ ０ ｈ ． 发 展 趋 势 看 ００ｈ Ｅ ０００ … 从
时 ， 的 比较 器输 出高 电平 ， 过 总线 将 电信号 传 对应 通 送 给单片机 ． 片机首先控 制 Ｌ Ｄ路 灯进行 ２ｈ的半 单 Ｅ
光 照 明 ； ， ２ｈ后 自动切换 进入 全 光照 明 ， 这一 阶段 持 续 ６ｈ 此后 ， ； 系统 又进 入半 光 照 明阶段 ， ， 界 ４ｈ后 外
前景．
关键词 ： 系统设计；Ｅ Ｌ Ｄ路灯； 控制系统； 单片机； 模块
中图分 类号 ： ３ ． ０ ２ｔ ４
文 献标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ １ ３７ ２ １）４ ０７ ５ １０ － ３ （０ １０－ ６ － ５ ０ － ０
由于 Ｌ Ｄ功 耗低 ， Ｅ 近年来 其 相关 技 术得 到 了迅
宋 连 科 ， ，９ １， 授 ， 士生 导 师 ； 究 方 向 ： 光 物 理 与 技 术 ； — ｉ ｌｓｎ ＠ ｍ ｒ ｑｎ ．ｄ ．ｎ 男 １６ －教 硕 研 偏 Ｅｍａｌ ｋｏｇ ａ ．ｆｕ ｅ ｕｃ ： １
曲阜 师范大 学学报 （ 自然科 学版 ）
２ １ 晕 ０１
Ｒ１ Ｒ ： ｉ与 Ｒ ２组 成 如 图电路 后 ， １ 到分担 电 Ｒ 起
同命 令 ： 光控 、 时控 、 全光照 明 、 半光 照 明 ， 成智 能化 完
控制． 当有 三个 或 三 个 以上 光 控模 块 处 于黑 暗 条件
速 发展 ， 其是 在用 电量 巨大 的景 观 照 明 市 场 中具 尤 有 了很 强 的 竞 争 力 ． Ｅ 除 功 耗 低 外 ， 与 其 它 照 ＬＤ 它
光照增强， 灯头系统停止工作． 若光控模块输出高电
平 的数 量达不到 ３ ， 个 则可判断 为外界 环境 不需要 路
Ｌ Ｄ将成 为 未 来 主 要 的 照 明光 源 ， 是 ， 于 Ｌ Ｄ Ｅ 但 对 Ｅ
进入 通用 照 明市场 还 面 临着 诸 如 发 光 效率 低 、 热 散 性 不好 、 成本 过高 等 问题 ， 中结 构 与 电控 的整合 是 其 亟待 解决 的 问题之 一 ． 对这 一 问题 ， 针 本文 提 出 了 以 光控 模块 为一 级控 制 系统 ， 以单 片 机 为 控 制 核 心 的 Ｌ Ｄ路 灯控 制 系统 ． Ｅ ４个 光 控 模 块 通 过 总 线 与 单 片
灯照明， 路灯不不 同的光 照强 度 下 光 控 模 块输 出不 同 的 在 电平 ， 由单 片机根 据 输 入 的 电信 号 来 控 制 整 个 Ｌ Ｄ Ｅ
照 明系统 的亮度 ．
１ 整 体 设 计
Ｌ Ｄ路灯控 制系统 以光 控模块 为一 级控制 系统 ， Ｅ
以 ＳＣ ９５ Ｔ ８ Ｓ ２单片 机 为控 制 核 心 ， 光控 模 块 通 ４个 过总线 与单 片机 相连 ．根据 输 入光 信 号 强弱 执 行 不
图 １ 系统 框 图
收稿 日期 ：０ １ －５ ２ １ ２
作者简 介： 郭玲 ， ， ９ 一 女 １ ０， ９ 学士 ； 研究方 向： 光信息科学 与技术 ； — ａ ： ｏ ｌ ｇ ａｏ ．ｎ Ｅｍ ｉ ｇ — ｎ ＠ｙｈｏｃ ． ｌｕ ｉ
第３ ７卷 第 ４期
２１ ０ １年 １ ０月
曲
阜
师 范 大
学 学 报
Ｕｎｉｅ ｓｔ ｖ ｒｉ ｙ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １ ３７ ４
Ｏｃ ． ２ ｔ ０１１
ｒ ｌ Ｊｕ ａ ｏ Ｑ ｆ Ｎｏ ｍａ ｏ ｒ ｌ ｆ ｕｕ ｎ
基 于 单 片 机 的 新 型 Ｌ Ｄ路 灯 控 制 系统 Ｅ
单 片机 相连 ， 根据输入光信号强 弱执行不 同命令 ： 光控 、 时控 、 光照 明 、 光照 明， 全 半 完成 智能 化控制 ． Ｌ Ｄ 本 Ｅ
路灯控 制系统灵活 、 智能 、 方便 、 可靠 ； 本系统对 Ｌ Ｄ通 用照 明设 计有 很好 的参考 价值 ， 有广 阔 的市 场应用 Ｅ 具
明光 源 相 比， 具 有 很 多 优 点 ： 炽 灯 的 色 温 在 还 白 ２ ０ —０ ０ ， 日光 灯 及 白 光 Ｌ Ｄ 的 色 温 均 可 达 ５ ０３ ０ ｋ 而 Ｅ ３ ０ —０ ０ ｋ 白炽 灯是 热发 光 ， ０ ０１ ０ ０ ； 日光 灯是 气 体 发 光 ， 而 Ｌ Ｄ是冷 发光 ； Ｅ 自炽 灯 寿命 只有 １ ０ ｈ 日光灯 可 ００ ，
参 考 电压．
光 控模 块 由 光 强 采 集模 块 和 光 电转 换 模 块 组 成 ， 电转 换 模 块 由 比较 器 Ｌ ７ １３组 成 ． 光 Ｍ ４ Ｌ Ｊ 当光 强 采集模 块 （ 敏探 头 ） 敏 电阻采 集 的光 强较 强 时 ， 光 光 比较器 输 出低 电平 ， 当光强较 弱时 ， 比较 器输 出高 电
诸 如发 光效 率低 、 散热性不好 、 成本过高等 问题 ， 中结 构与 电控 的整合 是亟待解决 的问题之 一． 就此提 出 其 文
了 以光 控模 块 为 一 级 控 制 系 统 ， 以单 片 机 为 控 制 核 心 的 Ｌ Ｄ路 灯 控 制 系 统 ． 系 统 ４个 光 控 模 块 通 过 总 线 与 Ｅ 该
２ 模 块 设计
２ １ 光 控 模 块 功 能 ．
压 与保 护滑 动变 阻器 的作 用 ． Ｒ ： ｌ与 Ｒ ２Ｒ ２组 成 如 图 电路 后 ， 照 当地 环境 依
照明需要 ， 调节 Ｒ ２为合 适大 小 ， 而改 变 图 中 比较 从
器 中端 口 ３的输 入 电压值 ， 以此作 为 Ｌ ７ １ 作 的 Ｍ４ 工

合集下载

基于单片机控制的智能路灯控制系统设计

基于单片机控制的智能路灯控制系统设计

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。

基于单片机的太阳能路灯控制系统

基于单片机的太阳能路灯控制系统

基于单片机的太阳能路灯控制系统概述太阳能路灯是一种节能环保的新兴路灯，其优点在于不需要外接电源，只需利用太阳能进行充电，从而在夜间提供照明服务。

本文将介绍一种基于单片机的太阳能路灯控制系统，该系统能够自动调节亮度，提高能源利用率，同时延长路灯使用寿命。

设计方案该控制系统由三个主要部分组成：太阳能电池板、可充电蓄电池和单片机控制电路。

太阳能电池板将光能转化为电能，通过充电控制电路将电能储存到可充电蓄电池中。

如图所示：system_designsystem_design在夜间，单片机控制电路将控制电路工作在路灯的亮度调节模式下。

当路灯检测到环境亮度低于一定阈值时，系统将开启路灯以提供光照服务。

当环境亮度逐渐升高时，系统将自动调整亮度，以达到最佳能耗效率。

该系统还具有手动控制功能，这意味着用户可以在必要时手动开启或关闭路灯。

系统实现该系统采用了一块ATmega328P单片机，它是一款高性能、低功耗的8位微处理器。

该单片机具有丰富的程序存储器和数据存储器，可满足我们应用程序的要求。

为了测量环境亮度，我们使用一个光敏电阻，并将其连接到单片机的模拟输入引脚。

当电阻接收到的光线强度变化时，它的阻值将发生变化，并通过模拟信号输入到单片机中。

控制电路使用的是一个H桥直流电机驱动芯片，它可用于控制电机和灯的功率输出。

我们将其配置为驱动LED灯，以提供路灯的光照服务。

该系统还配备了一个电容充放电电路，用于确保可充电蓄电池的充电和放电过程。

该电路使用一个集成电路和几个外部元器件，通过PWM输出信号进行控制。

系统测试为了测试该系统的功能，我们将其放置在光线较强的环境下进行测试。

通过多次测试，可以得出该系统具有以下功能：•延长路灯使用寿命•自动调节亮度•实现手动控制•具有过充保护和过放保护功能•系统运行稳定，可靠性高基于单片机的太阳能路灯控制系统是一种高效的节能环保产品。

该系统采用了新兴的太阳能技术，为城市的照明服务提供了更可靠、更环保的方法。

基于单片机的太阳能路灯控制系统设计

基于单片机的太阳能路灯控制系统设计

基于单片机的太阳能路灯控制 系统设计
目录
01 一、系统需求分析
02 二、系统硬件设计
03 三、系统软件设计
04 四、结语
05 参考内容
随着社会对环保和能源利用的度不断提高，太阳能路灯控制系统在城市照明 中的应用越来越广泛。这种系统可以有效降低电力消耗，减少碳排放，同时提高 能源利用效率。本次演示将探讨基于单片机的太阳能路灯控制系统的设计。
三、系统软件设计
系统软件设计主要是根据传感器的输入和预设规则来控制路灯的开关和亮度。 具体来说，程序需要实现以下几个功能：
1、实时监测环境光线和时间：通过读取光敏电阻或数字光感器的电压值以 及GPS模块或网络时间服务器的当前时间，程序可以实时获取环境光线和时间数 据。
2、控制路灯开关：根据当前时间和环境光线强度，程序可以判断是否需要 打开或关闭路灯。例如，在夜晚或光线较弱的情况下，程序可以自动打开路灯； 而在白天或光线较强的情况下，程序可以自动关闭路灯。
5、日志记录：为了方便后期维护和管理，程序需要具备日志记录功能。例 如，记录每天的开关灯时间、亮度值以及异常情况等。
四、结语
基于单片机的太阳能路灯控制系统设计可以有效提高城市照明的智能化和绿 色化水平。通过实时监测环境光线和时间，自动控制路灯的开关和亮度调节，可 以有效降低电力消耗和碳排放，同时提高能源利用效率。这种系统不仅可以广泛 应用于城市道路照明中，也可以为其他领域提供一种绿色、智能的能源利用方案。
参考内容
随着人类对可再生能源的依赖日益增加，太阳能路灯系统在公共照明领域中 的应用越来越广泛。这种系统不仅可以节约电力，降低碳排放，而且可以持续供 电，不受天气影响。然而，如何有效地管理和控制太阳能路灯系统，使其在保证 照明质量的最大限度地减少电力消耗，是当前面临的一个重要问题。本次演示提 出了一种基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计，以解决这一问题。
基于单片机模拟路灯控制系统

基于单片机模拟路灯控制系统

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%。