路灯自动控制开关电路的设计
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。
路灯控制器的设计
路灯控制器的设计路灯控制器的设计是为了实现对路灯的自动化控制，能够根据不同的场景需求和时间要求，自动调节路灯的亮度和开关状态，从而达到节约能源和提高路灯使用寿命的目的。
本文将从硬件设计和软件设计两个方面进行路灯控制器的详细设计。
1.硬件设计1.1.功能模块设计感应模块主要用于感应周边环境的亮度和车辆行驶情况，可以通过光敏传感器感应周围环境的亮度，通过雷达传感器感应车辆行驶情况。
亮度调节模块可以根据感应模块获取的亮度信息，通过PWM技术来控制路灯的亮度，实现智能调光功能。
时间控制模块用于设置和控制路灯的开关时间，可以根据需求设置每天的开关时间段。
通信模块可以通过无线通信技术，实现与云端或地面设备的远程通信，实现集中管理和监控。
1.2.硬件电路设计根据上述功能模块的需求，硬件电路设计需要包括微控制器、传感器、PWM模块、时钟模块、无线通信模块等。
微控制器是整个电路的核心，负责控制各个模块的工作，可以选择具有较高计算能力和丰富接口资源的单片机。
传感器需要选择适合于感应模块的光敏传感器和雷达传感器，以及其他可能需要的传感器。
PWM模块需要根据路灯亮度调节的需求，选择合适的PWM芯片或芯片组，用于控制路灯的亮度。
时钟模块可以选择实时时钟芯片，用于控制路灯的开关时间。
无线通信模块可以选择Wi-Fi模块、蓝牙模块或其他具有远程通信功能的无线模块。
2.软件设计2.1.系统架构设计软件设计需要考虑系统的可扩展性和实时性。
可以采用多任务调度的方式，将每个模块的功能放在不同的任务中实现。
系统架构设计可以分为感应任务、控制任务和通信任务。
感应任务负责采集传感器数据，如环境亮度和车辆行驶情况等。
控制任务根据感应任务获取的数据，并根据设定的算法进行开关控制和亮度调节。
通信任务负责与云端或地面设备进行通信，将路灯的状态和数据传输到远程端。
2.2.算法设计控制任务中的算法设计主要包括开关控制算法和亮度调节算法。
开关控制算法可以根据感应任务获取的车辆行驶情况和开关时间进行判断，从而决定路灯的开关状态。
太阳能路灯控制器电路图
太阳能路灯控制器电路图2010-11-14 14:00太阳能路灯控制器电路图1 •工作原理电路原理见图1所示。
该电路由以U5为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以 U 4A 〜U4D 为核心组成的蓄电池电压指示电路 及显示电压按钮开关KS1电路、以U1B 组成的蓄电池过放电控制电路、以 U1A 组成的开灯检测控制电路、以 U2组成的开灯及延时 熄灯及二次开灯定时控制电路，以及以控制三极管 Q2驱动继电器组成的输出控制电路等组成。
现分别介绍如下。
(1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口CZ1的①脚输入，加至防反充电二极管 D2的正极.D2的负I w JSU 起 1*01CH-严*案：尉吟“300■、叱则剤［浏q 辅L叶a £ifif极接12V蓄电池的正极，即CZ1的③脚。
控制器在初始上电时，由于C4的作用使U5②脚为低电平，③脚输出高电平，Q7导通；Q8 截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。
当蓄电池所充的电压小于14 ．4V 时，由R13 、(R38 十R39) 组成的串联分压电路送至U5 ②、⑥电压低于2 / 3 U5的供电电压时，即小于6V,电路维持充电状态；随着充电时间的延长，蓄电池电压逐渐升高，当U5②、⑥的电压高于2 / 3 U5供电电压时，U5③脚输出低电平，Q7截止、Q8导通，给太阳能电池板泄放电流，停止对蓄电池充电。
在U5③脚输出低电平的状态下，其⑦脚导通，相当于将1140并入电路中。
此时电路的分压比为：R38+ R39 // R40/IRI3+(R38+R39) // R40，不难算出，当蓄电池电压低于设定值13V时•电路状态再次翻转，U5③脚输出高电平，允许蓄电池充电。
(2) 开灯检测方法与控制太阳能电池板是一个很好的光敏元件，其输出电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化，本控制器就是利用这一原理实现开、关灯控制的。
太阳能电池板PVin输入电压经R5、R6串联分压后；加至运放U 1A②脚，其③脚接于R9、R8+VR的分压点上。
LED智能路灯控制系统设计
LED智能路灯控制系统设计随着城市化进程的不断加快，城市道路越来越多，路灯数量也日益增加。
传统路灯存在能耗高、寿命短、维护管理成本高等问题，而LED路灯以较低的能耗、较长的寿命、较低的维护成本等诸多优点逐渐取代了传统路灯成为主流选择。
在此基础上，智能路灯控制系统的出现不仅能更大程度地发挥LED路灯的优势，提高城市路灯的使用效率，同时可以更好地满足人们在生活中的需求。
本文将介绍LED智能路灯控制系统的设计思路和实现方法。
一、系统设计思路1. 系统架构设计本系统采用集中与分布相结合的系统架构。
通过将LED灯路灯控制器、数据采集中心与互联网技术相结合，把所有的灯控制器连接至一个控制中心，通过分布在各个控制器上的传感器、通信模块等实现灯控器的实时状态采集和控制命令的下发。
2. 控制方式通过对人们对道路照明的需求进行统计分析，本系统采用以下三种控制方式：传感器控制当传感器检测到周围照度低于设置的亮度值时，自动打开路灯；当检测到周围照度高于预设亮度值时，则关闭路灯。
此种方式可以根据环境光线的变化自动进行调节，避免路灯一直开启，浪费能源。
手动控制用户可以通过手机App或者有线手动开启或关闭路灯。
预定时间控制利用时钟芯片，可以通过程序对路灯控制器的开关时间进行预定，定时开启或关闭路灯。
3. 通信方式本系统采用ZigBee协议或LTE/NB-IoT无线通信方式，实现灯控器与数据采集中心之间的通信。
4. 智能算法为提高路灯的使用效率，本系统采用了人工智能算法。
通过累积历史数据，以及路灯自身的状态、环境变量等信息，实现对路灯的智能控制，达到自适应、无需手动干预的控制效果。
例如对于相邻两个路段，当一个路段获得了最大亮度值，而另一个路段获得了最小亮度值时，系统会选择将光源的能量转移到那个最小的路段，以最小的能耗来达到最大的亮度的目标，节省能源、降低成本。
二、系统实现方法本系统是利用单片机进行硬件控制的，同时实现网络通讯，云存储，无线远程控制等功能。
路灯自动控制器的原理与设计
使动触点和静触点闭合或断开；电磁
JK继电器的工作原理?
吸力消失,衔铁返回原来的位置,动触 点和静触点又恢复到原来闭合或断开
的状态.应用时只需把要控制的电路
接到触点上,就可以利用继电器达到
控制的目的.
光敏电阻的工作原理?
光敏电阻的工作原理是基于内光电效 应.
二、选择方案
方案一、单片机控制电路
路灯由光敏电阻和单片机两部分控制.光敏电阻能实现路灯夜间自动点 亮,白天自动关闭功能.单片机能实现时钟显示功能和定时功能.这样便 能在规定时间内对路灯进行开关和降耗的控制,即有故障保护,保证了夜 间照明.路灯点亮时产生反馈信号到单片机,由单片机实现计时显示. 方案一的优点是所需器件少且线路相对简单.但是它的缺点同样明显,就 是用单片机产生的时钟脉冲信号很难做得到准确,久而久之时间误差将 越来越大.
理由 构成的电路为共集放大电路,工作于 放大和截止两种状态,为小功率管,硅 材料NPN型均可.
结论 可选九0一一、九0一 三、九0一四.在此取 九0一三.
构成的电路为驱动电路,工作于饱和 和截止两种状态,相当于开关,故为小 功率管,硅材料NPN型均可
可选九0一一、九0一 三、九0一四.在此取 九0一三.
三、确定方案
方案三、光敏电阻控制电路
选择理由：可控性强,稳定性好,线路简单,且与所学知识吻合.因此选择方案三
四、实施方案
一、设计内容 二、电路参数的设计 一、设计内容：利用晶体三极管,设计一个路灯傍晚
时自动亮、天亮时自动熄的控制电路. 具体要求：[一]、利用光敏电阻控制三极管的工作
状态；[二]、利用三极管来驱动继电器的工作； [三]、用继电器来控制路灯亮熄问题[路灯电源为 市电].
方案二、数字集成电路
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的设计
基于单片机的智能路灯控制系统的设计摘要：随着社会进步，需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计。
本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计路灯控制器，关键词：路灯；单片机技术；控制如今，路灯已经是城市道路景观的一个重要部分，已经成为城市照明系统中不可缺少和不可分割的一部分，成为了市民出行和城市美化、亮化的一个基本要求。
随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。
社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高。
随着社会经济的不断发展，能源短缺已经日益制约着经济发展的严重障碍，其中电力短缺已成为制约国民经济的突出矛盾。
我国目前的市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定的节能效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几种情况：第一种，采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。
其不足是由于反应速度较慢，用电高峰时电压降到非稳定区容易造成灯光闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则会对灯具造成损坏，相对来说稳压效果较差；第二种是采用电子器件构成的可控硅式设备。
该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元器件较容易发热损坏。
而为了更好的达到控制的目的，现在国内外都开始采用智能控制方式，如光控、声控、时控等，国外甚至开始采用太阳能供能光控方式来控制路灯，基本可以达到完全自给自足的效果。
而本文中研究的就是光控路灯的控制器设计。
1.设计题目智能路灯亮灭控制系统设计2.设计内容设计一套路灯亮灭控制系统,以MCS-51系列单片机为核心完成测控任务,当日照亮度超过阈值,控制灯灭;反之,则控制灯亮。
并且要求阈值可调。
3.方案总体设计和论证本次课程设计课题是《智能路灯亮灭控制系统设计》。
此课题要求以路灯控制器为对象，完成硬件系统和软件程序的设计，实现以光线强弱方式来控制路灯的亮灭功能，属于软硬件相结合的题目。
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。
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路灯自动控制开关电路的设计
一、实验要求
可以根据光照的强度自动控制路灯的通、断。
当傍晚光照强度渐弱或者清晨光照强度渐强来控制路灯的通或者断以及其灯的强度。
二、实验目的
1.了解自动调光台灯电路的结构及工作原理
2.让我们学会更好的自主学习和团队合作
三、实验原理
·············调光台灯电路及工作原理电路图·············功能实现：当环境光照弱，它发光亮度就增大；环境光照强，发光亮度就减暗。
当开关S拨向位置2时，它是一个普通调光台灯。
RP、C和氖泡 N组成张弛振荡器，用来产生脉冲触发可控硅VS。
一般氖泡辉光导通电压为60－80V，当C充电到辉光电压时，N 辉光导通，VS被触发导通。
调节RP能改变C充电速率，从而能改变VS导通角，达到调光的目的。
R2、R3构成分压器通过VD5也向C充电，改变R2、R3分压也能改变VS导通角，使灯的亮度发生变化。
当S拨向位置1时，光敏电阻RG取代R3，当周围光线较弱时，RG呈现高电阻，VD5右端电位升高，电容C充电速率加快，振荡频率变高，VS导通角增大，电灯两端电压升高、
亮度增大。
当周围光线增强时，RG电阻变小，与上述相反，电灯两端电压变低，高度减小。
四、实验步骤
调试时，将RP调到阻值为零位置，S置于位置2，用万用表测电灯两端交流电应在200V 以上，如低于200V可略减小R1或增大R3阻值，使之达到要求。
光敏电阻RG应安装在台灯底座侧面台灯光线不能直接照射的地方，用来感受周围环境照度。
调光台灯的灯泡宜用40W 的白炽灯。
调整好的电路即可投入使用；S拨向2为普通调光台灯，调RP可选择适当的高密度；S拨向1为自动台灯，先调RP选择好适当亮度，如环境照度变暗时，台灯亮度会逐渐变亮，增大照度。
五、实验实物
·················图一·······························图二··················六、实验总结
本次实验是《电力电子技术》最后一次实验，本次设计性实验，主要实现的功能是：根据光照的不同，实现灯的强度的变化，相当于路灯的简化。
在拿到实验题目的时候，我们首先想到的是：光敏电阻。
在实验之前，我们首先在网上查找资料，通过小组的讨论最终设计出实验电路。
光敏电阻的工作原理是：当其处于黑暗环境时，光敏电阻处于高阻态，导致VD5右端电位升高，电容C充电速率加快，振荡频率变高，VS导通角增大，电灯两端电压升高、灯泡的亮度增大；当光敏电阻的环境亮度变大的时候，光敏电阻的阻值减小，实现亮度的减弱。
本次设计性实验比较简单，很快的就完成了。
在实验中也没有出现意外，主要是我们没有200K的电位器，所以使用了两个104的电位器串联，最终结果一样。
本次实验让我们加强的小组的协作能力，提高了我们沟通能力，让我们受益颇多。