模拟路灯控制系统
校园路灯智能控制系统的设计与实现
学号：毕业设计题目校园路灯智能控制系统的设计与实现学生姓名专业班级电气工程及其自动化1142班学号系（部) 电气信息工程学院指导教师（职称)完成时间论文版权使用授权书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存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论文;学校有权提供目录检索以及提供本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；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:年月日毕业设计（论文)原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文，是本人在指导教师指导下,进行研究工作所取得的成果.除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。
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论文作者签名：年月日毕业设计（论文）任务书题目校园路灯智能控制系统的设计与实现专业电气工程及其自动化学号姓名主要内容与相关技术：1 校园路灯智能控制系统的背景、意义与目的；2 利用AT89C51或其他单片机搭建智能控制系统；3 使用C语言搭建软件控制系统；4 路灯智能控制系统模型的验证以及调试；基本要求1 控制系统能够根据外界光自动控制灯的开关；2 路灯分3种模式控制：（1）模拟林荫小道，此路段天黑后，若有人经过，立即亮，人走后延迟10s后灭。
(2）模拟重要路段,此路段的路灯常亮,天黑后亮，天明后灭。
(3）模拟人少路段，此路段的路灯天黑启动，到半夜12点后灭。
主要参考文献：[1] 杨梅,李文强。
新型智能路灯照明调控系统[J］。
上海计量测试,2011，03：62-66+70.［2］刘新宇,徐海潮,初秀民等。
道路照明智能控制系统的设计与实现[J]。
智能路灯控制系统..
前言近年来，随着中国国力的逐渐增强，发展的日新月异，我国的电力能源十分紧张，所以，环保节能逐渐成为当今社会的主题。
各种节能设备、节能家电应运而生，在照明领域运用节能方法来节约电能也已经为人们所接受[1]。
目前，路灯照明系统的传统节能方法主要有两种，一是光源节能方法，另一种是控制节能方法。
控制节能方法主要采用人工控制节能、时控控制节能、光控控制节能和节能器控制节能等方法来进行节能。
在控制节能方法中，运用智能控制节能方法能在节省人工的基础上做到节约资源，避免浪费。
对普通路灯进行智能照明改造后，可大幅度降低路灯的电耗，有效提高节能率。
仅以广州中国科学院软件应用技术研究所在南沙逸晖路的改造工程为例，共有十八盏灯，智能路灯在LED灯的基础上进行了改造，增加了来车检测模式和时间控制模式对照明设备进行控制。
通过一年的最终检测结果显示：节能率高达78.73%，年节省费用达到6044.4元，相当于年均节省9.93吨标准煤，年均二氧化碳排放量减少24.75吨。
试想，偌大的中国千千万万的路灯，如果其中半数以上都能运用这项技术，那么可节约的能源将是难以估量的。
为响应节能环保口号的号召，本次所做的课程设计就是一个能根据外部光线强弱通过光敏开关控制路灯点亮或者熄灭的一个电子产品。
目前，有关智能路灯控制的产品已经非常多，自己也深知设计的这个电子产品有许多的不足，但能首次设计自己的产品，并能做到在实现相同功能的基础上节约成本，这是非常有意义的，不仅提高自己的动手能力，还丰富了课余生活。
1.总体设计方案图1 智能路灯控制系统框图智能路灯控制系统由西门子S7-200系列PLC，总开关，光敏电阻及输出系统（也就是路灯）构成。
该节能控制系统根据路灯工作环境的光线强弱通过光敏开关自动控制路灯的开或关，从而对路灯进行节能控制，智能路灯控制系统框图如图1所示。
2.单元模块设计2.1 PLC概述2.1.1 PLC的基本信息PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文
基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文基于单片机的路灯控制系统设计--毕业论文xx学院毕业设计xx学院毕业设计题目基于单片机的路灯控制系统设计学院工学院专业电气工程及其自动化班级学生xx 学号xx 指导教师xx xx 二〇一七年五月十六日- 2 - xx学院毕业设计摘要随着科学技术的日益发展，在日常生活中人们对于路灯控制系统的要求越来越高。
针对人们的需求功耗大，功能单一的系统已不再满足人们的需求。
本设计针对上述问题提出了一种新型的路灯系统，可以解决人们的需求。
本设计主要包括硬件系统设计和软件系统设计。
其系统硬件是由AT89S52单片机，时钟芯片DS1302，驻极体话筒，LCD1602和光敏电阻等为核心的的路灯低功耗智能控制装置构成。
软件部分是以Keil、Proteus等软件为载体，使用C语言对程序进行编写。
单片机根据光敏电阻和人体红外感应模块对路边状况的检测和时钟芯片DS1302设置时间来控制电压比较器实现LED路灯亮度的自动调节，通过LCD显示时间和光感度，通过光敏电阻实现故障检测，当路灯出现故障时，蜂鸣器会自动进行报警。
通过仿真及实物制作、调试，验证了本设计内容的可行性，为进一步研发推广提供了一定的数据参考。
关键词：单片机；传感器；路灯控制ABSTRACT With the development of the technology, the application of streetlight control system is playing an increasingly important role in our daily life.Demand for people s needs, a single function of the system is no longer meet people s needs. The design of the above mentioned a new type of street lamp system, can solve people s needs. The design includes hardware system design and software system design.The hardware system includes the single chip of AT89S52, the clock chip 1302, Analog-to-Digital Converter and photosensitive resistor .The software system is based on Keil, Proteus and other software as the carrier, the use of C language to write the program.Single-chip according to the photosensitive resistor and infrared pyroelectric sensor on the roadside detection and clock chip DS1302 set the time to control the A / D conversion chip to achieve automatic adjustment of LED street light brightness. Through the LCD display time and light sensitivity, through the photosensitive resistor to achieve fault detection, when the street lights break down, the buzzer willautomatically alarm. Through the simulation and production, debugging, verify the feasibility of the design content, to further research and development to provide a certain data reference. Key words：MCU; transducer; Street light control 目录摘要I ABSTRACTII 1 前言1 1.1 研究背景与意义1 1.2 国内外研究现状1 1.3 本设计研究的主要内容2 2 系统总体设计方案3 2.1 硬件部分设计方案3 2.2 软件部分设计方案4 3 硬件部分设计5 3.1 单片机最小系统5 3.2 光线检测电路6 3.2.1 双电压比较器6 3.2.2 光敏电阻6 3.3 报警电路7 3.4 人体红外感应模块电路8 3.5 声音检测电路8 3.6 时钟电路9 4 软件部分设计10 4.1 软件介绍10 4.1.1 Proteus软件10 4.1.2 keil软件10 4.2 主程序设计12 4.3 子程序设计13 4.3.1 人体检测子程序13 4.3.2 时钟子程序13 4.3.3 报警子程序14 4.3.4 光线检测子程序15 4.3.5 中断子程序16 5 系统仿真与调试17 5.1 系统电路仿真17 5.2 PCB设计17 5.2.1 PCB介绍17 5.2.2 PCB设计实现18 5.3 电路板制作19 5.3.1 印制板和元器件检查及安装19 5.3.2 电路板的焊接及检查19 5.4 系统调试20 6 结论25 参考文献26 致谢27 附录1 原理图28 附录2 PCB图29 附录3 实物图30 附录4 元器件清单31 附录5 部分程序32 - 27 - 1 前言 1.1 研究背景与意义现如今中国的能源需求越来越多，但能源数量却很少，供不应求，特别是中国人口基数比较大，在此情况下节约能源是国家应该关注的内容，因此解决全国路灯的节能问题变得很重要。
基于51单片机的路灯控制系统
摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测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。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用STC-51系列单片机AT89C51来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过双位数码管）,出现交通意外的情况下，必须使东西南北方向上的显示灯都为红灯，以便交通警察及时处理。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词：单片机交通灯电路原理图 Proteus仿真图 AT89c51 C程序目录第一章设计任务 (2)第二章设计目的 (3)第三章设计思路 (3)第四章STC-51芯片简介 (4)第五章基础知识 (7)（一）管脚说明 (7)（二）定时器/计数器 (8)（三）定时器／计数器的概念 (9)1.89C51单片机内有两个可编程的定时器／计数器T0、T1 (9)2.定时器／计数器的相关寄存器 (9)（四）定时器／计数器的4种工作方式 (10)1.方式0 (10)2.方式1 (10)3.方式2 (10)4.方式3 (11)（五）定时器／计数器的编程 (11)1.定时器／计数器的初始化 (11)2.定时器／计数器初值的计算 (11)第六章主程序设计 (12)（一）系统程序流程图如图6-1所示 (12)（二）设计流程图如图6-2所示 (12)（三）程序的执行表达表如表6-3所示 (13)第七章Proteus仿真图及各单元电路 (14)1.程序正常仿真中如图7-2所示 (14)2.时钟震荡电路 (14)3.复位电路 (15)4.紧急情况 (15)附录一：C程序源代码 (17)附录二：原理图 (25)附录三：元件清单表 (26)附录四：主要参考文献 (26)交通灯的硬件和软件设计，本设计是交通灯的控制实验，必须要先了解实际交通灯的变化规律。
智能路灯控制系统
一．设计的任务和要求设计并制作一套智能路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示。
图1 路灯控制系统示意图基本要求（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。
（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。
二.路灯控制系统基本原理本设计是基于STC单片机的智能路灯控制系统，由电源电路、单片机控制模块、光控电路、红外遥控与检测、液晶显示六个模块组成。
单片机通过光控电路来检测环境亮度控制总的路灯开关，在设定灯开的时间段内，如果没有人或车通过时，电路的分开关元件处于断开状态，路灯不亮；当通过红外检测系统检测到有人或车通过时，电路的分开关元件闭合，路灯形成通路，路灯亮。
同时通过A/D转换芯片把灯的亮度的模拟信号转变成数字信号传送给单片机，单片机输出控制信号又通过D/A转换芯片来调节路灯的明暗。
光敏电阻监控路灯的好坏，当路灯坏了光敏电阻就会返回一个信号给单片机，让单片机驱动蜂鸣器报警，并由显示屏显示哪个灯坏了。
整个设计应用单片机和硬件组合来对系统进行控制，设计简单，成本低，稳定性好。
三、设计方案根据题目基本要求，设计任务主要完成单片机AT89C51对光学传感器传输的信号进行处理，从而控制路灯的亮与灭，同时对行程中的有关数据进行处理并显示，并在此过程中如果出现故障（灯不亮）时则发出声光报警。
为完成相应功能，系统可以划分为以下几个基本部分：单片机、光敏监测电路、信息显示、声光报警电路、A/D转换、时钟控制电路。
（如图1所示）四、硬件设计1、AT89C51最小系统板AT89C51最小系统板电路图图3 最小系统电路图2、光控制电路用光敏电阻作光电开关电路，其灵敏度相当高。
由单片机处理光信号，照度较低时，单片机控制电路导通；当有一定照度的光照射时，光敏电阻阻值变小，单片机控制电路断开，实现功能.单片机 时钟控制电路 时钟存储单元输入显示电路光敏检测电路 声光报警电路A/D 转换恒流源驱动LED1LED2交通情况监测图4 光控制电路图3、电源电路根据整机要求，电源电路应为信号产生电路提供5V 电压，其中±5V 电压需要 稳压输出，为此选用了7815， 7915两种三端集成稳压器，这种三端固定电压输 出式集成稳压器，使用简单，价格较低，且由于内部具有过压过流保护，使整机 的电源电路稳定，性能可靠。
单片机控制的路灯系统模型设计
图２
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２２环境明暗检测与故障声光报警 环境 明暗检 测也是系统的 ＿ 重要组成部分， 它主要用于 白天路灯的关闭和夜晚路灯 的开启。 本系
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统利用光敏 电阻和 电压比较器选择适当的光照环境 ，当光照到达一 定强度时 ， 检测模块给单片机 一个信号 ， 经过单 片机判断是否到达设 定 的开启时间， 实现 自动开启 各个路灯。当某个路灯发生故障， 控制 该路灯 的从机通过 串口给主机一个信号 ，屏幕显示故障灯 的地址编 号 ，同 时 发 出告 警 声 并 予 以灯 光提 示 。 声 音 告 警 单 元 由 音 乐 芯 片 Ｋ ９ ６ 和 扬 声 器 组成 ， 出 告 警声 ， 时 显 示屏 旁边 的 红 色 发 光 二 Ｄ ５１ 发 同 极管点亮， 发出告警信号。 ２３交通情况检测系统 与电源模块 采用红外发射管和接收管， ． 发射部 分利用 ５ ５多谐振荡 电路 ， ５ 产生 ３ Ｋ ｚ ８ Ｈ 方波 ， 可达 到调 制 目 的， 并经过调制红外信号 与接 收管配合 ， 可将检测距 离提 高到 ２ ｃ ０ ｍ 以上。Ｌ Ｄ驱动 电路采用恒流供 电方式是比较理想的供电方式 ， Ｅ 它 能 避 免 Ｌ Ｄ正 向电压 时改 变 引 起 的 电流 波 动 ， Ｅ 同时 能 提供 恒 定 的 电
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。
基于STC12C5A60S2单片机的模拟路灯控制系统设计
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第２ １ 卷 第 １ ６期
Ｖ０ １ ． ２１ Ｎｏ ． １ ６
电 子 设 计 工 程
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２ ０ １ ３年 ８月
基于单片机的模拟路灯控制系统设计
基于单片机的模拟路灯控制系统设计
岳静
【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》
【年(卷),期】2013(000)017
【摘要】在模拟路灯控制系统设计中，以单片机作为控制系统的核心，以时钟芯
片作为时钟源，以光学、红外线灯传感器作为环境明暗程度、物体移动方向信息采集设备，同时在软件编程辅助下，能够设定时钟和开关灯的时间，并依据时钟时间、交通开关灯、环境明暗、亮灯状态灯进行全面控制，利用光敏器件获取路灯信息，并发出声光故障报警信号。
在软件编程中以C51作为主要语言，并设计相应的模块，不仅能够提高软件编程与调试效率，同时能够降低软件故障发生率，保证系统软件运行可靠性。
本文对基于单片机模拟路灯控制系统设计进行深入分析，以为模拟路灯控制系统研究提供一定的依据。
【总页数】2页(P258-259)
【作者】岳静
【作者单位】西安航空学院，西安 710077
【正文语种】中文
【中图分类】TP275
【相关文献】
1.基于单片机的节电型路灯控制系统设计 [J], 陈慧琴
2.基于STC12C5A60S2单片机的模拟路灯控制系统设计 [J], 张旭彬;丁戈;王航宇
3.基于单片机控制的智能路灯控制系统设计 [J], 张伟;杨森林
4.基于单片机的太阳能路灯控制系统设计 [J], 王麒铭; 王笑飞; 袁成; 徐志伟
5.基于单片机的节能型路灯控制系统设计 [J], 廖桂发;黎文展;杨保海
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路灯照明智能控制管理系统(单灯控制)
路灯照明智能控制管理系统(单灯控制) 1·引言1·1 编写目的1·2 读者对象本文档适用于项目开发人员、系统维护人员以及相关利益相关方等。
2·系统概述2·1 系统简介路灯照明智能控制管理系统(单灯控制)是一个基于智能控制技术的路灯照明管理系统，旨在通过对路灯的远程控制和智能管理，提高能源利用效率和照明效果。
2·2 功能特点2·2·1 单灯控制该系统支持对每个路灯进行独立的控制，用户可以通过系统进行远程开启、关闭、调光等操作。
2·2·2 定时控制系统支持根据用户设定的时间表来自动开关灯，能够根据不同时间段的需求进行智能控制。
2·2·3 节能模式系统具有节能模式功能，可以根据交通流量、环境亮度等因素自动调整照明亮度，以实现节能效果。
3·系统需求3·1 硬件需求3·1·1 控制器：支持智能控制功能的控制器设备。
3·1·2 传感器：用于感知周围环境亮度、交通流量等参数的传感器设备。
3·1·3 通信设备：支持与控制中心进行远程通信的网络设备。
3·2 软件需求3·2·1 操作系统：支持安装系统软件的操作系统，如Windows、Linux等。
3·2·2 数据库：用于存储系统相关数据的数据库管理系统。
3·2·3 开发工具：用于系统开发和维护的集成开发环境，如Eclipse、Visual Studio等。
4·系统设计4·1 系统架构4·1·1 硬件架构系统的硬件架构包括控制器、传感器和通信设备等组件，通过这些硬件设备实现对路灯的智能控制和管理。
4·1·2 软件架构系统的软件架构包括前端界面、后端服务器和数据库等组件，通过这些软件组件实现对路灯控制和管理的功能。