模拟路灯控制系统的设计
模拟路灯控制系统设计
模拟路灯控制系统设计李华【摘要】模拟路灯控制系统以SCT89C58为控制核心。
以DS1302为时钟源。
以红外线传感器、光学传感器对移动物体和环境明暗变化进行信息采集。
通过软件编程能实时显示时钟和设定、显示开关灯时间，控制整条支路根据设定时间、环境明暗、交通情况自动开灯、关灯、调节亮灯状态或独立控制单灯开和关，并能根据布设在支路单元上的光敏器件的采集信息进行路灯故障声光报警。
在设计中编程语言使用了C51，并采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。
因此，本系统具有性能优良、稳定可靠、节能环保的优点。
%The Street light control system SCT89C58 simulation for the control of the core. TheDS1302 as a clock source with infrared sensors, optical sensors for changes inlight and dark moving objects and the environment for information acquisition, real-time display through software programming and setting the clock, lamp time displayswitches to control the entire branch under the set time, the environment lighting,traffic lights automatically turn off the lights, adjust the lighting state or independentcontrol of a single lamp on and off, and laid in the branch unit according to thephotosensitive device on the collection of information is sound and light alarm lampfailure. In the design of programming languages use the C51, and a modular design approach, not only easy to program and debug the software can reduce the failure rate and improve software reliability. Therefore, this system has excellent performance, reliable, energy saving advantages.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)006【总页数】4页(P169-172)【关键词】SCT89C58;路灯控制;人机接口;节能环保【作者】李华【作者单位】四川信息职业技术学院,四川广元628040【正文语种】中文【中图分类】TP273照明工程迅猛发展，其路灯数量的增大，而且功耗和性能大不提高，因而对路灯定时器控制的要求比较精确。
模拟路灯控制系统设计
显示 控制 模块 如 图５ 所 示 。控 制 见软 件设 计 。
流驱动及故障检测 电路 。路灯的驱动和亮度调节采用Ｐ ＷＭ脉宽 调制技术和恒流源电路来实现 。显示部分利用液 晶显示模块 ，菜 单式操作更加完善。
（ ２） 设 计 方案 。① 环 境 控制 电路 。利 用 光敏 电阻 的特 性 ，
个 支路 和 每 只路 灯 开 关 灯 时 间 ，根 据 环 境 的 明 暗 变化 自动 开 关灯 ，能 根 据 交 通 状 况 自动调 节 亮 灯状 态 ，并 采 用 恒 流 源 、 Ｐ Ｗ Ｍ脉 宽 调制 和 故 障检 测 电路 ，对 路 灯进 行 功率 调控 和 故 障判 断 ，从 而 实现 对路 灯的 节 能控 制 。
制。
２ ． ４ 显 示 控 制 模 块
（ ３） 发 挥 部 分 。① 自制 单 元 控 制 器 中 的Ｌ Ｅ Ｄ 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２ ０ ％～１ ０ ０ ％范 围内 设 定 并调 节 ，调 节 误差 ≤２ ％。③ 其它 （ 性 价 比 等 ）。
２ ． ３ 交通状 况的传 感 器检 测 电路
传感器 采用Ｅ ｌ ８ 一 Ｄ ８ ０ Ｎ Ｋ 红外传感器 ，检 测到 目标是低 电平 输 出，正常状态是高电平输出 ，检 测距离可 以根据要求进行调
节 。三 个 传感 器按 照 设计 要求 位 置安 放 ，用 于检 测移 动 物体 ，输 出信号 分 别接 单 片机 Ｐ １ ． ６ 、Ｐ １ ． ７ 、Ｐ ３ ． ３ 口 ，三个 信 号在 经 ７ ４ Ｆ １ ０ 与 非 门 电路 产生 中断信 号 送Ｐ ３ ． ２ Ｈ处 理完 成物 体 移动 检 测 和路 灯控
模拟路灯控制系统的设计
摘要随着科技发展和人民生活水平的提高，大家对公路的重视度越来越高。
每年发生的交通事故都很多，所以减少交通事故发生是我们现在重点讨论的问题。
在公路上路灯起了照明作用，大大减少了因为视野视线问题发生的问题，可是一些很少车辆经过的路段就会浪费了一些资源，所以模拟路灯控制系统就是为了研究节能与安全的话题，它既可以在无车辆经过时节省资源，另一方面又可以在来车辆时候提供照明作用。
是一个非常实用的课题。
本文首先介绍了一种新型的控制系统，基于ZigBee技术的路灯智能控制系统，分析了它的技术特点及其应用，并分析了本设计设计的ZigBee技术路灯控制系统可以实现的功能。
其次根据设计要求，先画出了设计系统的总体框图，它的总体框图包括：PC监控系统、网路协调器、ZigBee终端节点、微波检测电路、光强检测电路、路灯直接控制电路。
其次根据总体框图分别设计了各个部分的硬件。
然后对设计的系统进行了软件部分的设计，设计的程序包括：系统流程图路灯检测流程图、模拟路灯控制系统液晶显示程序、实时监测流程图、人工控制模式、时钟电路流程图、按键流程图、按键扫描流程图。
最后根据设计的系统，运用PROTUES软件对系统进行了仿真调试，仿真的结果显示系统的设计满足设计要求。
关键词：Zigbee技术；LED路灯；设计ABSTRACTWith the development of science and technology and the improvement of people's living standard, people pay more and more attention to the road. There are a lot of traffic accidents every year, so it is our focus to reduce the traffic accident. In highway road lamp lighting, greatly reducing the problem because of the horizon line of sight problem, but some very few vehicles through the road will waste resources, so the simulation street lamp control system is in order to study energy saving and safety topics, it can in the vehicle after the season, resources, on the other hand can provide lighting effect in the vehicle when. Is a very practical subject.This paper introduces the application of a simulated street lamp control system, using the technology of the single chip microcomputer, which is used to realize the intelligent control of the analog street lamp. The control system has set the timing function of street lamp, also can be independently controlled street lamp turn-on and turn off; can also have a dimming function, on the road of light adjusted can also be in accordance with the requirements as set out in the street driving power output in the range of 20% - 100% adjusting. During the day mode, but also according to changes in the environment of light and shade to control the opening and closing of street lights, in the case of the night mode, according to the traffic road conditions automatically switch lights. When the lamp fails, it can detect and alarm by sound and light system. The scheme takes the chip ATS8952 as the core, and the peripheral circuit is simple, and the whole technical content of the analog street lamp control system is realized. STC microcontroller in recent years more and more widely used, because of its strong anti-interference ability, good stability, cost-effective, and therefore is the first choice for low cost street lamp control solutions. The control system in addition to the use of low-cost chip, but also the use of low-cost infrared sensor, greatly reducing the cost of the system. The circuit of the whole system is simple, the structure is compact, the power source is driven only by the transformer and the three terminal voltage regulator, the addition of a little filter capacitor can achieve a stable power output. After many tests, it is proved that the system can work stably for a long time, and can meet the design requirements completely.Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer目录1 绪论 (1)1.1 课题的背景与意义 (1)1.2 国内外的发展现状 (1)1.3本文研究主要的内容 (2)2 基于ZigBee的路灯控制系统的设计 (3)2.1 控制系统的总体框架 (3)2.2 ZigBee技术及其应用 (4)2.2.1 ZigBee技术概述 (4)2.2.2 ZigBee技术的特点 (4)2.2.2 ZigBee技术的应用 (5)2.3 本设计实现的功能 (6)3 ZigBee技术开发的硬件平台 (7)3.1无线通信芯片的选择 (7)3.2 CC2430芯片介绍 (7)3.2.1 I/O端口线引脚功能 (8)3.2.2 CC2430芯片电源线引脚功能 (9)3.2.3 控制线引脚功能 (9)3.3 CC2430芯片典型应用电路 (10)3.4 Zigbee天线系统设计 (10)3.5 RS232(DB9）MAX232 (11)3.5.1 RS232 (DB9)引脚定义 (11)3.5.2 MAX232原理 (11)3.6 GPRS模块解决方案 (12)4 路灯监控系统的硬件设计 (13)4.1 终端硬件电路的设计与实现 (13)4.2 各个分电路的硬件设计 (14)4.2.1 直流稳压电源的供电电路设计 (14)4.2.2 光敏检测电路 (15)4.2.3微波检测电路 (15)4.2.4路灯控制模块 (16)图11 路灯控制驱动电路 (17)5 模拟路灯控制系统软件设计 (18)5.1 软件的设计思路 (18)5.2 系统主程序流程图 (18)5.2.1 系统流程图 (18)5.2.2模拟路灯检测电路 (19)5.2.2 模拟路灯控制系统液晶显示程序 (20)5.2.3 实时监测流程图 (20)5.2.4人工控制模式 (21)5.2.5 时钟电路流程图 (22)5.2.6 按键流程图 (22)5.2.7 按键扫描流程图 (23)5.2.8 故障报警程序 (24)6 基于PROTEUS对设计系统仿真 (25)6.1 仿真软件PROREUS的介绍 (25)6.2 模拟路灯控制仿真模型的建立 (25)6.3 模拟路灯控制不同模式下的仿真 (26)6.3.1 定时模式仿真 (26)6.3.2 光强控制模式仿真 (27)6.3.3 路灯故障检测模式仿真 (27)6.5 仿真结果分析 (28)结束语 (29)参考文献 (30)致谢................................................. 错误！未定义书签。
模拟路灯控制系统的设计
开放实验报告实验名称基于单片机控制的模拟路灯控制系统学生姓名杨茜系、专业信息工程系、电子科学与技术指导教师许建明2015年7月5 日基于单片机控制的模拟路灯控制系统一、实验目的1.综合应用所学电子课程，用单片机设计控制模块。
2.通过本次设计，加强学生对单片机的深刻理解，提高学生的设计能力和动手能力。
3.了解PCB板制造过程。
二、实验内容设计一款通过单片机控制的模拟路灯控制系统，能够自动根据环境的亮度和行人的有无来关闭和开启路灯。
三、实验原理本系统采用51单片机为控制芯片，集成HC-SR501 探头人体红外感应模块来感应行人的有无，光敏电阻为环境亮度感应器。
该设备外围元件少简化了电路设计，提高了系统的可靠性。
AT89C52简介AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
单片机控制的模拟路灯控制系统设计
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。
模拟路灯控制系统
模拟路灯控制系统模拟路灯控制系统一、引言随着城市化进程的不断推进，城市道路的建设和改造变得日益重要。
而路灯系统作为城市基础设施的一部分，在保证夜间道路照明的同时，也扮演着提高城市安全性、节能环保的重要角色。
为了更好地管理和控制路灯系统，开发出模拟路灯控制系统是十分必要和有效的。
二、系统设计1. 系统目标本模拟路灯控制系统以实现智能化、自动化控制为目标，通过计算机在电路板上安装特定的芯片和传感器，以及与计算机相连接的中央处理单元（CPU），实现路灯的开关、亮度等参数的控制。
2. 系统硬件设计（1）中央处理单元（CPU）：负责与计算机通信，接受计算机指令，并对路灯进行控制；（2）电路板：安装芯片和传感器，与中央处理单元连接；（3）传感器：检测环境光亮度、温度等信息，通过反馈给中央处理单元，用于自动调节路灯的亮度；（4）路灯灯具：可调节亮度的LED灯具，可以根据输入信号调整亮度，以满足不同光照条件下的需求。
3. 系统软件设计（1）用户界面：通过计算机连接路灯控制系统，提供给用户友好的界面，包括路灯状态、亮度调节等功能；（2）控制算法：根据传感器获取的环境光亮度数据，通过算法实现路灯亮度的自动调整；（3）数据处理：对获取的传感器数据进行处理，提取有效信息，并根据计算机输入的指令，控制中央处理单元实现路灯的开关和亮度调节。
三、系统功能1. 自动控制功能：自动感知环境光亮度，根据设定的亮度范围和算法，自动调节路灯的亮度；2. 手动控制功能：通过用户界面，手动控制路灯的开关和亮度调节；3. 异常报警功能：当路灯出现故障或异常情况时，触发报警系统，向用户发送故障信息。
四、系统优势1. 节能环保：根据实际光照需求自动调节路灯亮度，减少不必要的能耗；2. 维护方便：可以通过计算机远程监控路灯状态，及时发现故障并进行维修；3. 提高安全性：自动控制路灯亮度，提高夜间道路照明，减少事故风险。
五、系统应用模拟路灯控制系统可以广泛应用于城市道路、高速公路、停车场等需要进行照明控制的场所中，提高道路照明效果，为行人和车辆提供更加安全的环境。
模拟路灯控制系统的设计
模拟路灯控制系统的设计
本文采用节能环保的LED灯作为光源，采用科学有效的检测与控制技术，实现了光电控制、时间控制、交通情况检测、故障自动检测与报警等功能，节省了人力和电力资源，降低了系统运行成本，性价比较高。
1 系统总体方案设计
系统总体设计框图如图1所示。
该系统设计由单片机控制、传感器感应、恒流源输出、控制显示和路灯亮度调节等5大模块构成。
其中，控制器采用l片AT89S52单片机作为中心控制器，其外围电路比较简单，具有高速、高可靠性、低功耗、超强抗干扰、价低格等优点，应用广泛。
采用光电开关作为传感器感应模块的重要元件。
在每个路灯位置处分别放置光电开关装置，当物体经过这些点时，光电开关发射的光被物体遮挡，则接收端因无法接收该光而使其一引脚输出电平发生变化，单片机处理该信号继而控制路灯的亮暗。
光电开关具有长寿命、高可靠性、灵敏度高等特点，且价格较低。
采用LED驱动电源电路SN3350，其具有输出350 mA恒流的特性，。
模拟路灯控制系统的设计
模拟路灯控制系统的设计目录摘要 (2)关键词 (2)ABSTRACT ............................................................................................................. 错误！未定义书签。
KEY WORDS .......................................................................................................... 错误！未定义书签。
1 系统设计 (2)1.1设计要求 (2)1.1.1 基本要求 (2)1.1.2 发挥部分 (3)1.2总体设计方案 (3)1.2.1 功能分解及设计思路 (3)1.2.2 方案论证与比较 (3)1.2.3 系统各模块的最终方案 (5)1.3系统功能说明书 (5)1.3.1 路灯的工作模式 (5)1.3.2 按键操作说明 (6)2 单元电路设计 (7)2.1电源供电电路 (7)2.2单片机最小系统 (7)2.3输入与输出 (7)2.4电流源驱动 (8)3.1系统主程序流程图 (9)3.1.1 系统流程图 (9)3.1.2 定时器溢出中断处理函数流程图 (9)3.1.3 按键扫描流程图 (11)3.2系统子程序 (11)4 系统测试 (12)4.1测试仪器 (12)4.2指标测试 (12)4.2.1 各部分测试的指标 (12)4.2.2 系统实现的功能 (12)5 结束语 (13)参考文献 (14)附录1 程序代码 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录2 硬件原理图 ................................................................................................ 错误！未定义书签。
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开放实验报告实验名称基于单片机控制的模拟路灯控制系统
学生姓名杨茜
系、专业信息工程系、电子科学与技术
指导教师许建明
2015年7月5 日
基于单片机控制的模拟路灯控制系统
一、实验目的
1.综合应用所学电子课程，用单片机设计控制模块。
2.通过本次设计，加强学生对单片机的深刻理解，提高学生的设计能力和动手能力。
3.了解PCB板制造过程。
二、实验内容
设计一款通过单片机控制的模拟路灯控制系统，能够自动根据环境的亮度和行人的有无来关闭和开启路灯。
三、实验原理
本系统采用51单片机为控制芯片，集成HC-SR501 探头人体红外感应模块来感应行人的有无，光敏电阻为环境亮度感应器。
该设备外围元件少简化了电路设计，提高了系统的可靠性。
AT89C52简介
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)
端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。
四、实验电路
1、系统框图
图 4.2 实际电路图
五、产品制作
1、实物图
图 5.1 实物图
图 5.2 实物图
六、测量方法与结果分析
准备阶段：准备好继电器模块、单片机最小系统、集成HC-SR501 探头人体红外感应模块等，并搭建好电路。
调试阶段：利用keil软件进行编程，并下载到单片机里进行调试。
本系统还存在的不足：
1、该设备实现的功能比较简单，没有达到实际应用的水平。
2、该设备还是停留在实验模型阶段，仅仅只是采用LED来模拟路灯来设计的。
七、总结
在许建明老师的指导下，通过一周的时间完成了基于单片机控制的模拟路灯控制系统的设计。
本系统是基于AT89C52芯片的基于单片机控制的设计方案，系统设计简单，可较好地实现模拟路灯控制系统的基本功能。
该设备使用方便，具有较高的性价比、具有一定的实用性。
通过本题的具体设计，我们对基于单片机控制的模拟路灯控制系统及所要用到的各类芯片有了一个系统的认识和掌握，可谓受益匪浅。
当然在设计过程中，我们还发现一些问题和不足，比如在方案论证方面，对于多个可实现同一功能的方案，我们犹豫不决。
通过查阅大量资料及团队探讨，我们最终选择了最易实现的方案。