智能路灯控制系统设计 毕业设计
智能灯控制系统毕业设计
智能灯控制系统毕业设计题目：基于物联网的智能家居灯控制系统一、设计目的本设计旨在构建一个基于物联网的智能家居灯控制系统，实现以下功能：1.通过手机APP远程控制家中的LED灯开关；2.根据时间、光照强度自动调节LED灯光亮度；3.实现语音控制LED灯开关及亮度调节；4.具备定时开关灯功能。
二、系统架构本系统采用基于物联网的架构，包括以下几个部分：1.智能灯：采用LED灯作为光源，内置传感器和执行器，可实现灯光亮度的自动调节和远程控制。
2.网关：负责连接智能灯和云平台，将智能灯的数据传输到云平台，同时接收来自云平台的控制指令。
3.云平台：存储智能灯的数据和控制指令，提供手机APP接口，用户可以通过手机APP远程控制智能灯。
4.手机APP：用户通过手机APP可以远程控制智能灯的开关和亮度调节，同时可以设置定时开关灯功能。
三、硬件选型1.智能灯：采用市面上的智能LED灯，具备Wi-Fi连接功能和亮度可调功能。
2.网关：选用树莓派作为网关，具有丰富的接口和强大的计算能力，可以满足数据传输和处理的需求。
3.云平台：选用阿里云作为云平台，提供稳定可靠的云服务。
4.手机APP：选用微信小程序作为手机APP，用户可以通过微信小程序远程控制智能灯。
四、硬件电路设计1.电源电路：采用开关电源将220V交流电转换为5V直流电，为整个系统提供稳定可靠的电源。
2.Wi-Fi模块：选用ESP8266 Wi-Fi模块，实现智能灯与网关之间的无线通信。
3.传感器电路：选用光敏电阻作为传感器，检测环境光照强度，将检测到的模拟信号转换为数字信号输出。
4.控制电路：选用微控制器（MCU）实现控制逻辑，根据环境光照强度和用户指令控制LED灯的开关和亮度调节。
5.执行器电路：选用继电器作为执行器，控制LED灯的电源通断。
6.通信接口电路：选用串口通信接口，实现网关与云平台之间的数据传输。
7.抗干扰电路：为提高系统的稳定性和可靠性，需要加入相应的抗干扰电路，如滤波器、磁珠等。
智能路灯控制器设计毕业设计
摘要路灯是城市建设中不可缺少的公用设施，是城市形象的重要标志之一。
城市路灯照明的维护管理水平不仅反映城市的建设水平，而且体现城市的现代化程度。
随着我国社会主义现代化建设的不断发展，市政建设取得了极大进步。
传统的路灯控制手段已不再适应现代化的要求，设计和实现自动化程度高的路灯控制器是十分必要的。
智能路灯控制器是根据世界上任意一城市的经纬度，精确计算出一年每一天的日出日落时间，实现全年无人职守市外照明的自动时间控制。
本产品以单片机AT89C51和日历芯片DS1302为控制核心，停电后内有充电电池维持时钟继续进行记数工作。
本控制器可用于路灯，霓虹灯，广告灯，航标灯，工矿企业，小区照明等室外照明灯具的自动控制。
此控制器适应性强，节省人力，提高了市政的路灯管理水平。
关键词：AT89C51;日历时钟DS1302;修正时间.AbstractStreet lamp is indispensable public facility in urban construction and is one of the important symbols of city. Conditions managed of urban illumination reflect not only construction levels but also the modernization degrees of the city. With the development of modernization constructions in our country, constructions of public facilities make good progress. Traditional control and maintenance of street lamps is not enough any more to modernization need. It is a necessity to design and realize a kind of higher autoimmunization more credible and efficient long-distance monitoring and control system.Intelligence street lamp is controlled by the longitude and latitude degree, which are different between cities. It is precisely decided by sunrise and sunset every day time, passing on this foundation adjustable of advance or correction time after pushing, carry out whole years an unmanned job to guard the automatic time control of suburban lighting.This product with single slice the machine AT89C51 and the calendar chip DS1302 for control core, after having a power fail inside have already refreshed battery maintenance clock to continue to carry on recording few works.This controller can used for street lamp, neon light, advertisement light, sail beacon, work mineral business enterprise, the small area is illuminated after lighting the automatic controlled lamps.This controller adaptability is strong, economical manpower the street lamp, which raises municipal services manages level.Key words: AT89C51;Calendar clock DS1302; Revise time.目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1 城市路灯控制的现状 (2)1.1.1 传统的路灯控制方式 (2)1.1.2 存在的问题 (2)1.2 智能路灯控制器的必要性与可行性 (3)1.3 智能路灯控制器的组成及功能 (3)第二章智能路灯控制器的设计方案及原则 (5)2.1 智能路灯控制器的设计方案 (5)2.2 智能路灯控制器的设计原则 (5)2.3 智能路灯控制器的特点 (6)第三章智能路灯控制器的硬件电路设计 (7)3.1 单片机AT89C51 (7)3.1.1 AT89C51的概述及引脚功能 (7)3.2 时钟芯片DS1302 (9)3.2.1 DS1302概述与功能 (9)3.2.2 DS1302 的基本组成和工作原理 (11)3.2.3 DS1302的寄存器介绍 (12)3.2.4 DS1302的读写时序 (14)3.2.5 DS1302与单片机的连接 (15)3.3 键盘环节 (17)3.4 显示环节 (19)3.5 看门狗芯片X25045 (20)3.5.1 X25045的概述与功能 (20)3.5.2 X25045的工作原理 (22)3.5.3 X25045与单片机的连接电路 (22)3.6 控制路灯开关的开关量输出部分 (23)3.6.1 开关量输出电路的结构 (23)3.6.2 MC1416的功能和工作原理 (24)3.6.3 选用的继电器与接触器 (26)3.7 上位机通信芯片MAX232 (26)3.8 控制器供电电源的设计 (28)第四章日出日落时间的确定 (30)4.1 日出日落时间计算算法 (30)4.1.1 日出日落时间计算 (30)4.1.2 呼和浩特某天的开关灯时间 (31)4.1.3 开关灯时间的确定 (33)结论 (34)参考文献 (35)附录一 (36)附录二 (39)谢辞 (48)图表清单图1-1 智能路灯控制器的组成 (4)图2-1 路灯系统电器接线图 (5)图3-1 AT89C51引脚图 (7)图3-2 DS1302引脚示意 (11)图3-3 DS1302涓细流可编程充电器 (13)图3-4 DS1302的读写时序 (15)图3-5 DS1302与单片机的连接电路 (15)图3-6 输出开关量及中断显示流程图 (16)图3-7 键盘与单片机的连接电路 (17)图3-8 键盘分析流程图 (18)图3-9 反向驱器与单片机的连接电路 (19)图3-10 三八译码器与单片机的连接电路 (19)图3-11 显示环节的连接电路 (20)图3-12 X25045引脚图 (21)图3-13 X25045与单片机的连接电路 (23)图3-14 开关量输出电路结构 (23)图3-15 MC1416逻辑引脚 (24)图3-16 MC1416单路原理图 (24)图3-17 单片机于反向器74HC14和MC1416连接电路 (25)图3-18 固态继电器JGX-10F的工作原理 (26)图3-19 MAX232与单片机的连接电路 (27)图3-20 MAX232的引脚和原理电路 (27)图3-21 电源整流电路原理 (28)图3-22 电源滤波电路原理 (28)图3-23 电源电路 (29)表3-1 P3口的第二功能 (8)表3-2 DS1302的控制字 (11)表3-3 DS1302的时间寄存器 (13)表3-4 RS位电阻选择 (14)表3-5 X25045指令集 (22)附录一主电路原理图 (36)引言伴随着中国经济的快速、稳定发展，中国的城市建设进入了一个日新月异、蓬勃发展的时期。
路灯控制系统的设计(毕业设计)
路灯控制系统的设计摘要随着中国经济的快速发展，人类对电力能源的需求日益增大，电力资源日益缺乏。
因此如何节能降耗已成为近几年来人们关注讨论和研究的话题。
本文研究的路灯控制系统是针对我国城市在路灯照明的控制方面产生的巨大能源消耗和浪费而开发出的新的智能型的路灯控制系统。
本文详细介绍了该系统的设计与实现。
本文详细介绍并分析了以单片机芯片AT89S52、时钟芯片DS1302、光敏电阻为主要部件的硬件电路和在以keil 软件为主要编程环境的软件部分。
通过时间控制和环境参数控制相结合的方法去控制路灯。
实现随着光照强度的大小和在一定时间段内路灯都有着的不同表现，午夜路灯间隔开以节省电源，光照很足时路灯全部自动断开不工作等功能。
实验表明，该路灯控制系统是一种智能型控制系统。
电力资源既能够得到合理利用也不会影响人类的交通安全。
随着社会的发展，路灯控制系统会得到更广泛的应用。
关键词：路灯控制、单片机、时钟芯片、光敏电阻AbstractWith China's rapid economic development, human electricity demand growing, the power resource-scarce. Therefore, how energy consumption has become a topic of discussion and research attention.In this paper, the street light control system for street lighting in the Chinese cities control the enormous energy consumption and waste and to develop new intelligent street lights control system.This paper describes the design and implementation of the system.This paper introduced and analyzed in single chip AT89S51, clock chip DS1302, photosensitive resistance as the main components of hardware circuitry and with keil as the main programming environment software.Time control and the environment through the combination of parameter control methods to control the lights. As the light intensity to achieve a certain period of time the size and all have different performance lamps, night lights spaced to save power, light is enough to automatically disconnect when the lights do not work all the functions. Experiments show that the street light control system is an intelligent control system. Power can be both rational utilization of resources will not affect the safety of mankind. With the social development, street lighting control system will be more widely used.Key words: street lighting control, single-chip, clock chips, light resistance目录第一章绪论................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
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plc路灯智能控制设计毕业论文
1 改造背景黄骅港现有的路灯控制大部分采用人工控制，需要专门人员定时停送电，消耗大量人力成本。
有的采用定时器控制，但是随着天气长短的变化，需要不断的调节定时器的时间，十分不便。
而且现有路灯大部分采用一个接触器控制所有路灯，不能随着实际需要改变照度，浪费大量能源。
显然，此系统不符合神华集团“双增双节”的要求,图1 是采用定时器控制路灯的常用线路原理图。
从图中可以看出：该控制方式采用定时器控制路灯的停送电，采用一个定时器控制所有的路灯，虽然免去了每天人工控制，但随着季节的变化，需要及时调节定时器的定时时间，同样耗费大量人力。
并且该路灯只能全部打开或者全部关闭，不能随着实际需要改变照度，浪费大量能源。
2 应用PLC 的优点为了深入贯彻落实神华集团“双增双节”要求，我们设计利用PLC 对路灯进行控制，充分利用PLC的方便灵活成本低廉的优点，实现全年智能控制路灯，省去了大量的人力成本。
PLC 叫可编程控制器，是一种带有指令存储器，数字或模拟输入/ 输出接口，以位运算为主，能够完成逻辑，顺序，定时，记数和算术运算等功能，用于控制机器或生产过程的自动控制装置。
现代自动化机械设备上使用PLC 非常普遍，这是因为PLC 具有先天的综合优势：（1）功能强，性能价格比高，一台小型PLC 内有成百上千个可供用户使用的编程元件（如计时器，计数器，继电器等），有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。
（2）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。
用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不规模的系统。
可编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。
PLC 有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。
（3）可靠性高，抗干扰能力强，PLC 采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上。
（4）系统的设计、安装、调试工作量少，PLC 用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
智能路灯控制系统的设计(本科毕业论文)
本科毕业论文（设计）智能路灯控制系统的设计院系机械与船舶海洋工程学院专业自动化学生班级 2015级1班姓名学号指导教师单位钦州学院机械与船舶海洋工程学院指导教师姓名李四指导教师职称副教授2019 年 2 月智能路灯控制系统的设计摘要在二十一世纪随着现代社会经济的高速发展，各类居民用电和公共用电量都急剧增加。
传统的路灯采用人工开关或者定时开关，这不仅耗费了大量的人力、电力资源，并且用电的不合理使得资源的大量浪费[1-2]。
现在的社会是一个飞速发展的社会，是一个以节能减排为目标的科技时代，因而传统的路灯已经不在可以满足现代化城市的需求；为此我们设计了智能路灯控制系统。
该系统具有成本低廉的优点，并且其工作相当稳定，安装和维护都相对简单。
[3]该智能路灯的控制系统设计，使用以STC89C52RC为核心控制的单片机，通过语音播报和LCD1602显示来实现人机交互，使用光敏电阻控制灯的状态，利用红外传感器检测人体，最后我们不仅设置了操作按键，并且使用蓝牙进行操作，方便管理人员的操作和控制。
该系统的原理是根据光强的变化、时间的设置和人体的感应来实现路灯的亮灭，首先是当光强低到一定程度时，系统通过采样分析，然后点亮所有的路灯。
其次当到达设定时间后，路灯将全部熄灭；第三则是在路灯全部熄灭的时间里，并且光强还是低于设定值；若是有人经过第一个路灯，将会被红外人体检测传感器监测到，此时将依次亮起所有灯光，并且语音模块将会发出语音提示；当人走过最后一个路灯后，同样会被红外检测到，这时路灯将会再亮一段时间，然后全灭。
若是期间又有人经过第一个路灯，那么直到最后一个人通过最后一个路灯，路灯才会过一段时间关闭，否则路灯将会一直常亮。
[4-6]该系统经过整体框架的搭建和设计，完成了硬件电路和程序的设计和调试工作，最后进行了测试。
经过实际情况的模拟和测试，该系统和预期的功能完全符合，硬件电路的设计和搭建都完好，程序代码经过调试都解决了出错的地方，该系统经过测试，其稳定性强、操作简单、实用价值高和经济效益好等特点。
智能路灯控制系统设计方案 (2)
智能路灯控制系统设计方案设计方案：1. 系统结构设计：- 路灯感应模块：通过光敏传感器感知周围环境光照强度，根据设定的阈值来判断是否需要开启路灯。
- 控制模块：负责接收路灯感应模块的信号，并进行处理控制，控制路灯的开关状态。
- 通信模块：负责与中心服务器进行通信，接收服务器发送的控制指令，并将路灯的状态和数据上报给服务器。
- 中心服务器：负责接收和处理路灯控制模块上传的数据，根据数据分析统计路灯使用情况，向控制模块发送指令实现集中管理。
2. 功能设计：- 光敏感应控制：路灯感应模块根据光敏传感器感知到的环境光照强度来判断是否需要开启灯光。
- 定时控制：设定路灯的开关时间，根据时间自动开启或关闭路灯。
- 节能模式：根据路灯使用情况和环境光照强度动态调整灯光亮度，实现节能效果。
- 异常监测：监测路灯的工作状态，如灯泡是否损坏、线路是否有故障等，及时发出警报并通知维修人员。
3. 技术选型：- 光敏传感器：选择高灵敏度的光敏传感器，能够准确感知到周围的光照强度。
- 控制模块：选择高性能的嵌入式开发板，如Arduino、Raspberry Pi等，具备较强的计算和控制能力。
- 通信模块：选择网络通信模块，如GPRS、NB-IoT等，实现与中心服务器的数据传输。
- 中心服务器：选择稳定可靠的服务器，具备存储和处理大量数据的能力，能够实现对路灯系统的集中管理和控制。
4. 系统流程设计：- 路灯感应模块不断感知周围的环境光照强度。
- 当环境光照强度低于设定的阈值时，感应模块发送信号给控制模块。
- 控制模块接收到信号后判断是否需要开启灯光，并控制路灯的开关状态。
- 控制模块将路灯的状态和数据通过通信模块上传到中心服务器。
- 中心服务器接收到数据后进行分析统计，并根据需要发送控制指令给控制模块。
- 控制模块接收到指令后执行相应的操作，如调整灯光亮度。
- 中心服务器实时监测路灯的工作状态，发现异常情况时及时报警并通知维修人员。
52单片机的智能路灯毕业设计
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。
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智能路灯控制系统设计毕业设计
智能路灯控制系统设计——毕业设计
一、课题背景
随着城市的不断发展和智能化的进步，传统路灯系统已经不能满足人
们的需求。
智能路灯控制系统可以通过智能化的技术手段，对路灯进
行智能化的管理和控制，实现路灯的智能化，提高路灯的使用效率，
同时也为城市节能减排做出了积极的贡献。
因此，设计一套可靠性高、易于操作、具有智能化管理和控制功能的智能路灯控制系统成为当今
的热门课题。
二、设计思路
本次毕业设计的智能路灯控制系统主要包括智能控制器、路灯控制中
心和手机App三个部分。
具体实现方式如下：
1.智能控制器：智能控制器使用单片机（MCU）和无线通讯模块
组成，通过感应器检测环境光强度、路灯实际功率和亮度，并实时反
馈传感器数据到路灯控制中心。
控制器安装在路灯杆上，通过网络通
讯可以与路灯控制中心实现实时通讯。
2.路灯控制中心：路灯控制中心是智能路灯系统的核心部分，由
服务器和数据库组成，实现对智能控制器、路灯和App的智能管理和
监控。
路灯控制中心可以对路灯进行智能化管理，如控制路灯的开关、设置灯光亮度等，同时具备实时监控路灯的工作状态，当路灯损坏时，可以及时进行维修和更换，避免路灯故障对城市安全带来的影响。
3.手机App：智能路灯控制系统提供了手机App，用户可以通过
手机App对路灯进行管理和控制，例如通过App对路灯开关进行控制、调整灯光亮度等，用户还可以通过App监控路灯的工作状态和及时反
馈意见。
三、技术实现方案
1.硬件设计：将传感器等硬件设备与单片机（MCU）相连，通过编写程
序实现路灯的智能管理和控制。
2.通信技术：选择物联网通信技术，采用GPRS、WiFi等网络通
讯技术，通过路灯控制中心实现智能管理和监控。
3.软件设计：采用云计算技术，实现路灯的实时监控和远程操作，使用Web接口和App接口等软件技术，与MCU设备通信协议进行通讯。
四、实验结果及分析
本次毕业设计成功实现了一套三部分智能路灯控制系统，实现了路灯
的智能化管理和控制，减少了能源的浪费，大大提高路灯的使用效率，为城市的节能减排做出了积极贡献。
五、总结
本次毕业设计的智能路灯控制系统成功实现了智能管理和控制，实现
路灯的智能化，提高路灯的使用效率，为城市的节能减排做出了积极
贡献。
同时通过智能路灯控制系统，为城市的安全和照明提高了保障，具有良好的经济效益和社会效益。