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智能路灯论文..

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摘要:

智能路灯系统以AT89C51单片机为控制核心,系统采用线路简单、体积小的专用时钟芯片DS1302,使用DS1302不但使电路功耗降低,而且节省IO口资源。采用光敏电阻检测环境的明暗变化,根据外界亮度的不同自动调节路灯亮灭。同时具有定时模式,在定时模式下系统点亮一半路灯。配有时间设定键盘和手动控制按键,采用常用的七段数码管作为显示器件。

该系统可以通过TLC2543模数转换器和光敏电阻来获取外界亮度,定时模式时间段设定等功能,通过内部的控制逻辑实现路灯的亮灭控制。具有较好的实用价值。

关键词:AT89C51 DS1302 智能路灯光敏电阻

第一章绪论

城市路灯管理工作是城市市政工程管理的重要任务之一,飞速发展的现代化城市需要具有自动化程度高,运行可靠,使用维护方便的照明控制系统。特别是在能源急剧消耗的今天,节能已经成为不可逃避的问题。

利用89系列单片机,设计比较方便,计算处理也较简单,并且在时间精度方面也能达到日常使用的要求。路灯控制系统分为两大类:一类是用使用光敏电阻的感光性产生电信号控制,一类是使用DS1302时钟芯片控制。设计特点各不相同,因而用途也不同。我通过简单的合成可以使路灯系统同时具有以上两种特性,在51系列单片机的逻辑控制下完成对路灯开关的任务。通过I/O口的按键可以调整实时时间,点亮路灯时间,熄灭路灯时间。本设计硬件电路简单成本低,性能可靠,操作简单,实现了51单片机在在智能控制当中的应用。

具体要求:

(1)支路控制器有时钟功能,能设定、显示进入定时模式的时间

(2)支路控制器应能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯。

(3)支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。

按照系统要求,可以将整个系统分为四个模块来设计:

(1)单片机最小系统,其中包括相应按键设计;

(2)七段数码管显示模块;

(3)DS1302时钟模块设计;

(4)TLC2543模数转换模块和光敏电阻采样电路设计。

第二章方案设计

【方案一】:采用数字电路实现。数字电路结构简单,响应速度快。但处理能力有限,本文要求控制器需实现的功能很多,数字电路不易实现。

【方案二】:采用AT89C51作为主控制单片机。该芯片功能强大,具有足够快的速度;有各种同步串行接口、足够的内部ROM和RAM,以减小控制系统的物理尺寸,具有看门狗功能和稳定的电源,可以很方便的实现我所需功能,利用其强大的功能不仅可以简化硬件电路而且还可以大幅度提高系统运行速度。

【方案三】:应用ARM,ARM是一种功耗很低的高性能处理器,技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。方便、安全、高效。但ARM编程较复杂,我很难掌握,且开发板价格较高。

综合第一章要求和性价比我选择方案二为本系统的最终方案,根据设计要求并综合各方面因素,决定用动态扫描法实现 LED数字显示,使用DS1302时钟芯片完成定时计算,用TLC2543模数转换器完成光强信号的采集。整体框图如下图所示:

2.1 单片机电路设计

本设计由于要求必须使用单片机作为系统的主控制器,而且以单片机为主控制器的设计,可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起,组成新型的只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。这种新型的智能仪表在测量过程自动化、测量结果的数据处理以及功能的多样化方面,都取得了巨大的进展。再则由于系统没有其它高标准的要求,又考虑到本设计中程序部分比较大,根据总体方案设计的分析,设计这样一个简单的的系统,由于系统的采样精度较高,因此选用片外AD芯片,拟采用12位AD芯片,由于应用程序不大,应用程序直接存储存片内,不用在外部扩展存储器,这样电路也可简化。

AT89C51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、并行I/O口(4个8位I/O口)、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。它们都是通过片内单一总线连接而成,其基本结构依旧是微处理器(CPU)加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式,以实现不同的功能。具有以下主要特性:

?与MCS-51 兼容

?4K字节可编程闪烁存储器

寿命:1000写/擦循环

数据保留时间:10年

?全静态工作:0Hz-24Hz

?三级程序存储器锁定

?128*8位内部RAM

?32可编程I/O线

?两个16位定时器/计数器

?5个中断源

?可编程串行通道

?低功耗的闲置和掉电模式

?片内振荡器和时钟电路

2.1.1微处理器(CPU)

AT89C51单片机中有一个8位的微处理器,与通用的微处理器基本相同,同样包括了运算器和控制器两大部分,只是增加了面向控制的处理功能,不仅可处理数据,还可以位变量的处理。

2.1.2数据存储器(RAM)

数据存储器空间分为片内与片外两部分。

当AT89C51单片机的片内RAM不够用时,又给用户提供了在片外可扩展至64KB RAM的能力,以供用户的需求。

片内为128个字节,字节地址为00H~7FH。片外最多可外扩至64k字节,用来存储程序在运行期间的工作变量、运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等,所以称为数据存储器。

2.1.3程序存储器(ROM)

AT89C51单片机的片内程序存储器为4KB的FLASH存储器,地址范围为0000H~0FFFH。有16位地址线,可外扩的程序存储器空间最大为64KB,地址范围为0000H~FFFFH。

由于受集成度限制,片内只读存储器一般容量较小,如果片内的只读存储器的容量不够,则需用扩展片外的只读存储器,片外最多可外扩至64k字节。

2.1.4中断系统

具有5个中断源,2级中断优先权。

2.1.5定时器/计数器

片内有2个16位的定时器/计数器,具有四种工作方式(方式0、方式1、方式2、方式3)。

2.1.6串行口

1个全双工的串行口,具有四种工作方式。可用来进行串行通讯,扩展并行I/O口,甚至与多个单片机相连构成多机系统,从而使单片机的功能更强且应用更广。

2.1.7特殊功能寄存器(SFR)

AT89C51单片机共有21个特殊功能寄存器,用于对片内的个功能的部件进行管理、控制、监视。实际上是一些控制寄存器和状态寄存器,是一个具有特殊功能的RAM区。由上可见,AT89C51单片机的硬件结构具有功能部件种类全,功能强等特点。特别值得一提的是该单片机CPU中的位处理器,它实际上是一个完整的1位微计算机,这个1位微计算机有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位机在开关决策、逻辑电路仿真、过程控制方面非常有效;而8位机在数据采集,运算处理方面有明显的长处。MCS-51单片机中8位机和1位机的硬件资源复合在一起,二者相辅相承,它是单片机技术上的一个突破,这也是MCS-51单片机在设计的精美之处,得以在实际生活中得到了广泛的应用。

2.2 智能控制方式

对于路灯系统,其本质工作是为了在光照强度不足时,为行人及行车提供足够的光照。现在的路灯控制系统多采用的是人工定时开关的控制方式,即在某一个时间段如晚六点到早上六点之间路灯处于全开状态,其他时间路灯全关。这显然是不合理的。当突然遇到天气不好需要路灯补充照明的时候,上述控制方式不能达到系统的要求。因此,本文按照前面的要求设计了如下控制方式。

该路灯控制系统包括光线控制和定时控制两种方式。其中在正常运行情况下,系统处于光线控制状态。此时路灯的亮灭主要由外界光线强度控制。为了更好的节能省电,本文设计的控制器设计了三个光线控制档位,分别对应着路灯全开,路灯半开和路灯全关。由于路灯系统的特殊性,在午夜也不能关闭,但是此时路上车流量很小,没有必要路灯全开。因此,在定时控制下,可以设定一个控制区间,在该区间内路灯一直处于半开状态。为了保护路灯系统,光线控制半开路灯主要是控制路灯左半边而定时控制主要控制右半边。

3光敏控制电路

光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1~10M欧,在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。

光敏电阻的信号主要由AD芯片采集,本文选用的AD芯片为TLC2543.

TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机I/O

资源;且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。

TLC2543的特点

(1)12位分辩率A/D转换器;

(2)在工作温度范围内10μs转换时间;

(3)11个模拟输入通道;

(4)3路内置自测试方式;

(5)采样率为66kbps;

(6)线性误差±1LSBmax;

(7)有转换结束输出EOC;

(8)具有单、双极性输出;

(9)可编程的MSB或LSB前导;

(10)可编程输出数据长度。

TLC2543是一款集成度很高的高精度AD芯片,因此在应用中并不需要增加过多的外围电路,仅需要提供可靠的参考电压即可。其电路连接如图7所示。

图 7 AD采样电路

TLC2543 可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辩率,每次转换和数据传递可以使用12或16个时钟周期。一个片选脉冲要插到每次转换的开始处,或是在转换时序的开始处变化一次后保持为低,直到时序结束。

图8显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期和在每次传递周期之间插入的时序,图9显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期,仅在每次转换序列开始处插入一次时序。

图8 16时钟传送时序图

图9 16时钟传送时序图

4时钟芯片

DS1302是美国DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM,采用SPI 三线接口与CPU 进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年,一个月小与31天时可以自动调整,且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5~5.5V。采用双电源供电(主电源和备用电源),可设置备用电源充电方式,提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

正是因为DS1302的这些种种优点,所以选用了它为本系统提供时钟功能,而且还用它做了定时的功能,为系统提供了一种定时开关路灯的功能。

5 显示模块设计

数码管是一类价格便宜使用简单,通过对其不同的管脚输入相对的电流,使其发亮,从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数的器件。

在电器特别是家电领域应用极为广泛,如显示屏、空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管,其他家电也用液晶屏与荧光屏。七段数码管是数码管的一种是半导体发光器件,数码管可分为七段数码管和八段数码管,区别在于八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元,其基本单元是发光二极管。七段数码管有两种显示方式,一种是直流驱动,这是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动,或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O端口多。

还有一种是动态显示驱动,是将所有数码管通过分时轮流控制各个数码管的的COM端,就使各个数码管轮流受控显示。将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。

由于AT89C51单片机本身IO口的驱动电流并不能满足数码管的点亮条件,因此在设计中我选用了共阳极数码管,同时位选端采用PNP型三极管驱动导通,以此来提高电路的驱动能力。

第三章软件设计

本设计采用C语言编程,编译环境为keil UV4。

keil c51 是美国Keil Software 公司出品的51 系列兼容单片机C 语言软件开发系统,和汇编相比,C 在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。

Keil c51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows 界面。另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到keil c51 生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

Keil C51 可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C 或汇编源文件,然后分别有C51 及A51 编辑器编译连接生成单片机可执行的二进制文件(.HEX),然后通过单片机的烧写软件将HEX 文件烧入单片机内。

3.1 整体程序框图

系统整体主要包括一个主函数和两个中断函数组成。其中一个中断为外部中断,主要处理手自动切换信号。另一个中断为定时器中断,用于定时采样光线信号和定时扫描数码管。

由于AD采样是一个比较耗费时间的过程,而且本系统对于光线的采集也没有很高的实时性要求。因此,本文将AD转换放到了定时器中断中,每隔一段时间启动一次AD转换。这样可以很好的节约CPU资源。

中断流程图如下所示:

整体流程图如下所示:

第四章仿真测试

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。Proteus可提供的仿真仪表资源:示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI 调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。

除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。在PROTEUS绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果,后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能,例:元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。

由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台随着科技的发展,“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活,结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少,也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。

使用Proteus软件进行单片机系统仿真设计,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中,我们使用Proteus 开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。实践证明,在使用Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。因此,Proteus 有较高的推广利用价值。

4.1 整体仿真电路

4.2 定时模式下路灯半亮仿真

系统设定0点到6点之间为定时模式时间,在该时间段内,系统自动控制右侧路灯亮

而左侧路灯熄灭。

4.3 光线控制模式下仿真

当系统处于非定时模式下时,将自动切换至光线控制模式,在该模式下可以根据光强自动改换灯的亮灭状态。

下图为光线较量时路灯全灭的仿真图。

下图为光线不充足时仿真图

下图为光线很暗时的仿真图

结论

随着现代化建设的迅速发展,市政建设取得的极大发展进步。传统的路灯控制与维护手段已不能适应城市现代化的要求。单片机、IC芯片等技术的大力发展给智能路灯控制发展提供了前提和基础。智能路灯控制器主要包括时钟芯片DS1302和单片机AT89C51组成的时钟控制部分,LED管的显示部分,键盘部分,手动控制部分和光线采集部分。

本文利用Keil编译环境和Proteus仿真软件对路灯控制系统进行了程序编写和硬件仿真。主要实现了如下功能:

(1)支路控制器有时钟功能,能设定、显示进入定时模式的时间

(2)支路控制器应能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯。

(3)支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。

虽然支路控制器已经可以满足设计的要求。但是如何将支路控制器应用到大范围的路灯系统中还是一个值得研究的问题,需要进一步研究。

智能路灯控制器安全可靠,极大地提高了路灯控制自动化水平,减小了管理人员的工作量,降低了物资消耗,完成了预期任务,提高了市政路灯管理水平。随着微机及电子器件发展,路灯控制自动化水平还将不断提高,控制器将更加完善。

大学所学的知识在这次的课程设计里得到了充分体现,在完成这个课程设计的过程中,也遇到了不少的问题,但在老师和同学的帮助下,问题很快就得到了解决。在此过程中,我也学到了不少的新的知识,自己的动手能力得到了大大的提高,分析问题和总结问题也积累了不少的经验,在此我衷心地感谢我的指导老师—陈锦儒、彭昕昀老师。感谢他对我完成这个课题的支持与帮助,在设计过程中给了我宝贵的建仪和意见,同时也感谢我周边的同学,他们为我提供了很多的资料和帮助。在此也感谢其他同学对我学业的支持与关心。

参考文献

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[8] 鸣谢https://www.doczj.com/doc/4318778831.html,的资料搜索。

[9] 谭浩强,C程序设计(第三版)北京:清华大学出版社,2005

主程序

#include "reg52.h"

#include "ds1302.h"

#include "segdisp.h"

#include "TLC2543.h" // 包含头文件

/* 与编译器无关的数据类型定义 */

/****************************************************************************** **************/

typedef unsigned char uint8; // 无符号8位整型变量

typedef signed char int8; // 有符号8位整型变量

typedef unsigned short uint16; // 无符号16位整型变量

typedef signed short int16; // 有符号16位整型变量

typedef unsigned int uint32; // 无符号32位整型变量

typedef signed int int32; // 有符号32位整型变量

typedef float fp32; // 单精度浮点数(32位长度)

typedef double fp64; // 双精度浮点数(64位长度)

/****************************************************************************** **************/

sbit LEDA = P0 ^ 0;

sbit LEDB = P0 ^ 1;

sbit AMdisp = P0 ^ 2;

sbit AOPEN=P1^0;

sbit BOPEN=P1^1;

sbit setbutton=P1^2;

sbit plusbutton=P1^3;

sbit minbutton=P1^4;

sbit configbutton=P1^5;

//==========================================================

//

//==========================================================

bit flagk=0;

bit flagg=0 ;

bit flagstop=0;

bit flagset=0,flagminu=0,flagplus=0,flagconf=0;

bit openhoursetflag=0,openminsetflag=0,closehoursetflag=0,closeminsetflag=0;

模拟路灯控制系统的毕业论文

模拟路灯控制系统的毕业论文

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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。并完成四方面的功能:时间设定功能,环境明暗判断,独立控制功能,交通条件控制功能。显示部分用LCD 液晶显示,要求能显示实时时间以及对路灯设置的开关灯时。 关键词:STC89C51单片机,红外传感器,1602液晶显示器,DS1302 NE555

智能交通信灯控制系统设计毕业论文

智能交通信灯控制系统 设计毕业论文 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

编 号: 毕业论文(设计) 题 目 智能交通信号灯控制系统设计 指导教师 xxx 学生姓名 杨红宇 学 号 专 业 教学单位 二O 一五年五月十日 德州学院毕业论文(设计)中期检查表 院(系): 专业: 2015 年

目录

杨红宇 要: 随着我现代社会交通运输需求量的不断扩大,如何处理好如此庞大的群 1 绪论 交通信号灯的简介 交通信号灯的发展现状 目前交通信号灯的种类多种多样,有的应用了CPLD 设计实现交通信号灯的控制;有的应用了PLC 实现交通信号灯的控制;有的应用单片机实现对交通信号灯的控制。我国的交通信号灯一般情况下设置在十字路口,在醒目的地方用红色、绿色、黄色三种指示灯,加上一个倒计时开控制人车通行。在一般情况下这种信号灯能保障安全,车辆分流也能发挥不错的作用,但是根据现在车流量日益增加的现状还存在着许多不足。比方说车辆放行时间固定,在十字路口经常出现东西和南北方向的车流量相差甚大的情况,这样如何给车流量较多的干道给予较多的放行时间就成了问题。 本课题研究的背景、目的和意义 随着城市机动车辆的不断增加,在我国许多的大城市出现了交通超负荷状况。自八十年代后期,这些城市修建了高速道路来缓解压力,在刚建好的初期这个决策很好的解

决了交通超负荷着状况。但是随着经济的发展,交通量的增长和高速路高昂的费用,高速路没有发挥人们本来预期的效果。如何用合理的方法在大限度的缓解交通压力成为交通管理者和城市规划部门的主要问题。 目前我国城市依然采用的是传统的交通信号灯控制模式,随着城市的不断发展,车流量的不断扩大,传统的交通信号灯出现了缺陷:一是车辆放行时,十字路口经常出现不同车流量干道放行时间相同,易造成车辆堆积,造成交通堵塞;二是当某干道上无车时,正好是干道的通车时间,在这时间内就造成了指挥盲点;三是当这一干道车流量很大时,不能够改变红绿灯的时间来延长这干道的通过时间,造成这干道的车辆不能通过造成堆积。 为了更好的解决这些问题,本文介绍的系统通过传感器检测车流量,用单片机对路口的车流量进行统计,并执行处理程序,来实现智能交通信号灯的控制,达到可以根据车流量来实时控制信号灯。该系统成本低、实用性好、安全可靠、安装方便等优点,具有广泛前景。 国内外的研究现状 国外发展状况:伦敦首先发明了信号灯,然后由美国进行改造用电脑及其软件使其智能化,国外已经研究出使用红外线,电磁感应等多种方式来让交通灯智能化,发展相对于我国要早很多。 国内发展状况:我国在交通管理方面水平还欠发展,随着交通需求越来越旺盛,而我国城市交通管理智能化不足。在车辆,道路和交通管理系统,城市交通信号控制系统,城市交通管制中应用人工智能技术,信息采集和信息提供技术等方面都与发达国家有很大差距。近几年,虽然有专人研究,但是应用效果不明显,成本高收益小成了难题。目前我国交通事故仍然频发,城市车辆逐渐增加,运输速度却普遍下降,这需要进一步提高城市交通智能化的强度,疏通城市心脏的血液。 2 智能交通信号灯系统总设计 单片机智能交通信号灯通行方案设计 图1 交通信号灯设计简图 该实时交通监控系统主要由车辆检测电路、数码显示电路、电源、以及交通灯控制系统等几个部分组成。交通灯控制模块作为本系统的核心部分, 采用 AT89C51 为CPU, 对整个系统进行控制和管理。本模块从车辆检测模块接收车流量信息, 并对接收到的信

智慧路灯智慧照明管理系统

目录 一概述 (3) 1.1背景介绍 (3) 1.2需求概述 (4) 1.3智慧路灯解决方案概述 (5) 1.4智慧路灯系统功能概述 (5) 二方案总体设计 (14) 2.1系统总体架构 (14) 2.1.1设计思想 (14) 2.1.2设计原则 (14) 2.2系统结构 (15) 2.2.1智能照明——打造绿色创新园区 (15) 2.2.2信息发布——共筑园区信息发布平台 (17) 2.2.3智慧安防——出入车辆/人员管理 (18) 2.2.4视频智能监控 (18) 2.2.5无线网络——无线网络全覆盖 (21) 2.2.6安全城市——一键呼叫 (22) 2.3系统功能概述 (23) 2.3.1系统结构图 (23) 2.3.2系统功能 (23) 2.3.3系统特点 (24) 2.3.4系统基本功能组成 (24) 三新疆伊宁市智慧路灯初步布局方案 (27) 3.1伊宁市智慧路灯布局 (27) 3.2伊宁市智慧路灯初步配置表 (28) 3.3智慧路灯控制中心 (28) 3.3.1总控中心硬件组成 (30) 3.3.2监控中心软件 (30) 3.3.3智能远程监控终端控制器(集中控制器) (30) 3.3.4单灯控制器 (32) 四光纤通信规划 (34) 4.1项目网络通信系统 (34)

4.1.1项目网络通信需求分析 (34) 4.1.2项目网络通信系统架构 (34) 4.1.3网络通信系统拓扑图 (34) 4.1.4主干网络通信系统 (35) 4.1.5设备间网络通信 (36) 4.1.6网络系统设备接入规划 (37) 五CPE无线覆盖通信规划 (37) 六系统工程施工遵循规范 (39) 6.1工程施工注意事项 (39) 6.2施工组织设计 (39) 七工程验收 (39) 7.1验收内容 (39) 7.2验收标准 (39) 八质量保障、售后服务及培训 (40) 8.1服务期限及人员 (40) 8.2技术支持与服务 (40) 8.3电话支持与服务 (40) 8.4现场维护服务 (40) 8.5设备维修服务 (41) 8.6人员培训 (41) 一概述 1.1背景介绍 目前,智慧城市建设正在全国如火如荼的进行,智慧城市通过物联网、大数据、云计算等技术,完善城市公共服务,改善城市生活环境,使城市变得更智慧。 智慧路灯是智慧城市概念下的产物。 随着“智慧城市”建设的日益推进,利用路灯逐步智慧升级打造的物联网信息化网络平台将发挥更大的作用,从而拓展城市智慧化的管理服务。 作为智慧城市的基础设施,智慧照明是智慧城市的重要组成部分,而且智慧城市还处于初步阶段,系统构建太复杂,城市照明是最佳的一个落脚点。 智慧路灯可以融入信息交互系统和城市网络化管理的监控体系之中,而且作为

基于单片机的太阳能路灯控制器设计毕业设计(论文)

安徽工程大学机电学院毕业设计(论文) 毕业设计论文 基于单片机的太阳能路灯控制器设计 摘要 本论文主要完成对光伏电源LED照明控制系统进行优化设计和研究,以使系统达到稳定、操作方便、节能环保的要求。太阳能路灯智能控制器以AT89C52单片机为核心,主要由六个部分组成:太阳能电池板、蓄电池、负载(LED路灯)、控制器、测量电路、充电电路、放电/负载驱动电路。本课题的主要研究内容有:针对现有独立运行的太阳能路灯控制器的特点,实现多点控制蓄电池剩余荷电容量(SOC)控制和脉宽调制信号(PWM)来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和软件程序设计。 首先对太阳能路灯基本模块组成、基本功能及发展现状进行了阐述,并根据蓄电池剩余荷电容量(SOC)的数学模型和剩余荷电容量(SOC)与蓄电池的使用寿命的关系提出了单片机系统改进的控制方案,并根据实际需要提出用脉宽调制信号(PWM)来驱动和调节白光LED,可使白光LED工作于发射最纯净白光。半导体PN结技术的太阳能光伏发电技术与发光二极管(LED)照明技术,都有着环保、节能、长寿命和安全的特点。对这两项技术的高效结合进行优化研究,符合我国目前节能,环保及可持续性发展的目标。 总之,随着城市规模的不断扩大,现有的路灯技术不能达到环保节能的要求,本文采用多点控制蓄电池剩余荷电容量(SOC)控制和脉宽调制信号(PWM)来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和源程序设计,能有效解决LED太阳能路灯的不足。因此,本课题设计对我国LED路灯节能环保的发展有很大的现实意义。 关键词:光伏发电;剩余荷电容量;脉宽调制信号;控制系统

基于单片机的太阳能路灯控制器设计 II

基于PLC的智能交通控制系统毕业论文

基于PLC的智能交通控制系统设计 摘要 随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注,我国许多大中城市的交通压力都非常大。所以,改善与提高现有的交通系统的工作效率,加强交通路口的信号灯控制和监控是非常重要的。 解决好交通信号灯控制问题将是保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。但现有的交通信号灯控制系统都是单一的固定时序控制, 不能够根据实际交通状况进行调节控制。 本文主要使用PLC和地感线圈来实现智能交通控制。在十字路口相应的位置埋设地感线圈,对此路段上的车流量进行统计,并根据车流量的变化,改变绿灯的控制时间,可以实时地对绿灯资源进行合理调配,提高十字路口的通行能力,缓解交通拥挤,达到最优控制。文中详细介绍了系统的硬件设计和软件设计,最后用iFIX工程组态软件进行监控,达到了比较满意的可视化效果,并实现了模拟真实环境的目的。 关键词智能交通地感线圈车流量延时控制

THE DESIGN OF INTELLIGENT TRAFFIC CONTROL SYSTEM BASED ON PLC ABSTRACT Along with the development of the society economy, the city transportation problem causes our concern more and more, and traffic pressure in many large and medium-sized cities in China is very great. Therefore, to improve and enhance efficiency of the existing transport system, strengthen the control of traffic lights and monitor the situation is very important. The traffic light control is important for urban traffic safety and high efficiency. But all the traffic light control are working in standing sequence, and are unable to make adjustment with different traffic flow. In the design of the paper, one method of the intelligent traffic control is used which combines the PLC and the induction coil. Induction coils are preburied at the correspond- ing crossroads to make statistics of the vehicle flow, according to which the control time of the green lights is changed, then, the resource of the green light is reasonably distributed to improve the traffic capacity at the crossroads. PLC could self regulate the time of traffic light, and reach the best of control. The hardware and software of the system are introduced in the paper in detail. Finally, using iFIX software for monitoring, the visualization effect and the simulation of the real environment is satisfactory. KEY WORDS intelligent traffic induction coil vehicle flowrate time-delay control

基于单片机的智能路灯控制系统 外文文献

毕业设计(论文)外文资料翻译 系别光电信息系 专业测控技术与仪器 班级 B090102 姓名马丽娜 学号 36 外文出处 Spriger Link 附件 1. 原文; 2. 译文 2013年3月

Based on single chip microcomputer intelligent street light control system 【abstract 】 A street light automatic control system design, combined with the control, electric lamp switch control function; And street lamp fault detection and fault street lamp according to the function of the number. Use on STC 89C51 as the core Control unit; Using DS1302 clock chip to control the point open to turn off the lights when street lamps; By a photosensor complete collection of ambient light and street light fault detection, so as to realize the number of optically controlled open to turn off the lights and fault street lamp display. This system Can through the RS - 232 communication port with the street light control room of the upper machine communication. 【key words】STC 89C51; Clock chip DS1302; photosensor Introduction For the most part at present domestic cities and regions of the street lamp Lighting adopts electric control, time control and single point of electrons Control, maintenance management and manual inspections and the masses The traditional way, because of the lack of scientific and effective monitoring Means, large area lighting during the day, night not large area Light phenomenon occurs frequently, often can't find and in a timely manner Processing, not only caused power resources, human resources Cost, improve the operating costs of the system and to citizens Life bring inconvenience. Intelligent road lighting system can according to different area Domain of different functional requirements, at different times and different every day Natural light or under different traffic flow conditions, the press According to a specific setting, realize dynamic wisdom of road lighting Can management, namely the TPO management (TIME/PLACE, TIME Location/OCCASION occasions). Intelligent road lighting Control system, through the comprehensive consideration and analysis and road Ming is closely related to the intensity of illumination time, road, environment and hand it in Scene control methods of factors such as flow rate, in the

路灯控制器论文

路灯控制器 摘要:本电路使用广泛,功能完善,成本低廉,而且设计电路简单,采用常用的电子元器件构成,使用非常方便,而且此电路具有延时时间可调的功能,照明装置采用低耗能高亮度LED,具有节能降耗的功能,并具有光控、声控的双重功能,可广泛用于多个场合。 关键词:声控电路;光控电路;延时电路;开关电路 1引言 在信息技术不断发展,人类文明不断进步的时代,越来越多的电子产品开始占们的日常工作和生活,在很多公共场所,只要短时间照明的场所,就需要安装一些电子器件,即能够自动控制开关,在有人的时候亮,人走之后,也能持续一段时间,路灯控制器是一种声光控制的器件,能实现这种功能,即在白天光线比较亮不需要照明的时候,即使有声音,灯也会不亮,而在天黑或光线比较暗的时候,能够使电路工作,自动控制灯打开,而且能够在声音消失后,延时照明一段时间,实现照明的目的。通过查阅大量书籍和资料,才在老师和同学的帮助下,设计出了一个简单的路灯控制器电路,其特性优越,用途广泛,功能健全, 使用方便。 2 总体设计方案 2.1 设计思路 路灯控制器电路主要由声控电路,光控电路,开关控制电路及延时电路构成。工作时,光控电路和声控电路同时控制开并控制电路,而光控电路具有优先控制的功能,即先让光控电路来控制开关电路,即在光控电路工用的情况下,再有声音信号才能使用控制电路工作,使灯打开,且在声音消失后会延时照明一段时间,这部分电路由延时电路来实现,电源电路的作用是为负载电路提供照明电源同时向电路中的控制电路提供工作电源,交流电源经过桥式整流以后,再经过电容降压,为负载提供电源,同时经过稳压以 后,为控制电路提供工作电流。 该电路是利用光敏电阻对光敏感的特性和开关管的开关特性来实现,即白天或光线较亮的时候,控制灯不亮,而在晚上或光线较暗时控制灯亮,同时还要有一个延时电路,以达到延时照明的目的,声控和光控是共同进行控制的,因而还要有一个电路来控制,当有光亮的时候,此控制电路阻止,信号不再往下传输,即灯不会亮,而只有当光线足够暗且有声音的时候此控制电路才起作用,才往下一电路传输信号,灯才会亮。此电路既可以用三极管实现,也可以用4000糸列的数字集成实现,出于简单稳定的目的,这里选用数字集成电路来实现。本电路的主要任务是实现在白天光线比较亮的情况下,灯不亮,而在光线比较暗或天黑的时候,只要有声音(说话声、脚步声),灯就会亮,同时加上延时电路的延时作用,灯会延时亮一段时间,不致灯连续工作,造成能源浪费或元器械件的损坏。其控制电路可由TC4011BP数字集成电路来实现,延时电路由电阻,电容实现,光控电路由光敏电阻实现,开关电路由开关管实现。 2.2 总体设计方框图 路灯控制器电路的总体框图由声控、光控电路,声光控制电路,开关电路,延时电路,负载电路和电源电路等构成,工作时,先由光控电路和声控电路一起向声光控制电路输入信号,当两个信号同时有效时,声光控制电路才往下传输信号,才向开并电路送去信号,使开关打开,同时也促使延时电路开始工作,而电路的电源由电源经过桥式整流以后,再经过降压电路降过压以后来提供,电路中其他需供电的电路由降压以后再进行稳压以后来供电,负载的供电直接由电源来提供。总体框图如下所示,工作流程如箭头所 示:

智能交通灯的毕业设计

太原科技大学 毕业设计(论文)任务书化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班设计人(作者):徐今 同组人:徐今吉武师海斌韩志刚 王煜贺斌兰晓江邢超斌一.毕业设计(论文)题目: 智能交通灯 二.原始数据(材料): (1)单片机LED灯显示设计 (2)用实验室模块演示 (3)软件protus仿真演示 (4)亚龙实验平台

目录 摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2 一、设计目的---------------------------4 二、设计目标---------------------------4 三、设计任务---------------------------5 四、设计内容---------------------------6 (1)指示灯燃亮的状态----------------------6(2)设计并绘制硬件电路图。-------------7(3)设计程序流程图---------------------8(4)编程-------------------------------9 五、交通管理方案----------------------10 六、结束语----------------------------11 七、参考文献--------------------------13

摘要 交通在人们生活中占有重要地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量,提高道路通行能力,减少交通事故,有明显的效果。近年来,随着科技的飞速发展,单片机的应用不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新和自动控制的单片机应用系统中。单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 本系统采用单片机AT89C51为中心器件,来设计交通灯控制器系统实用性强,操作简单,扩展性强。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、复位电路等其它部分组成。较好的模拟实现了十字路口可能出现的交通情况。 关键字:电子线路、AT89C51、交通灯

智能路灯系统设计

智能路灯系统设计 摘要:我们组要做的是一个根据光线强度控制灯的亮灭、根据车流量控制路灯亮的盏数的智能路灯系统。该系统将采用AT89S52单片机作为控制芯片,利用光敏传感器来感知道路上的光强度,若达到了开灯的要求就将信息传给单片机,通过单片机控制电磁继电器来接通路灯的电路,灯亮;若达到了关灯的要求就将信息传给单片机,通过单片机控制电磁继电器来断开路灯的电路,灯灭。为了防止开、关灯引起的亮度的变化而又导致灯的开、关的循环,将在控制电路中加入施密特触发器。利用两对红外发射接收对管来感知左右车道上车经过的信息,利用单片机计数,若单位时间内车流量达到了预定值,灯全开,若小于此值,灯相间的打开,即只开一半。这样可以有效的利用路灯,并且能够省电。 关键字:路灯,智能,AT89S52,省电 一、背景 现在的路灯都是采用定时控制系统,这将不能保证在环境改变和气候变迁的时候道路上有足够的光照,从而给行车带来很多的不便。同时在某些偏僻路段,在没有人通行的情况下,路灯如果也一直全部开着,那将是对资源的浪费。由此我们小组想到了制作这个智能路灯系统,我们希望我们的智能路灯系统能够根据车流量的多少控制某一路段的路灯打开的数量,从而使路面既可以在需要的时候得到充分的照明,而在不需要的时候可以节约能源。 而作为开发这个智能路灯系统的核心则是单片机的控制。单片机作为实时控制已经应用到各个领域,应用现代工具开发单片机应用系统是现代电子类专业人员必须掌握的技术。KeilC51 是目前世界上最好的MCS - 51单片机汇编和C语言的开发工具,支持汇编、C语言以及混合编程。可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程,同时具备功能强大的软件仿真和硬件仿真(用mon51协议)功能。 二、系统总体框图与系统总体介绍 系统由51单片机为主控制器,采用外部12MHz晶振。采用光敏二极管作为光敏传感器,来感知道路上的光强度,若达到了开灯的要求就将信息传给单片机,通过单片机控制电磁继电器来接通路灯的电路,灯亮;若达到了关灯的要求就将信息传给单片机,通过单片机控制电磁继电器来断开路灯的电路,灯灭。利用两对红外发射接收对管来感知左右车道上车经过的信息,利用单片机计数,若单位时间内车流量达到了预定值,灯全开,若小于此值,灯相间的打开,即只开一半。我们系统采用若干个发光二极管来模拟路灯。

路灯控制系统的设计及制作

word文档整理分享 电子综合开发实践报告 设计课题:路灯控制器的设计与制作 专业班级:___________ 学生学号:__________ 学生姓名:________ 秦疆彬__________ 设计时间:2014 年1月月_________ 信息科学与技术学院 2014年1月

路灯控制器的设计与制作 一、设计任务与要求 (1)设计制作一个路灯自动照明的控制电路,当日照光亮到一定的程度时路灯 自动熄灭,而日照光亮暗到一定程度时路灯自动点亮。 (2)设计计时电路,用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 (3)设计计数显示电路,统计路灯的开启次数。 二、方案设计与论证 了解常用路灯控制的各种方法,及各自的优缺点,通过相互的比较,确定设计方案,并对所用传感器进行选型,同时加以电路的设计与分析,完成设计任务。下面对路灯控制器的原理,路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。 该路灯控制器是由光敏电阻、555定时器、计数器、译码器、数码管显示器和受控灯组成。光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,当光照减弱时,光敏电阻阻值增大,555 定时器的2、6端口出现低电平,当它到达一定值时,3 口出现高电平,且大于2/3 (VCC,路灯亮。反之,当光照增强到一定时,光敏电阻阻值减小, 3 口出现低电平,小于1/3 (VCC,路灯熄灭。为了避免外部干扰所带来的错误反应(例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励),我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。经以上论证,方案可行。

三、单元电路设计与参数计算 该部分电路相当于总电路的开关,通过光照强弱的变化改变光敏电阻的阻 值,从而改变Vi 的电压值。在该电路中Vi 即为由555构成的施密特触发器的输 入电压,Vi 的改变会引起施密特触发器的翻转,从而改变输出电平,达到开关 的效果。当光敏电阻周围的环境光照强度比较强时,电阻阻值为几百欧左右,Viv 1 -V cc ;当光敏电阻周围的环境光照强度比较弱时,电阻阻值为 1兆欧左右,Vi> 3 2 V cc 。当光敏电阻周围环境由光变暗时,Vi 增大过程中达到值1V cc 时,引发施 3 3 *数码管显示 图2.1流程框图 1、光敏电阻与555定时器构成的控制电路 图3.1光控电路

基于PLC路灯控制系统_毕业设计论文

基于PLC路灯控制系统 摘要 随着数字技术和网络技术的发展,公共照明数字化和网络化已经成为一种必然趋势。节约能源、保证灯具寿命、提高照明管理水平、美化城市夜量和保证城市夜间出行安全等,已经成为对公共照明系统的一项基本要求。公共照明系统广泛采用高压钠灯或金属卤化物灯传统照明系统经常采用电感镇流器,本文将介绍基于PLC的路灯控制系统。本文设计基于PLC的路灯监控系统根据时间的变化,控制路灯的明亮程度。同时考虑到不同的季节天气等的变化的实际情况,以亮度检测控制辅助,达到更合理的目的。 关键词:PLC,亮度控制,定时控制

Streetlight monitoring system in the PLC - based design Abstract Along with arithmetic figure technique with technical development in network, the public lighting arithmetic figure turn to turn to have become a kind of inevitable trend with the network. Economy energy, guarantee the lamp life span, increase illuminate to manage the level, beautify the city night measures with guarantee nighttime in city out line safety etc., have become to a basic request of the public lighting system. The extensive adoption in system in public lighting high pressure light metals turns the thing light tradition illuminates the system to usually adopt the electricity feels the town flows the machine, illuminating lamp the adoption unify switch control case. This article will introduce the street lamp control system based on PLC. In this paper, the design based on PLC street lamp monitoring system according to the time change, control the street lamp bright degree. Taking into account the different seasonal weather changes in the actual situation, to brightness detection control auxiliary, achieve more reasonable purpose. KEY WORDS: PLC BRIGHTNESS CONTROL TIMING CONTROL

基于51单片机的路灯控制系统设计开题报告

一、本课题的内容及研究意义 1、论文研究的目的和意义 如今,照明电路的数量越来越多,使得城市街道、小区内的路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大,在用电高峰期时,电网超负荷运行,电网电压都低于额定值,在用电低谷期供电电压又高于额定值,当电压高时不但影响照明设备的使用寿命,而且耗电量也大幅增加,当低谷时,照明设备有不能正常工作。 所以,对城市的路灯的设计已经成为了当务之急,特别是午夜之后车流量急剧减少时,应该适当的关闭路灯,节约用电。但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了,因此智能节能路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控 制系统,它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。 2、论文研究内容 本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量,又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。要求独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。 主要内容如下: (1) 根据控制技术的特点,进行路灯系统设计的整体研究与设计。 (2) 针对光线和电压信号的采集,采用数据采集技术。 (3) 通过按键可对相关的参数值进行设置,从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。 (4) 当电压符合额定电压时,系统自动进行稳压。 (5) 在午夜之后降低电压以调节路灯亮度,实现调压。 二、本课题的研究现状和发展趋势 目前,路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点,被广泛使用,但同时也存在着诸如:功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。 我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明,普遍存在的问题有两点:一方面因为后半夜行人稀少,采用全夜灯的方式浪费太大,因此,有的地方采取前半夜全亮,后半夜全灭的照明方式;有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施,此种方式虽然节约了电费支出,却带来了社会治安和交通安全问题,不利于城市安全问题。 另一方面,在后半夜因行人稀少,而应该降低路灯的亮度,以避免光源污染,影响居民的晚间的休息。但由于后半夜是用电低谷期,电力系统电压升高,路灯反而比白天更亮了。这不仅造成了能源浪费,还大大影响了设备和灯具的使用寿命。目前,路灯照明广泛采用高压钠灯,其设计寿命在12000小时以上,在正常情况下至少可用3年,但是由于超压使用,现在路灯的使用寿命仅仅只有1年左右,有的甚至只有几个月,造成

智能交通灯控制系统毕业设计文开题报告

智能交通灯控制系统设计 一.题目来源: 智能交通灯控制系统设计 二.研究的目的和意义: 自从1858年英国人,发明了原始的机械扳手交通灯之后,随后的一百多年里,交通灯改变了交通路况,也在人们日常生活中占据了重要地位,随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。 近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民的生活当中。本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。 国内的交通灯一般设在十字路门,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车,车辆分流尚能发挥作用,但根据实际行车过程中出现的情况,还存在以下缺点:1.两车道的车辆轮流放行时间相同且固定,在十字路口,经常一个车道为主干道,车辆较多,放行时间应该长些;另一车道为副干道,车辆较少,放行时间应该短些。2.没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施,臂如,消防车执行紧急任务通过时,两车道的车都应停止,让紧急车通过。 基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术.提出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率。 三.国内外的现状和发展趋势,以及研究课题的主攻方向: 在今天,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最

基于单片机模拟路灯控制系统本科毕业设计论文

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%。 以上功能的实现,都是以单片机为核心,在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上,由单片机的内置逻辑和运算功能,加上一定的外围电路得以实现。针对以上的五个功能,采用模块化的设计思想,以下分别叙述之。 1.2.2 方案论证与比较 1.2.2.1 时钟功能及定时开关机。

路灯控制系统论文

单片机课程设计实验报告 目录 第0章引言…………………………………………………………………………… 第1章单片机概述…………………………………………………………………… 1.1AT89S5的主要性能……………………………………………………… 1.2AT89S5的功能特性描述………………………………………………… 1.3AT89S5的管脚排列………………………………………………………第2章光敏电阻介绍…………………………………………… 2.1光敏电阻应用剖析………………………………………………… 2.2 光敏电阻应用原理…………………………………………………… 2.3 光敏电阻主要参数与特性…………………………………… 2.4 光敏电阻连接电路………………………………………………………… 第3章LM324介绍…………………………………………………… 3.1 LM324简介………………………………………………… 3.2 应用原理………………………………………… 第4章电路原理设计………………………………………………… 4.1 键盘设计…………………………………………………… 4.2 光敏电阻电路设计………………………………………………… 4.3 比较器………………………………………………… 4.4 总电路图………………………………………………… 4.5 电路PCB设计……………………………………………… 第6章程序结构及说明………………………………………………………… 4.1 程序文件………………………………………………………… 4.2 流程………………………………………………………………… 结论……………………………………………………………… 参考文献……………………………………………… 附录………………………………………………………

毕业论文城市智能路灯控制系统设计

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此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文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

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