路灯控制器的设计(实验报告)
光明路灯实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光控路灯系统的组成和工作原理。
2. 掌握光敏传感器、继电器等电子元件的使用方法。
3. 熟悉电路连接和调试过程。
4. 培养动手能力和团队合作精神。
二、实验原理光控路灯系统利用光敏传感器检测环境光线强度，当光线强度低于设定阈值时，自动打开路灯；当光线强度高于设定阈值时，自动关闭路灯。
该系统主要由光敏传感器、继电器、电源、路灯等组成。
三、实验器材1. 光敏电阻2. 继电器3. 电阻4. 电容5. 电源6. 路灯7. 连接线8. 电路板9. 万用表四、实验步骤1. 电路设计根据实验原理，设计光控路灯电路。
电路包括光敏电阻、继电器、电源和路灯。
光敏电阻用于检测光线强度，继电器用于控制路灯的开关，电源为整个电路提供能量。
2. 电路搭建（1）将光敏电阻连接到电路板上，光敏电阻的一端连接到电源的正极，另一端连接到继电器的一个输入端。
（2）将继电器的另一个输入端连接到电源的负极。
（3）将继电器的输出端连接到路灯的正极，路灯的负极连接到电源的负极。
（4）将电容连接到继电器输入端，用于滤波。
3. 电路调试（1）打开电源，使用万用表测量光敏电阻的阻值。
（2）调整光敏电阻的位置，观察路灯的开关情况。
（3）根据需要调整光敏电阻的阻值，使路灯在合适的亮度下自动开关。
4. 实验结果分析通过实验，验证了光控路灯系统的可行性。
当光线强度低于设定阈值时，路灯自动打开；当光线强度高于设定阈值时，路灯自动关闭。
实验结果表明，光控路灯系统具有较好的稳定性和可靠性。
五、实验心得体会1. 通过本次实验，我对光控路灯系统的原理和组成有了更深入的了解。
2. 在电路搭建和调试过程中，我学会了如何使用光敏电阻、继电器等电子元件，以及如何进行电路连接和调试。
3. 本次实验锻炼了我的动手能力和团队合作精神。
4. 在实验过程中，我发现了以下问题：（1）光敏电阻的灵敏度受环境温度影响较大。
（2）继电器在工作过程中会产生一定的热量，影响其使用寿命。
路灯控制器的设计【毕业设计论文】
浙江* * 学院毕业设计（论文）题目：路灯控制器的设计姓名 :系别、专业 :导师姓名、职称 :完成时间 :目录引言一方案论证1.1引入路灯控制器的原理1.2光敏电阻调光电路1.3光敏电阻式光控开关二电路原理图设计三路灯控制器的硬件设计3.1路灯控制器的设计3.2器件的选择3.3电路的分析四画出电路原理图五总结与体会六参考文献摘要本实验的路灯控制器是由光敏元件，放大器，继电器，受控灯和电源电路组成，运用到了模拟电子技术中的多级放大电路。
主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断，既满足行人的需要，又能节电。
一些芯片和元器件的功能及其应用，以达到将理论知识学以致用、融会贯通的目的。
关键词：继电器；光敏元件；关照变化；控制••如图所示是一个采用双向晶闸管制作的光控路灯电路，且它也采用二线制接法，所以安装比较简便。
白天，光敏电阻器RL因受自然光线照射，RL呈现低电阻，它与R1分压后，获得的电压低于双向触发二极管VDH的折转电压，故双向晶闸管VTH阻断，电灯E不亮。
当夜幕来临时，RL上分得电压逐渐升高，当高于VDH的折转电压。
1 方案论证随着能源问题越来越引起人们的重视，节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面，路灯控制器主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断，既满足行人的需要，更重要的是它能节电。
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。
下面的两个小节分别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。
1.1引入路灯控制器的原理此路灯控制器主要由光敏元件，放大器，继电器，受控灯和电源电路组成。
继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。
在这个电路中随着光照的变化，继电器会相应的吸合或者断开，即决定路灯工作与否。
路灯控制器的设计报告
目录第一章选题及前期调研........................................... 错误！未定义书签。
1.2 路灯控制器特点及应用 (1)1.3 选题依据 (3)1.4 设计目标和内容 (3)第二章方案选择与论证 (4)2.1 方案一：模拟电路与数字电路组合 (4)2.2 方案二：模拟电路与可编程逻辑器件（FPGA）组合 (4)2.3 方案三：模拟电路与单片机组合 (5)2.4 VHDL语言及Quartus Ⅱ软件简介 (7)2.4.1 VHDL语言简介 (7)2.4.2 Quartus Ⅱ软件简介 (8)2.5 数码管和EDA实验箱简介 (8)2.5.1 数码管简介 (8)2.5.2 EDA实验箱简介 (10)第三章总体方案设计和单元模块设计 (11)3.1 总体系统结构图 (11)3.2 单元模块设计 (12)3.2.1 直流稳压电源模块 (12)3.2.2 三端稳压器介绍 (13)3.2.3 三极管小信号放大电路模块 (14)3.2.4 三极管开关电路及控制电路模块 (15)3.2.5 电磁式继电器介绍 (16)3.2.6 路灯连续开启时间模块 (18)3.2.7 统计路灯开启次数和扫描显示模块 (19)第四章系统调试 (21)4.1 各单元电路测试 (21)4.2 程序仿真 (23)第五章设计总结 (25)致谢 (27)参考文献 (27)附录 (28)FPGA顶层文件原理图 (28)分频程序 (29)秒计数程序 (30)统计路灯开启次数程序 (31)译码扫描程序 (32)1.1 路灯控制器简介随着社会的发展，城市人口的不断增加，城市建设规模的扩大化。
为完善城市的基础设施建设和谐、安全的城市人居环境、美化城市，路灯控制器的设计要求不断提高。
现在市场上生产路灯控制器的生产厂家众多，控制器功能齐全，智能化程度比较高，路灯控制器的类型也层也不穷。
例如，路灯太阳能控制器、智能路灯节能控制柜、路灯节电控制柜、路灯节能电器等一系列的路灯控制器。
路灯控制器设计实验报告
路灯控制器设计实验报告电磁继电器通常由电磁铁，衔铁，弹簧片，触点等组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。
只要在线圈两端加上一定电压，线圈中就会流过一定电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引作用下克服返回弹簧拉力吸向铁芯，从而带动衔铁动触点和静触点（常开触点）吸合。
当线圈断电后，电磁吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧反作用力返回原来位置，使动触点和原来静触点（常闭触点）吸合。
这么吸合、释放，从而达成了在电路中导通、切断目标。
当三极管基极给高点平时三极管发射极和集电极导通使继电器通电工作，使灯点亮；反之。
三．原理图：原理图分析^p ：电阻R1,R7和光敏电阻均组成了白天和黑夜光信号检测电路。
白天时，R1和光敏电阻之间连线结点处为低电平，经过两个非门后三极管Q2基极为低电平，Q2截止，继电器不工作，受控灯不亮；同理，R7和光敏电阻之间连线结点处也为低电平，三极管Q1基极为低电平，Q1截止，555时钟电路不工作；黑夜时，R1和光敏电阻之间连线结点处为高电平，经过两个非门后三极管Q2基极为高电平，Q2导通，继电器工作，受控灯点亮；同理，R7和光敏电阻之间连线结点处也为高电平，三极管Q1基极为高电平，Q1导通，555时钟电路开始工作。
U1,U2，数码管组成记灯亮次数电路，U25脚接收U9.A和U9.B之间高低电平改变并进行编码，U2将编码数据送给译码器U1并用数码管显示次数；U3,U4,U5,U6，数码管组成记灯亮时间电路，最大时间为99秒，U65脚接收5553脚产生秒脉冲并进行编码，U6将编码数据送给译码器U4并用数码管显示时间，每到9秒时U612脚就产生一个进位脉冲并送给U55脚，U5也将进行编码，将数据送于译码器U3并用数码管显示出来，从而实现0-99计时。
总而言之：此电路可实现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同时能够统计灯亮时间和灯亮次数。
四．调试工艺：五．自我评价课程设计实物总体性能和指标：此课程设计实物总体性能和指标达成了预期效果，即可实现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同时能够统计灯亮时间和灯亮次数且工作稳定可靠。
红路灯实验报告
摘要：本实验旨在设计并实现一套基于光控技术的路灯自动控制系统，通过光敏传感器监测环境光照强度，自动控制路灯的开关，实现节能降耗和智能管理的目标。
实验详细介绍了系统硬件设计、软件设计以及实验过程和结果分析。
关键词：路灯自动控制系统；光敏传感器；节能；智能管理第一章绪论1.1 研究背景随着城市化进程的加快，城市道路照明需求日益增长。
传统的路灯控制系统往往采用手动或定时控制，存在能耗高、管理不便等问题。
为了提高能源利用效率和管理水平，开发智能化的路灯控制系统具有重要的现实意义。
1.2 研究目的本实验旨在设计并实现一套基于光控技术的路灯自动控制系统，实现以下目标：1. 根据环境光照强度自动控制路灯的开关；2. 实现路灯的节能降耗；3. 提高路灯管理的智能化水平。
1.3 研究内容本实验主要包括以下内容：1. 系统硬件设计：包括光敏传感器模块、继电器控制模块、数据采集卡等；2. 系统软件设计：包括上位机软件和下位机软件；3. 系统测试与验证。
第二章系统硬件设计与实现2.1 系统硬件总体设计本实验采用模块化设计，系统主要由以下模块组成：1. 光敏传感器模块：用于检测环境光照强度；2. 继电器控制模块：用于控制路灯的开关；3. 数据采集卡：用于采集光敏传感器模块的数据；4. 电源模块：为系统提供稳定电源。
2.2 光敏传感器模块本实验采用光敏电阻作为光敏传感器，其电阻值随光照强度的变化而变化。
当光照强度较强时，光敏电阻阻值减小，电路导通，路灯关闭；当光照强度较弱时，光敏电阻阻值增大，电路截止，路灯开启。
2.3 继电器控制模块本实验采用继电器作为控制模块，用于控制路灯的开关。
当光敏传感器检测到光照强度较低时，继电器吸合，路灯开启；当光照强度较高时，继电器断开，路灯关闭。
2.4 数据采集卡本实验采用数据采集卡采集光敏传感器模块的数据，并将数据传输到上位机进行处理。
2.5 电源模块本实验采用直流电源为系统提供稳定电源，保证系统正常运行。
马路路灯自动控制器实验报告
马路路灯自动控制器实验报告一，实验目的1. 学习8051定时器时间计时处理、光敏电阻、蜂鸣器的应用、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。
2. 设计任务及要求，利用实验平台上8个LED数码管，设计带有光线控制、定时控制、检测路灯是否损毁功能的马路路灯自动控制器。
二，实验要求基本要求：1：能够根据环境光线强度自动开、关路灯。
2：能够根据时间自动开、关路灯。
3：能够判断路灯灯泡是否损坏。
4: 自由发挥其他功能.三，实验基本原理利用光敏电阻的电阻值随入射光的强弱而改变的光电效应，控制LED灯的亮灭。
在白天，光敏电阻阻值小，输出低电平，LED灯灭；在晚上，光敏电阻阻值大，输出高电平，LED灯亮。
利用单片机定时器完成计时功能，设计时钟。
定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为0，每中断一次中断计数初值加1，当加到20时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。
为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。
然后设定时钟时间，当时间达到某一区域事，控制LED灯亮，超出这部分时，控制LED 灯灭。
同时利用光敏电阻的光电效应来检测LED路灯是否有损毁，若LED灯损毁，即不亮状态，相当于夜晚，光敏电阻阻值高，输出高电平，控制蜂鸣器响；若LED正常，即点亮状态，相当于白天，光敏电阻阻值低，输出低电平，正常运行程序。
四，实验设计分析针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进行设计，AT89S52 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。
路灯控制器实践报告.
课程实习报告实习名称：电子设计制作与工艺实习学生姓名：学号： 201016010239 专业班级：自动化10102 指导教师：完成时间： 2012年6月28日报告成绩：摘要本课程设计主要内容为路灯控制器的设计，当白天光照强度大时，路灯不工作，当晚上光照强度弱时，路灯开启，并通过输出电平控制计数器和计时器工作，记录路灯开启的次数和开启的时间。
它由光信号控制电路、路灯驱动电路、计数译码电路和数码显示器组成。
光信号控制电路、路灯驱动电路控制路灯的工作状态，计数译码电路和数码显示器组成计数器记录路灯亮起的次数，计时电路用于记录路灯开启的时间。
用Protel 99 SE作出电路的电路图，然后使用Multisim 11.0进行仿真。
经过Multisim 11.0的仿真得到仿真结果符合设计要求。
关键词：路灯控制器；光控；计数器；继电器；放大器AbstractThe main content of curriculum design for the street lamp controller design, when daytime light intensity, light does not work, when the light intensity is weak, street opened, and through the output level control counter and timer, recording street opening times and open time. It consists of a light control circuit, signal lamp driving circuit, counting decoding circuit and digital display. The optical signal control circuit, drive circuit to control the street lamp street lamp working state, counting decoding circuit and a digital display counter records the number of street lights, timing circuit for recording the lamp opening time. Use Protel99 SE to make circuit diagram, and then use the Multisim11simulation. After Multisim 11by simulation the simulation results accord with the design requirements.Keywords : Street light controller; light control; counter; relay; amplifier目录摘要 (1)关键词 (2)Abstract (3)Keywords (3)目录 (4)1设计要求 (5)2总体方案 (5)2.1 设计思路 (5)2.2 原理框图（图1.1） (6)3 设计内容 (7)3.1光控路灯电路（图1.2） (7)3.2 计时电路 (8)3.2.1 振荡电路 (8)3.2.2 秒计时器电路 (9)3.2.3 分计时器电路 (10)3.2.4 时计时器 (10)3.3 路灯开启次数的电路 (11)3.4 电路之间的联系 (12)3.5 集成芯片功能说明 (12)3.5.1 555定时器 (12)3.5.2十进制同步计数器74LS160 (13)3.5.3 BCD-七段显示译码器 (14)4 设计总结 (16)5 参考文献 (17)6 致谢 (18)1设计要求安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和断开，以满足行人的需要，又能节电。
太阳能路灯控制器设计报告
太阳能路灯控制器设计报告专业名称：电子信息工程学生姓名：李伟班级学号： 27378382737指导教师：实习日期：太阳能路灯控制器设计摘要：近年来，随着按照全面协调可持续的科学发展观的要求，把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。
这表明，发展循环经济，实现节约发展、清洁发展、安全发展，从而实现可持续发展，然而对太阳能的利用就愈发的重要，本文综合介绍了太阳能路灯控制器的构造及其原理，并提出自己的一些看法，一边为相关研发人员提供参考。
关键词：太阳能路灯控制器，太阳能，原理一、太阳能路灯控制器的基本介绍太阳能控制器应用于太阳能光伏系统中，它全称太阳能充放电控制器，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统中非常重要的组件。
使整个太阳能光伏系统高效，安全的运作。
太阳能路灯控制器主要用于家庭、商业区、工厂、交通、牧区、通信以等太阳能供电系统。
作为太阳能路灯控制器应该具备以下基本功能: 过载保护、短路保护、反向放电保护、极性反接保护、雷电保护、欠压保护、过充保护、负载开机恢复设置。
二、太阳能路灯控制器工作原理新一代多功能太阳能路灯控制器。
其电子线路配备了性能优良的单片机微处理芯片，具有高效率充电、五个LED 全功能显示、可编程的路灯控制模式等功能。
1、控制器具有如下功能：带有自动温度补偿的三阶段的充电方式（强充电-均衡充电-浮充电），由脉宽调制（PWM）控制充电方式，可应用于给全密封或不密封的铅酸蓄电池充电。
用户可以自己选择，由蓄电池容量（SOC）还是蓄电池电压来控制深度放电保护功能。
五个LED可清晰地显示蓄电池的不同工作及充放电状态。
2主要技术参数：根据太阳能电池组的开路电压自动识别白天和夜晚内置温度补偿蓄电池容量（SOC）或者蓄电池电压来控制深度放电保护功能极性反接保护两种夜间照明模式，其中一种为只有光控无定时模式。
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路灯控制器的设计(实验报告)
徐州师范大学物电学院
本科生课程设计
课程名称：电子线路课程实训
题目：路灯控制器的设计
专业班级：电子信息工程（08物41）
学生姓名：禹勇
学生学号： 08224035 日期：
指导教师：
物电学院教务部印制
光照时光敏电阻上获得的电压大于4.6V 为高电平。
R
4
DC
7
Q 3G N D
1
V C C
8
TR 2
TH
6
CV
5
U7
NE555
R3
10k
R4
10k
C1
0.1u
Q1
8050
C2
47uf
555时时钟产生与控制模块
NE555是一个能产生精确定时脉冲的高稳态控制器，在多谐振荡器工作方式时，其输出的脉冲占空比由两个外接电阻和一个外接电容确定。
上图中R1,R2,C2组成周期约为1HZ 的脉冲并由3脚输出。
利用三极管的开关特性（给上图NPN 型三极管基极高电平其发射极与集电极导通）控制NE555的VCC 并控制脉冲的开始与结束，三极管基极高电平由光敏电阻与固定电阻串联分压获得。
D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP 5TCU 12DN 4TCD
13
PL 11MR 14
U1
74192
R1
10k
74LS192计数器与复位模块
74LS192是可预置的十进制同步加/减计数器。
74LS192的4脚（减计数）5脚（加计数）为脉冲输入端（上升沿有效）不用的一脚接高电平；12脚为进位输出端,13为错位输出端，分别接到下一级的5脚与4脚；D0-D3为并行数据输入端，Q0-Q3为输出端（分别接到74LS48的7脚，1脚，2脚，6脚）。
正常工作时14脚接低电平，11脚接高电平。
74LS192的11脚只要给低电平74LS192就复位，所以用上拉电阻让11脚置高，按下复位键74LS192将复位。
A 7QA 13
B 1QB 12
C 2QC 11D
6QD 10BI/RBO 4QE 9RBI 5QF 15LT 3
QG
14
U2
7448
数码管驱动与显示模块
74LS48是四线—七段译码器，可用来驱动七段共阴数码管，74LS487脚（A ），1脚（B ），2脚（C ），6脚（D ）为编码输入端，分别接74LS192的Q0-Q3；QA-QG 为译码输出端并分别接数码管的a-g ；74LS48正常工作时3脚，4脚，5脚要同时接高电平。
D1
LED
Q1
8050
RL1
继电器
R1
510
继电器控制与灯亮灭模块
电磁继电器一般由电磁铁，衔铁，弹簧片，触点 等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。
这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
当三极管基极给高点平时三极管发射极与集电极导通使继电器通电工作，使灯点亮；反之。
三．原理图：
原理图分析：电阻R1,R7与光敏电阻均组成了白天与黑夜的光信号
检测电路。
白天时，R1与光敏电阻之间连线结点处为低电平，经过
两个非门后三极管Q2基极为低电平，Q2截止，继电器不工作，受
控灯源不亮；同理，R7与光敏电阻之间的连线结点处也为低电平，
三极管Q1基极为低电平，Q1截止，555时钟电路不工作；黑夜时，R1与光敏电阻之间连线结点处为高电平，经过两个非门后三极管Q2基极为高电平，Q2导通，继电器工作，受控灯源点亮；同理，R7与光敏电阻之间的连线结点处也为高电平，三极管Q1基极为高电平，Q1导通，555时钟电路开始工作。
U1,U2，数码管组成记灯亮次数电路，U2的5脚接收U9.A与U9.B之间高低电平的变化并进行编码，U2将编码数据送给译码器U1并用数码管显示次数；U3,U4,U5,U6，数码管组成记灯亮时间电路，最大时间为99秒，U6的5脚接收555的3脚产生的秒脉冲并进行编码，U6将编码的数据送给译码器U4并用数码管显示时间，每到9秒时U6的12脚就产生一个进位脉冲并送给U5的5脚，U5也将进行编码，将数据送于译码器U3并用数码管显示出来，从而实现0-99的计时。
综上所述：此电路可实现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同时可以记录灯亮的时间和灯亮的次数。
四．调试工艺：
五．自我评价课程设计实物的总体性能与指标：
此课程设计实物的总体性能与指标达到了预期的效果，即可实现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同时可以记录灯亮的时间和灯亮的次数且工作稳定可靠。
六．进一步完善措施：
将此课程设计做成PCB印制电路板，加上合适美观的包装，增加控制灯的数量应用到实际中。
七．商品化应用前景分析：
由于我国城市化进程的加速和交通建设的现代化，必然导致路灯需求量的增加；由于时代在进步，社会在发展，必然导致人们对智能产品的渴望。
此课程设计《路灯控制器的设计》完全达到了现代人们的需求和要求。
因此，此路灯控制器商品化应用前景是可预见的。
八．获与体会：
通过此课程设计《路灯控制器的设计》让我收获颇多。
它让我看到了自己对这个社会是有价值的，对社会的发展是可以做出贡献的；它提高了我对电子产品的理论设计能力，也提高了我的实际动手
能力；它让我明白平时知识的积累是有用的，是可以创造价值的；他让我找到了信心，找到了目标。
当然，它也让我明白自己和其他人还是存在差距的，让我明白仅靠现在的知识还是不够的还得努力学习，也让我明白理论和实际是有很大差距的要把理论和实际相结合才能得到自己预期的成果。