LED路灯节能控制系统结题报告

是否有按 键按下
N
路灯是否存 在故障信号
Y 修改显示屏 及中间变量
Y 向主机返回 故障信号
N
是否开启自 动减暗模式
Y 路灯在设 定时间内 逐渐降低
N
路灯直 接自动
减少
主机与从机的程序流程图
四. 《结题报告》由报告正文和附件两部分组成, 报告正文请参照 “《结题报告》提纲”撰写，并可根据需要增设栏目，要求层次分 明, 内容准确。项目研究过程中的进展或成果、计划调整情况等， 须在报告中如实反映。
五. 学院大学生课外学术科技活动领导小组负责审核项目年度结题报 告、跟踪项目进展与研究成果、核准项目负责人的各阶段的研究 计划和调整情况。对不按要求填报《结题报告》，或项目执行不力， 或内容、人员等调整不当而影响项目顺利进展的，酌情要求项目 负责人及其所在系及时纠正，并按《广东轻工职业技术学院大学 生科学研究项目立项申请及管理办法》进行处理。
1. 研究工作主要进展和成果。 2.1、系统电路设计与实现 2.1.1、系统设计原理框图
电源
声光报警 显示模块 路灯开关 物体检测 环境检测
路灯
故障
主
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从
单
功率调节
单
片
片
机
路灯
机
开关
串口总线
路灯
故障
从
功率调节
单
片
路灯
机
开关
2.1.2、电源电路设计 本系统除光电传感器需要+12V 电压外，其他芯片的工作电压都 是+5V。系统用 220V 市电经变压器降压整流为±6V 后，一路送 LM7812 稳压为+12V，给光电传感器提供所需的工作电压，另一路送 LM7805 稳压为+5V 给其他芯片提高所需的工作电压。 2.1.3、路灯自动开关电路设计 本电路设计如图 2，其以 LM339 为核心元件，用光敏电阻测量环 境的变化，用电位器调节电路对光照量的敏感度，当光照量到达设定 值时，LM339 产生一个信号告知单片机即可以开或关灯了。 2.1.4、时钟电路设计 本系统设计是以 8563 时钟芯片为核心，辅以电池，在系统电路 掉电后，能及时给时钟芯片供电，避免了时钟芯片因系统掉电后不能 正常工作的情况。其电路图如下图 3.
2.1.5、恒流源电路设计 LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路， 其输出电压范围是 1.2V 至 37V，负载电流最大为 1.5A，内阻 小，噪音极低，输出纹波小（输出端仅用 100uf），且芯片具有过热， 过流，短路保护功能。本电路用其与 PNP 三极管组成一个简单的稳定 的恒流源，通过 PWM 来调节三极管的通断实现其输出功率的变化。最 终电路如图 4。 2.1.6、显示与声光报警的实现 根据题目要求需要对开关灯时间和故障灯的地址显示，并能发出 声光报警信号。在本系统设计中分显示和声光报警两部分，其中显示 部分采用 LCD12864 作显示屏，采用并行口的方式驱动液晶。在声光 报警部分用蜂鸣器做声音发生器，LED 灯产生光，用 PNP 三极管做其 开关，其最终电路如下图 5。
‘0’，‘1’，‘y’.
2.3、系统程序流程图
主机开始
系统初始化 是否有按键按下
N
Y 执行按键 子程序
判断光敏电阻和当前时间， 是否开启夜间模式
N 关闭夜 间模式
Y
开启夜 间模式
从机是否返回 故障信号
N
检 测 S、 B、 S’ 点 是 否有车经过
N
Y
声光
报警
发送信 Y 号，让从
机控制相 应的路灯
从机开始 系统初始化
关于填报《科研项目结题报告》的说明
一. 项目负责人须按要求填报《科研项目结题报告》（简称《结题报 告》），以此作为“挑战杯”科研项目跟踪、管理的主要依据。
二. 项目负责人应认真阅读《广东轻工职业技术学院大学生科学研究 项目立项申请及管理办法》等有关规定，实事求是地撰写《结题 报告》。
三. 请项目所在系负责人认真审核, 于规定时间前将本单位大学生科 研项目的《结题报告》统一报送校团委。
02RK7.4 CCV
图.2
图.3
图.4
图.5
2.2、单片机通信协议
本系统的三个单片机之间的通信，我们考虑到通信距离以及开发
成本灯问题，采用三单片机直接通信。我们给三个单片机进行编号，
主机的设定编号为 0，从机 1 的编号为 1，从机 2 的编号为 2，但主
机向从机发送数据的格式与从机向主机发送数据的格式并不一样，具
1.科研计划要点和调整情况。 本系统由支路控制器、单元控制器、显示模块、电源模块四大要
部分构成。支路控制器由 SCT89C52 单片机作为核心器件，辅以光敏 电阻检测环境的变化，通过光电传感器检测道路交通状况，在路灯 LED 外壳内加装光敏电阻以检测路灯是否故障等，实现对系统整体功 能控制；单元控制器以 STC89C52 作为控制核心，实现与支路控制器 的通信，控制单元路灯的自动开关灯，控制恒流源输出功率的大小， 辅以自制恒流源提供 LED 路灯电源；显示模块以 LCD12864 为核心器 件，实现各路灯开关灯时间、路灯状态等信息的显示。整个系统功能 齐全，精度高，稳定性好，各项指标均满足设计要求，人机界面良好。 本项目电路简单稳定，综合性价比高，具有较强的实用性。
注：“挑战杯”科研基金注重培养科学道德和良好学风，反对弄虚作假和浮躁作风，要求工作 认真、填报材料实事求是。部分探索性研究内容，虽经过努力，也可能没获得理想结果甚至 出现失败。如有这种情况，也请在报告中实事求是地反映出来，说明工作状况和发展态势， 供学院大学生课外学术科技活动领导小组和专家评审组参考。
体如下：
主机发送到从机的通信格式：
从机路灯信号为这样，送一个‘y’表示打开从机路灯，送一个‘n’
则关闭从机路灯。如，需要打开从机 1 的路灯，则应该以这样形式发 送出去：‘1’，‘y’。 从机发送到主机的通信格式：
从机返回故障信号为这样，‘y’表示从机有故障，‘n’表示从机
无故障。如，需要返回从机 1 的路灯故障信号，则以这种格式返回：