模拟路灯控制系统实验指导
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、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4个LED数码管。
3.学习光敏电阻的使用二,实验要求A.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:能够判断路灯灯泡好坏。
B.扩展部分:1.调节自动开关灯的时间。
三,实验基本原理利用单片机光敏电阻完成光控功能,当光敏电阻受强光照射时,电阻大大减小,对应引脚从高电平变为低电平,单片机检测到时,让灯熄灭;当光敏电阻受光较弱时,电阻很大,对应引脚从低电平变为高电平,单片机检测到时,让灯亮。
利用单片机定时器完成计时功能,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20,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。
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4KB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。
这样,既能做到经济合理又能实现预期的功能。
在程序方面,采用分块设计的方法,这样既减小了编程难度、使程序易于理解,又能便于添加各项功能。
程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序,秒表显示程序,时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序,延时程序等。
自动路灯控制系统实验报告
西昌学院实验课程实验报告
实验项目名称:自动路灯控制系统实验序号:5指导老师:施智雄
姓名及学号:刘凯(0911060010)田时茂(0911060019)夏辉(0911060029)王波(0911060034)
专业:09级电子信息工程日期:2011年04月11日
一试验目的
1.了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用
2.掌握继电器的引脚结构以及其应用方法
3.进一步掌握三极管三个引脚的引用电路
4.掌握LM324运放作为比较器的应用电路
二实验内容
1.按要求搭接电路,并调整电路,(注意运放被烧坏)
2.完成电路的工作,实现基本原件的功能
三实验器材
光敏三极管一只,光敏电阻一只,LM324运放一个,继电器一个,9014三极管一个,二极管一个,100k的电阻两个,47k的滑动变阻器一个,导线若干,直流电源设备四基本原理
光敏三极管在红外光照射下导通获得低电平,从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态
光敏三极管在遮光下截止获得高电平,从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态
光敏电阻在光照射下导通获得低电平,从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态
光敏电阻在遮光下截止获得高电平,从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态
五试验步骤
1.找齐电路所需的基本原件,搭接电路。
2.测试电路中的各个点的电压状态
3.检测完电压之后,开始进行对光敏三极管遮光和曝光处理,看电灯是否有闪烁的变化
4将光敏三极管换成光敏电阻做步骤3同样的处理方法,看电灯是否有闪烁的变化
5.得出结论
六实验电路如图。
路灯巧设计(教案)2023-2024学年综合实践活动六年级上册 全国通用
路灯巧设计(教案)2023-2024学年综合实践活动六年级上册全国通用教学内容本课以“路灯巧设计”为主题,通过活动,让学生了解路灯的基本构造、工作原理以及设计要点。
通过观察、讨论、设计等环节,培养学生对生活中常见事物的好奇心与探索欲,提高他们的创新设计能力。
教学目标1. 知识与技能:学生能够描述路灯的基本结构,理解其工作原理。
2. 过程与方法:学生通过观察、讨论、设计,掌握路灯设计的基本方法。
3. 情感态度价值观:培养学生对生活中科学技术的兴趣,增强创新意识。
教学难点1. 路灯工作原理的理解。
2. 路灯设计的创新与实践。
教具学具准备1. 教具:路灯模型、PPT课件。
2. 学具:设计图纸、彩笔、剪刀、胶水等。
教学过程1. 导入通过PPT展示不同类型的路灯,引导学生观察并提问,激发学生对路灯的兴趣。
2. 基本知识讲解介绍路灯的基本结构和工作原理,让学生对路灯有更深入的了解。
3. 小组讨论学生分组讨论,探讨路灯设计的创新点。
4. 设计实践学生根据讨论结果,进行路灯设计,教师巡回指导。
5. 作品展示与评价学生展示自己的设计作品,进行自评、互评和教师评价。
6. 总结与反思教师引导学生总结学习内容,反思设计过程中的优点与不足。
板书设计1. 路灯的基本结构2. 路灯的工作原理3. 路灯设计的创新点作业设计1. 学生完成自己的路灯设计图。
2. 写一篇关于路灯设计的小作文。
课后反思通过本次教学,学生对路灯有了更深入的了解,设计能力得到了提升。
但在教学过程中,也存在一些问题,如部分学生对路灯工作原理理解不够深入,需要进一步加强个别指导。
同时,在今后的教学中,应更加注重培养学生的创新思维和实践能力。
重点细节:教学难点教学难点详细补充和说明教学难点是指在教学过程中,学生难以理解或掌握的知识点或技能。
在本教案中,教学难点包括对路灯工作原理的理解和路灯设计的创新与实践。
以下是对这两个难点的详细补充和说明。
1. 路灯工作原理的理解路灯工作原理涉及到电学、光学和机械工程等多个领域的知识,对于六年级的学生来说,理解起来可能有一定的难度。
路灯控制器课程设计仿真
路灯控制器课程设计仿真一、教学目标本课程旨在通过仿真实验,让学生掌握路灯控制器的基本原理和设计方法。
具体目标如下:知识目标:使学生了解路灯控制器的工作原理、电路组成及其功能;掌握常用的控制器芯片及其应用;了解路灯控制系统的常见问题和解决方案。
技能目标:培养学生运用电路设计软件进行路灯控制器的设计和仿真;培养学生进行电路搭建、调试和故障排查的能力。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣和热情,增强其社会责任感和使命感,使其意识到科技对改善人类生活的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.路灯控制器概述:介绍路灯控制器的基本概念、功能和分类,使学生对路灯控制器有一个整体的认识。
2.电路组成及其原理:讲解路灯控制器的电路组成,包括控制器芯片、传感器、执行器等,并分析其工作原理。
3.控制器芯片应用:介绍常用的控制器芯片,如51系列、AVR、PIC等,并讲解其在路灯控制器中的应用。
4.路灯控制系统设计:教授如何设计一个路灯控制系统,包括硬件选型、电路设计、软件编程等。
5.仿真实验:利用电路设计软件,进行路灯控制器的设计和仿真,让学生在实际操作中巩固所学知识。
6.电路搭建与调试:讲解如何进行电路搭建、调试和故障排查,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解基本概念、原理和知识点,使学生掌握基础知识。
2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养学生的思考和分析问题的能力。
3.案例分析法:分析实际工程项目,使学生了解路灯控制器的应用和设计要点。
4.实验法:让学生动手进行仿真实验和电路搭建,培养学生的实践操作能力。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括:1.教材:《电路设计原理》、《控制器芯片应用》等。
2.参考书:提供相关领域的资料,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等,直观展示路灯控制器的工作原理和设计过程。
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。
路灯控制系统测试报告
路灯控制系统测试报告路灯控制系统测试报告1、镇流器1)通信测试项目要求结论串口通信单灯控制器连接镇流器,通过USB无正常线模块查询数据,返回的镇流器数据应与实际一致2)调光测试项目要求结论调光控制单灯控制器连接镇流器,通过USB无线正常模块调光50%,通过功率计查看镇流器输出功率值应该相应调整。
2、单灯控制器1)通信测试项目要求结论正常无线通信通过USB无线模块设置网络ID,能返回成功指令串口通信连接镇流器,通过USB无线模块查询正常数据,返回的镇流器数据应与实际一致2)时钟测试项目要求结论正常时间设置、读取设置当前时间成功后,将单灯控制器断电10分钟,重新上电后读出的时间应与当前时间一致3)存储测试项目要求结论正常方案设置、读取设置4个方案成功后,断电重启单灯控制器,读取方案应与设置的方案一致3)温度测试项目要求结论正常灯壳温度采集读取数据,返回的灯壳温度应与单灯控制器的板上温度一致3、路由器1)通信测试项目要求结论无线通信通过USB无线模块发送单灯控制器指令,应能接收到路由器发出的数据,且数据与下发的数据一致正常4、集中控制器1)通信测试项目要求结论维护口通过计算机串口发送路灯控制器参数设置指令,应有正确返回正常无线通信正确执行单灯控制器参数设置指令后,USB无线模块应能接收到集中器发出的查询单灯控制器数据指令,按照单灯控制器数据格式正确返回,再通过维护口查询数据,数据应与下发的单灯控制器数据一致正常GPRS 在带有GPRS模块的集中控制器上正确设置上行通信口通信参数,等待查看是否跟设置的服务器连接成功正常RJ45 在带有RJ45模块的集中控制器上正确设置上行通信口通信参数,等待查看是否跟设置的服务器连接成功正常2)时钟测试项目要求结论时间设置、读取设置当前时间成功后,将集中控制器断电10分钟,重新上电后读出的时间应与当前时间一致正常3)存储测试项目要求结论上行通信口通信参数设置、读取设置上行通信口通信参数成功后,断电重启集中控制器,读取上行通信口通信参数应与设置的一致正常4)交流采样测试项目要求结论交流采样在带有交流采样功能的集中控制器上加稳定的电压、电流。
模拟路灯控制系统(同名22550)
衡阳市第四届大学生科技创新大赛成果总结材料项目名称面向节能的路灯控制系统研制参赛学生蒋军王实铭敬文毅指导教师李祖林王韧参赛学校湖南工学院申报时间2010-5-27材料清单一、研究报告1. 成果简介 (1)2. 项目研究背景和意义 (1)3. 研究计划 (2)4. 研究内容 (4)5. 成果创新点 (9)二、附件材料附件一:电路原理图 (10)附件二:实物图片 (12)附件三:程序清单 (13)三、实物作品衡阳市第四届大学生创新大赛相关项目的研究报告项目名称:面向节能的路灯控制系统研制项目类型:实用型成果形式:1、研究报告;2、实用作品参赛学生:蒋军王实铭敬文毅指导教师:李祖林王韧一、成果简介本系统是基于单片机控制的路灯模拟控制系统,以单片机AT89S52为主控制器,对路面交通情况、外界环境亮度对交通灯的影响和故障等信息进行采集,实现对路灯的智能化节能控制。
该系统以1W高亮度LED灯作为模拟路灯,制作了LED灯恒流驱动电源,电流调节范围在0-1A内可调。
通过红外式反射光电传感器检测路面交通情况,控制LED路灯亮、灭。
通过光敏三极管对环境变化及路灯故障等信号进行检测,实现了路灯亮、灭控制和路灯故障报警。
LED灯能在规定时间实现自动减小亮度,并能在规定范围内设定调节,调节误差小于2%。
该系统节能,性价比高,具有应用价值。
二、项目研究背景和意义节能是二十一世纪的热门主题,面对全球能源危机,全世界都以节能为方向进行各方面的研究。
LED就是节能的一个研究方向,高亮度LED以其低热损耗,高流明而迅速取代传统照明工具。
系统以高亮度LED灯作为模拟路灯,可以实现路灯的节能控制。
系统附带了周围环境检测功能,可以根据周围环境亮度开启和关闭路灯。
系统还可以根据路面交通情况,控制路灯的调光功能,实现真正意义的节能环保。
综合以上功能,该模拟路灯控制系统有很好的应用价值和研究意义。
三、研究计划项目确定前期,我们为了更快更好的完成研究设计,做了如下计划:2009年5月---2009年8月:进行相关调研。
路灯自动控制系统实验报告
分布式计算机网络测控技术613399105路灯自动控制系统实验报告学院:信息工程学院姓名: ****学号: ****同组成员: *****指导教师: ****完成时间: 2014年7月10日目录第一章绪论 (3)1.路灯自动控制系统研究背景 (3)1.1研究背景 (3)1.2路灯控制系统的研究现状 (3)1.3研究目的及意义 (4)2.课程设计的目的 (5)3.课程设计的要求 (5)4.本文的主要内容 (5)第二章系统硬件设计与实现 (6)1.系统硬件总体设计 (6)2.光敏传感器接入模块 (6)3.继电器控制路灯模拟模块 (7)4.数据采集卡 (9)第三章上位机软件的设计与实现 (10)1.系统软件总体设计 (10)2.系统软件详细设计 (10)第四章心得体会 (17)参考文献 (18)附录 (19)第一章绪论1.路灯自动控制系统研究背景1.1研究背景随着时代的发展,城市现代化建设步伐不断加快,对城市道路照明及城市亮化工程需求也更大,而能源的供需矛盾也越来越突出,节电节能、绿色照明的要求越来越迫切,越来越高。
现在再采用那些传统的手控、钟控城市照明系统的方法已不能满足要求。
如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。
城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。
路灯照明耗电量约占总耗电量的15%,全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。
面对供电紧张形势,路灯巡查对于市政部门来讲是一项需要耗费大量人力的工作,各种临时应急节电措施被广泛采用:夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明、号召居民在用电高峰时关闭空调、公共设施和写字楼等空调温度调高一度等等,当用电高峰过后,这些措施可能就被束之高阁,明年的用电高峰来临,一切又会重新开始。
这样的节电措施,在缓解用电紧张的同时,却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。
缓解用电紧张的最佳和有效的办法是对用电实施智能化管理,减少浪费,使我们的每一度电都能物尽其用!启用先进路灯监控系统,可以对城市的路灯实施统一启闭,对夜间照明系统和路灯的实时监控和管理,确保高效稳定,全天候运行,控制不必要的“全夜灯照明”,有效节约电能消耗。
模拟路灯控制系统
模拟路灯控制系统衡阳市第四届大学生科技创新大赛成果总结材料项目名称面向节能的路灯控制系统研制参赛学生蒋军王实铭敬文毅指导教师李祖林王韧参赛学校湖南工学院申报时间 -5-27材料清单一、研究报告1. 成果简介 (1)2. 项目研究背景和意义 (1)3. 研究计划 (2)4. 研究内容 (4)5. 成果创新点 (9)二、附件材料附件一:电路原理图 (10)附件二:实物图片...............................................................12附件三:程序清单 (13)三、实物作品衡阳市第四届大学生创新大赛相关项目的研究报告项目名称:面向节能的路灯控制系统研制项目类型:实用型成果形式:1、研究报告;2、实用作品参赛学生:蒋军王实铭敬文毅指导教师:李祖林王韧一、成果简介本系统是基于单片机控制的路灯模拟控制系统,以单片机AT89S52为主控制器,对路面交通情况、外界环境亮度对交通灯的影响和故障等信息进行采集,实现对路灯的智能化节能控制。
该系统以1W高亮度LED灯作为模拟路灯,制作了LED灯恒流驱动电源,电流调节范围在0-1A内可调。
经过红外式反射光电传感器检测路面交通情况,控制LED路灯亮、灭。
经过光敏三极管对环境变化及路灯故障等信号进行检测,实现了路灯亮、灭控制和路灯故障报警。
LED灯能在规定时间实现自动减小亮度,并能在规定范围内设定调节,调节误差小于2%。
该系统节能,性价比高,具有应用价值。
二、项目研究背景和意义节能是二十一世纪的热门主题,面对全球能源危机,全世界都以节能为方向进行各方面的研究。
LED就是节能的一个研究方向,高亮度LED以其低热损耗,高流明而迅速取代传统照明工具。
系统以高亮度LED灯作为模拟路灯,能够实现路灯的节能控制。
系统附带了周围环境检测功能,能够根据周围环境亮度开启和关闭路灯。
系统还能够根据路面交通情况,控制路灯的调光功能,实现真正意义的节能环保。
交通灯的模拟控制实验
x000 (M0) M0 M0 T0 M0 T6 T7 T0 T0 T4 (T0 K250) (T4 K300) (T6 K200) (T7 K30) (T5 K20) (T1 K250)
A
25s 30s 20s 3s 2s 25s
T1 (T2 K30) T2 M0 T0 Y000 T6 T6 T7 T22 T0 (T3 K20) (Y000) (Y003) (Y005)
时序图: 时序图: 南北 红Y0 25s 绿s 绿闪
黄2s
东西
绿Y5 20s 乙车
绿闪3s 绿闪
红Y3 30s
25s 南北红 南北红Y0 东西绿 东西绿Y5
乙车
20s
3s 2s 30s
东西黄 东西黄Y4 东西红 东西红Y3 25s 南北绿 南北绿Y2
甲车
3s 2s
南北黄Y1 南北黄
2、I/0分配(连线) 、 分配 连线) 分配( 输入 起动按( ) 起动按(SB)钮:X0 输出 南北红灯: 东西红灯: 南北红灯:Y0 东西红灯:Y3 南北黄灯: 东西黄灯: 南北黄灯:Y1 东西黄灯:Y4 南北绿灯: 东西绿灯: 南北绿灯:Y2 东西绿灯:Y5 甲车车灯:Y6 甲车车灯: 3、按图所示梯形图输入程序。 、按图所示梯形图输入程序。 4、调试并运行程序。 、调试并运行程序。 乙车车灯:Y7 乙车车灯:
T13 T2 T2 M0 T3 T23
T22
(T23 K5) [END]
D
一、实验目的:用PLC构成交通灯控制系统 实验目的: 构成交通灯控制系统 二、实验内容: 实验内容: 1、控制要求:起动后,南北红灯亮并维持25s。 、控制要求:起动后,南北红灯亮并维持 红灯亮并维持 。 在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮, 后 绿灯也亮 在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,1s后,乙 车灯亮,表示乙车可以行走。 车灯亮,表示乙车可以行走。到20时,东西绿灯 时 东西绿灯 闪亮,3s后熄灭,在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮, 闪亮, 后熄灭,在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮 后熄灭 黄灯 同时乙车灯灭,表示乙车停止通行。黄灯亮2s后 同时乙车灯灭,表示乙车停止通行。黄灯亮 后 东西红灯 红灯亮 与此同时,南北红灯灭, 灭,东西红灯亮。与此同时,南北红灯灭,南北 绿灯亮 后甲车灯亮, 绿灯亮。1s后甲车灯亮,表示甲车可以行走。南 后甲车灯亮 表示甲车可以行走。 北绿灯亮了25S后闪亮,3s后熄灭,同时甲车灯 后闪亮, 后熄灭 后熄灭, 北绿灯亮了 后闪亮 表示甲车停止通行。黄灯亮2s后熄灭 后熄灭, 灭,表示甲车停止通行。黄灯亮 后熄灭,南北 红灯亮 东西绿灯 绿灯亮 循环。 红灯亮,东西绿灯亮,循环。
最新模拟路灯控制系统设计报告(2013001231)教学内容
DS1302
以达到实时显示当前时间,简单易行,易于实现。两者对比,我们采用方案二。
2、光控模块的设计。
方案一 : 感光元件用光敏电阻, 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应, 可 用于检测光线的有无,价格便宜,但反应较迟钝,对温度变化比较敏感。
方案二 : 感光元件用光敏三极管,光敏三极管不仅具有感光功能且对信号有 放大作用, 它能够根据光线的强弱控制电流的大小, 用光敏三极管具有更高的灵 敏度,更高的速度,同时它的稳定性高。在此次设计中我们选用光敏三极管。
KEYWORD:MCUUlt,rasonic Ranging;Light Control Circuit;RS-485 bus
一、方案选择与论证
1、时钟的实现
方案一 : 采用 FPGA集, 成度高,速度高,时钟准确,由软件驱动硬件,采用 开发板简化外围硬件电路,但成本较高。
方案二 : 利用单片机的定时计数功能来实现时钟的设计,外加一片
二、系统设计
1、总体电路构成
该系统主要由支路时钟控制模块、单元电路光控模块、自动调节亮灯模块 及故障检测和声光报警模块四大部分组成,系统框图如下:
LED 灯 1
LED 灯 2
输入、显示 装置
单元控制器 1
单元控制器 2
支路控制器单元控制器
自动控制 LED 亮灭 (超声波检测)
void time_init() {
TMOD=0X21; TH0=0x4c;
3
TL0=0; EA=1; ET0=1; TR0=1; TH1=0xfd; TL1=0xfd; SCON=0xd0; TR1=1; P2_7=0; } (2) 单元电路光控模块 电路如图所示:
当天亮着时, 光敏三极管 T1 导通,输出为低阻, 晶体管 T2 截止,T3 导通, 继电器吸合,其常闭触电 K11断开,路灯 H 不亮。天黑光弱, T1 输出为高阻, T2 导通, T3 截止,继电器的 K11 触点为闭合状态,路灯亮。 (3) 自动调节灯亮模块 ①超声波接收电路
模拟路灯控制系统课程设计
模拟路灯控制系统课程设计模拟路灯控制系统摘要随着电子技术的发展,为解决城市路灯照明系统存在的灯光控制方法和管理手段落后,所用灯具科技含量低等问题,设计了一个模拟路灯控制系统。
采用SCT89C52为主控器的模拟路灯控制系统,具有对路灯的定时设定功能,也可以分别独立控制路灯的开启和关闭;能够同时具有调光功能,对路面的光线进行调整,还可以按设定要求使路灯驱动电源输出功率在20%~100%范围内任意调节,调节误差小于2%。
采用高效节能LED路灯作为光源,具有系统稳定,功耗低等特点。
在白天模式的时候,还能根据环境明暗的变化控制路灯的开启和关闭路灯,在夜晚模式的情况下,根据交通路面情况自动开关灯。
当灯出现故障不亮时,能够检测并且通过声光系统报警,显示器上显示故障灯的编号。
实现了路灯的智能化控制,节省了电力能源和人力资源。
关键词:定时设定调光功率调节检测故障灯IAbstractWith the development of electronic technology, In order to solve the lights of the city street light lighting system control methods and management means backward, the lamps and lanterns of science and technology content is low,Design a simulated street light control system.The design is based on the analog controller STC89C52-based street light control systems,which have Street lamp time setting function , controling the opening and closing of the street Separately and Light - adjusting function, According to set requirements street driving power output power in adjustable within 20% ~ 100%,Adjust the error less than 2% .With high efficiency and energy saving LED lamp as light source, stable system, low power consumption characteristics. At the time of day mode, According to the environmental changes of light and shade light on and off ; In the case of the night mode, Automatic Switch lamp based on traffic road conditions, when the lights faults have gone, can detect and sound system of the police displayed on the monitor of fault lamp number,Implements the street lamp intelligent control, saves electric energy and human resources.Keywords:Timing settings, Light - adjusting, power regulation, Detection of fault lamp.II目录摘要 (I)Abstract....................................................................................................... I I目录 (III)前言 (1)1 绪论 (3)2 系统设计 (5)3 方案论证与选择 (7)3.1 单片机的论证与选择 (7)3.1.1 方案一 (7)3.1.2 方案二 (7)3.1.3 方案三 (7)3.2 LED调光方式的论证与选择 (8)3.2.1 方案一 (8)3.2.2 方案二 (8)3.2.3 方案三 (8)3.3 障碍物监测方式的论证与选择 (8)3.3.1 方案一 (8)3.3.2 方案二 (9)3.3.3 方案三 (9)3.3.4 方案四 (9)3.4 液晶显示器的选择与论证 (9)3.4.1 方案一 (9)3.4.2 方案二 (10)3.4.3 方案三 (10)3.5 外部环境明暗的检测论证与选择 (10)3.5.1 方案一 (10)3.5.2 方案二 (10)4 系统硬件设计 (12)4.1 主控芯片 (12)4.1.1 STC89C52芯片简介 (12)4.1.2 ......................................................... 主要功能特性:12I I I4.1.3 STC89C52芯片封装与引脚功能 (13)4.2 集成运放LM324 (16)4.3 传感器探测电路 (17)4.4 1602液晶显示电路管脚说明 (19)4.5 光敏电阻 (20)5 主要模块及原理图 (23)5.1 主控制器原理图 (23)5.2 复位及晶振电路 (23)5.3 声音报警模块 (25)5.4 路灯及光报警器电路 (26)5.5光敏电阻电路 (26)6 软件设计 (28)6.1 系统软件设计说明 (28)6.2 程序流程图 (28)7.1 测试方法与结果 (30)7.1.1 环境明暗检测测试 (30)7.1.2 交通情况测试 (30)7.1.3 路灯故障检测报警测试 (30)7.1.4 功率输出测试 (31)7.2 测试结果分析 (31)8 总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附件一实物图 (35)附件二系统原理图 (34)附件三系统PCB图 (35)附件四系统程序 (36)IV前言随着我国城市的发展、经济的繁荣、社会的进步和人们提高生活水平及环境质量的要求,城市道路照明和城市的夜景照明已经成为城市规划、建设和管理中的一项重要工作。
路灯声光控制实验报告
路灯声光控制实验报告实验报告:路灯声光控制实验介绍:本实验的目的是研究和实现一种基于声音感应的路灯控制系统。
通过采集环境中的声音信号,并对其进行分析和处理,以控制路灯的亮度和开关。
本实验旨在提高路灯系统的智能化和能源利用率。
实验材料:1. 声音传感器:用于采集环境中的声音信号。
2. 单片机:用于数据处理和控制电路的开关。
3. 路灯模型:用于模拟实际的路灯系统。
4. 配套电路:用于将声音信号转换为电信号,并控制路灯的亮度和开关。
实验步骤:1. 搭建电路连接:将声音传感器与单片机连接,并将单片机与路灯模型连接,确保电路连接正确。
2. 编写代码:使用适当的编程语言编写代码,以实现声音的采集、分析和处理,并根据分析结果控制路灯的亮度和开关。
3. 程序烧录:将编写好的代码烧录到单片机中。
4. 实验环境准备:将实验场地噪声控制在较低水平,以保证实验数据的准确性。
5. 实验数据采集:打开路灯模型,并调整环境中的声音强度,使其触发声音传感器。
6. 数据分析和处理:对采集到的声音信号进行分析和处理,根据预定的规则调整路灯的亮度和开关。
7. 数据记录与分析:记录实验中采集到的数据,并进行进一步的数据分析和研究。
8. 实验结果分析:根据数据分析结果,评估声音感应路灯系统的性能和控制效果。
实验结果与讨论:经过实验,我们成功实现了声音感应路灯控制系统,可以根据环境中的声音信号,自动调整路灯的亮度和开关。
通过调整声音传感器的灵敏度,我们可以改变声音触发路灯的阈值,进一步控制路灯的开关和亮度。
实验结果表明,声音感应路灯系统具有较高的控制精度和稳定性,能够在多种环境中实现有效控制。
结论:本实验通过声音感应技术实现了路灯的智能控制,提供了一种新的路灯控制方案。
经过实验验证,声音感应路灯系统具有较高的控制精度和稳定性,能够根据环境中的声音信号,自动调整路灯的亮度和开关。
声音感应路灯系统的使用可以提高路灯系统的智能化和能源利用率,为城市的照明管理提供了新的解决方案。
路灯控制器设计实训报告
一、引言随着城市化进程的加快,路灯照明系统在夜间城市照明中发挥着越来越重要的作用。
传统的路灯照明系统存在能源消耗大、维护成本高、控制方式单一等问题。
为了解决这些问题,本文设计了一种基于单片机的路灯控制器,通过光控、声控、人体感应等多种控制方式,实现对路灯的智能控制,提高照明效率,降低能源消耗。
二、系统设计1. 系统总体方案本系统采用单片机作为核心控制器,结合光敏电阻、声音传感器、人体红外感应模块等传感器,实现对路灯的智能控制。
系统主要由以下几个模块组成:(1)传感器模块:包括光敏电阻、声音传感器、人体红外感应模块等。
(2)单片机控制模块:采用STC89C52单片机作为核心控制器,负责接收传感器模块的信号,并根据预设的控制策略进行控制。
(3)执行模块:包括LED路灯、继电器等,负责根据单片机的控制指令实现路灯的开关和亮度调节。
(4)电源模块:采用太阳能电池板和蓄电池,为系统提供稳定的电源。
2. 系统硬件设计(1)传感器模块:光敏电阻用于检测环境光线强度,声音传感器用于检测周围环境声音,人体红外感应模块用于检测有人经过。
(2)单片机控制模块:STC89C52单片机具有丰富的I/O口、中断、定时器等功能,能够满足系统控制需求。
(3)执行模块:LED路灯具有节能、寿命长、亮度高、响应速度快等优点,适用于路灯照明。
继电器用于控制路灯的开关。
(4)电源模块:太阳能电池板将太阳能转换为电能,蓄电池用于储存电能,为系统提供稳定的电源。
3. 系统软件设计(1)系统初始化:单片机启动后,对各个模块进行初始化,包括I/O口、定时器、中断等。
(2)传感器数据处理:对光敏电阻、声音传感器、人体红外感应模块的信号进行采集和处理,得到相应的状态信息。
(3)控制策略:根据预设的控制策略,对路灯进行控制。
如:当环境光线较弱时,启动路灯;当检测到声音或有人经过时,调节路灯亮度。
(4)数据传输:通过无线通信模块,将路灯状态信息传输到监控中心。
光控路灯控制器实训报告
一、引言随着城市化的快速发展,路灯照明系统在城市基础设施中扮演着越来越重要的角色。
传统的路灯控制系统往往依赖于人工操作,不仅效率低下,而且能耗较高。
因此,开发一种智能化的光控路灯控制系统具有重要的现实意义。
本实训报告将详细介绍光控路灯控制器的原理、设计、实现以及测试过程。
二、系统原理光控路灯控制系统主要基于光敏电阻和单片机技术。
当环境光线较暗时,光敏电阻的阻值会增大,通过单片机处理,使路灯自动开启;当环境光线较亮时,光敏电阻的阻值会减小,路灯自动关闭。
此外,系统还可以通过定时功能,实现路灯的定时开关,进一步降低能耗。
三、系统设计1. 硬件设计(1)光敏电阻:作为系统的主要传感器,用于检测环境光线强度。
(2)单片机:作为系统的核心控制器,负责处理光敏电阻的信号,并控制路灯的开关。
(3)继电器:用于控制路灯的通断。
(4)电源模块:为系统提供稳定的电源。
2. 软件设计(1)光敏电阻信号处理:通过A/D转换将光敏电阻的模拟信号转换为数字信号,并根据设定的阈值判断环境光线强度。
(2)路灯控制:根据光敏电阻的信号和定时功能,控制路灯的开关。
(3)人机界面:通过LCD显示屏显示路灯状态、时间等信息,方便用户操作。
四、系统实现1. 硬件实现(1)搭建光控路灯控制器的硬件电路,包括光敏电阻、单片机、继电器、电源模块等。
(2)焊接电路板,连接各个元器件。
(3)调试电路,确保电路正常工作。
2. 软件实现(1)编写单片机程序,实现光敏电阻信号处理、路灯控制、人机界面等功能。
(2)将程序烧录到单片机中,调试程序,确保程序正常运行。
五、系统测试1. 环境光线测试(1)在不同光照条件下测试光敏电阻的响应速度和准确性。
(2)验证系统在不同光照条件下的路灯开关功能。
2. 定时功能测试(1)设置定时时间,测试路灯的定时开关功能。
(2)验证系统在不同定时时间下的路灯开关功能。
3. 人机界面测试(1)测试LCD显示屏的显示效果。
(2)验证系统的人机交互功能。
路灯控制安装实验报告
一、实验目的1. 熟悉路灯控制系统的基本原理和安装流程。
2. 掌握光敏电阻、继电器等元器件在路灯控制系统中的应用。
3. 提高动手实践能力,学会独立完成路灯控制系统的安装与调试。
二、实验原理路灯控制系统通过光敏电阻感知环境光线强度,当光线强度低于设定阈值时,系统自动开启路灯;当光线强度高于设定阈值时,系统自动关闭路灯。
本实验采用光敏电阻作为光强传感器,通过继电器控制路灯的开关。
三、实验器材1. 光敏电阻2. 继电器3. 路灯4. 电源5. 连接线6. 开关7. 滑动变阻器8. 电路板四、实验步骤1. 搭建电路:- 将光敏电阻、继电器、路灯、电源、开关、滑动变阻器等元器件按照电路图连接。
- 光敏电阻的一端连接到电源正极,另一端连接到继电器的输入端。
- 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负极。
- 滑动变阻器连接在光敏电阻与继电器输入端之间,用于调节亮度触发点。
2. 调试电路:- 将电路板放置在实验台上,确保所有连接正确无误。
- 打开电源,观察光敏电阻和继电器的工作状态。
- 调节滑动变阻器,观察路灯的开关情况,直至达到预期效果。
3. 测试与验证:- 在白天和晚上分别测试路灯的开关情况,确保系统在光线变化时能自动控制路灯的开关。
- 调节滑动变阻器,观察路灯亮度的变化,确保亮度触发点设置合理。
五、实验结果与分析1. 实验成功搭建了路灯控制系统,实现了光线强度低于设定阈值时自动开启路灯,高于设定阈值时自动关闭路灯的功能。
2. 通过调节滑动变阻器,可以方便地调整亮度触发点,满足不同环境下的照明需求。
3. 实验过程中,所有元器件工作正常,电路连接牢固,系统稳定可靠。
六、实验总结1. 本实验使我们对路灯控制系统的基本原理和安装流程有了深入了解。
2. 通过动手实践,提高了我们的动手能力和独立解决问题的能力。
3. 在实验过程中,我们学会了如何使用光敏电阻、继电器等元器件,为今后进行相关实验奠定了基础。
光控路灯实验报告
一、实验目的1. 理解光控路灯的工作原理。
2. 掌握光控电路的设计与搭建方法。
3. 体验光控技术在实际应用中的节能效果。
二、实验原理光控路灯是一种根据环境光线强度自动控制路灯亮度的照明设备。
其基本原理是利用光敏电阻(或光敏二极管)检测环境光线强度,当光线强度低于设定阈值时,路灯自动开启;当光线强度高于设定阈值时,路灯自动关闭。
光控路灯系统主要由光敏电阻、放大电路、比较电路、执行电路等组成。
三、实验仪器与材料1. 光敏电阻2. 运放IC(如LM358)3. 继电器4. 电阻、电容5. 电源6. 路灯7. 电路板8. 万用表四、实验步骤1. 设计光控电路根据实验要求,设计光控电路原理图。
光控电路主要由光敏电阻、运放IC、比较电路、执行电路等组成。
2. 搭建光控电路根据原理图,在电路板上搭建光控电路。
首先,将光敏电阻与运放IC的输入端相连,再将运放IC的输出端与比较电路相连。
比较电路用于将光敏电阻检测到的光线强度与设定阈值进行比较,当光线强度低于阈值时,比较电路输出高电平,点亮路灯;当光线强度高于阈值时,比较电路输出低电平,熄灭路灯。
3. 调试光控电路使用万用表测量光敏电阻在不同光线强度下的阻值,并根据实验要求设定阈值。
调整比较电路中的电阻和电容,使比较电路在光线强度低于阈值时输出高电平,在光线强度高于阈值时输出低电平。
4. 测试光控路灯将搭建好的光控电路与路灯连接,并接通电源。
观察路灯在不同光线强度下的开关情况,验证光控路灯的工作原理。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,成功搭建了光控路灯电路,并实现了路灯的自动开关。
在光线强度低于阈值时,路灯自动点亮;在光线强度高于阈值时,路灯自动熄灭。
2. 实验分析本实验成功验证了光控路灯的工作原理。
光控电路通过光敏电阻检测环境光线强度,并根据设定阈值自动控制路灯的开关。
光控路灯具有以下优点:- 节能:光控路灯在光线充足时自动熄灭,避免浪费电能。
- 环保:光控路灯可根据实际需要调整亮度,降低能耗,减少对环境的影响。
模拟路灯控制系统报告
模拟路灯控制系统摘要:本文设计了一个以A T89C51为控制核心通过多级通信控制的模拟路灯控制系统,本路灯由光电开关实现对定位点处经过物体的精确定位,并将检测的信号经单片机分析处理后控制LED灯的亮灭;LED的电源采用自制的恒流源驱动;由光敏电阻根据环境光线的变化实现路灯的自动开关;通过调节PWM脉冲占空比实现功率的调节,以此达到调光效果。
由DS1302完成控制器的时钟功能,并通过键盘设定和调整时间。
本作品有五总工作模式,其中四种模式可以群控和独立分控甲乙两灯。
经检测本路灯可以正常工作。
关键词:A T89C51;光电开关;DS1302;光敏电阻;恒流源;PWM 脉宽调制脉冲;工作模式Abstract: this paper designs a USES AT89C51 as the core to control the simulation street light control system, the street lamp photoelectric switch to achieve by locating points after the precise orientation in objects, and the detection signal analysis and processing of SCM control LED lights after the light put out, The power of the LED self-made constant current source drive; According to the environment by photoconductive resistance changes of light realize the automatic switch street; By adjusting the PWM pulse of empty the adjustment of the power than implement, to move light effect. By DS1302 complete controller clock function, and through the keyboard and the adjustment of the set time. This work has five total working mode, including four models to group control and independent control points and party b two lights. Via detecting the street lamp can work normally.Keywords: AT89C51; Photoelectric switch; DS1302; Photoconductive resistance; Constant current source; PWM pulse width modulation pulse; Work mode1 系统设计1.1 设计要求设计并制作一套模拟路灯控制系统。
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模拟路灯控制系统实验指导一、任务和要求1、任务设计并制作一套模拟路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示,路灯布置如图2所示。
图1 路灯控制系统示意图图2 路灯布置示意图(单位:cm)2、要求(1)支路控制器有手动开关灯的功能,能控制整条支路或单独路灯灯1和灯2的开灯和关灯。
(2)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。
(3)支路控制器应能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯。
(4)支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态:当可移动物体M(在物体前端标出定位点,由定位点确定物体位置)由左至右到达S点时(见图2),灯1亮;当物体M到达B点时,灯1灭,灯2亮;若物体M由右至左移动时,则亮灯次序与上相反。
(5)支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
(6)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。
3、说明1)光源采用1 W的LED灯,LED的类型不作限定。
2)系统中不得采用接触式传感器。
4.基本要求(3)需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”(S、B、S’等点)垂线间的距离,要求该距离≤2cm。
二、系统的总体方案根据设计的基本要求,系统实现的主要功能有:能通过按键进行手动的开灯和关灯;能实时显示时间并按设定开灯、关灯时间;根据环境明暗变化,能自动开灯和关灯;根据交通情况自动调节灯亮状态。
能分别独立控制每只路灯的开关时间;能检测故障,检测到故障会进行声光报警,并显示出故障路灯的地址编码。
系统设计包含以下几个基本模块:控制模块、信息显示模块、键盘模块、路灯模块、位置探测模块、光亮度检测模块。
总的系统框图如图3所示。
图31、控制模块控制器采用51系列单片机,51系统单片机是一种最常用的单片机,其最大的特点是系统结构合理、技术成熟、成本低、容易学习,方便用软件编程实现各种算法与逻辑控制,广泛应用于各种控制领域。
单片机系统实现的主要功能有,完成数字及控制信号的输入、数据及工作状态的显示以及路灯电路的的驱动与控制。
2、显示模块显示模块用来实现交互菜单、提示信息、时间、系统工作状态等信息的显示。
显示器件可选用字符型液晶器LCD 1602,LCD1602显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。
市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
该显示器能基本满足本系统显示的需要。
3、键盘模块根据系统的设计要求,键盘要能输入0-9共10数码、确认、退出等信号,所以用4*4矩阵键盘。
4、路灯模块51单片机I/O口为集电极上拉输出方式,高电平输出电流等于上拉电阻的电流,这个电流比较小,低电平输出是内部晶体管吸收的电流,最大可以达到10mA,但是整个端口的总电流不能超过24mA。
所以,51单片机I/O口用来驱动普通小功率的没有问题。
因本系统中采用的是1W的LED灯,1W的LED灯需要200mA的电流才能工作,故不能用直接用I/O口来驱动它工作。
本方案采用大功率的MOS驱动1WLED灯工作。
5、位置探测模块采用ST188红外对射传感器感测是否有物体通过,当没有物体通过时ce截止,单片机采到的电压值为低电平;当有物体经过时be导通,电源电压加到E 端,单片机采到的电压值为高电平。
ST188的内部结构图如图4,K端接510Ω电阻,E端接20K电阻,A和C端接+5V的电压。
图4 ST188内部结构图6、光亮度检测模块。
光敏电阻随着光线变强电阻值会变小,光线变弱阻值会变大。
根据光敏电阻的工作特性,按照路灯实际工作情况,可以设定一个阈值亮度,当环境亮度低于这个亮度时,使电压比较器输出高电平,单片机采集到高电平后开灯,反之,单片机采集到的低电平后关灯。
三、系统设计根据系统的设计要求,系统由手动开关灯、定时开关灯、根据环境明亮开关灯、根据交通情况开关灯和路灯检测等模块组成。
下面分别介绍各个模块的硬件和软件的设计。
(一)手动开关灯模块实验目的:1、掌握单片机小系统的的设计2、掌握路灯硬件电路的设计3、掌握手动开关灯模块软件的设计软硬件设计:1、单片机小系统的设计根据设计要求,控制系统要通过良好的人机交换界面完成系统的所有控制功能。
微控制器选用89S51(52)单片机,键盘选用4*4键盘,显示器选用16*2的液晶显示器LCD1602。
单片机小系统PROTEUS中的仿真原理图5如下:2、路灯电路设计51单片机I/O口为集电极上拉输出方式,高电平输出电流等于上拉电阻的电流,这个电流比较小,低电平输出是内部晶体管吸收的电流,最大可以达到10mA,但是整个端口的总电流不能超过24mA。
所以,51单片机I/O口用来驱动普通小功率的没有问题。
因本系统中采用的是1W的LED灯,1W的LED灯需要200mA的电流才能工作,故不能用直接用I/O口来驱动它工作。
本方案采用大功率的MOS驱动1WLED灯工作。
具体电路图6,其工作原理为,N沟道增强型场效应管Q1和Q2分别接P0^0和P0^1口,当P0^0和P0^1输出高电平时,场效应用Q1和Q2导通,LED 灯D1和D2开灯,反之,LED灯D1和D2关灯。
图6在面包板上安装如上图电路并测试。
3、单片机程序设计1)单片机端口和电路的连接P00—D1灯,P01—D2灯P30-P33接键盘行扫描线,P34-P37接键盘列扫描线P00-P07接LCD1602的D0-D7P25接LCD1602的RW, P26接LCD1602的RS, P27接LCD1602的EN,2)提供的C程序头文件和文档①LCD1602PDF文档,介绍LCD1602的原理与应用。
②头文件LCD1602.h函数:LCD_init()液晶显示器初始化函数。
函数:LCD_disp_cher(uchar x,uchar y,uchar *p),LCD可以显示2行字条,参数x为显示字符起始列数,取值范围1-16,y参数为显示字符的起始行数。
*p参数为要显示字体串指向的第1个字符。
③头文件KEYSCAN.h,调用keyscan()函数,有按键按下时返回键值0-15,无按键按下时,返回键值0Xff.3)程序流程图①主程序流程图②手动开关灯流程图(二)定时开关灯实验目的:1、掌握时钟芯片DS1302的原理与应用。
2、掌握定时开关灯程序的设计。
软硬硬件设计1、DS1302硬件电路DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。
它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,且具有闰年补偿等多种功能。
其外围电路如图所示:2、单片机程序设计1)单片机端口和电路的连接P22—SDA,P23—SCK,P24—RST2)提供的C程序头文件和文档①DS1302PDF文档,介绍DS1302的原理与应用。
②ds1302.h头文件,ds1302.c程序。
3)程序流程图程序实现的主要功能为,能实时显示时、分、秒,能设置开灯和关灯的时间,能控制所有灯在规定的时间开灯和关灯。
能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
输入时间时具有纠错功能。
①设置时间流程图实现功能有,能设置系统的时间,要求在输入时间时具有容错的功能。
②控制2盏同时开灯和关灯简化流程图本流程图为简化的流程图,本程序实现的功能主要由设置开灯时间,设置关灯时间和根据实时间开关灯等模块构成。
要求同学们能独立完成各个模块流程图设计和软件的编写。
(三)根据环境明暗开关灯模块实验目的:1、掌握环境明暗检测电路的设计2、掌握环境明暗检测电路软件的设计软硬件设计:1、环境明暗检测电路的设计(本电路要完成硬件电路的安装与调试)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以可用光敏电阻检测环境的明暗,从而实现根据环境明暗变化,自动开灯和关灯。
所设计的环境明暗检测电路如下图所示,电路中电位器RV1对电源分压后给电压比较器同相端提供一个基准电压。
电压比较器反相端的电压由光敏电阻决定,当光照强度增大时,光敏电阻阻值减小,反相端电压升高,当光照强度达到一定值时,反相端电压大于同相端电压,电压比较器输出低电平,经过反相器U4:A后输出高电平,来实现控制开灯和关灯。
(注:在PROTEUS仿真时,如把电压比较器直接连接到单片机,单片机不能区分其电平,在其后增加了一个反相器则可以。
)2、单片机程序设计电路连接:反相器输出hj—P12根据设计要求,程序能通过端口的电平来判断环境的明暗,从而实现开关灯。
当环境亮度低于某一亮度阈值时,路灯打开。
反之,路灯关闭。
其流程图如下:开始路灯初始化菜单初始化HJ==0Num=10开灯,显示路灯工作状况关灯,显示路灯工作状况YYNN退出,返回上上级菜单键盘扫描N(四)根据交通情况开关灯模块实验目的:1、掌握交通状况检测电路的设计2、掌握交通状况检测电路软件设计软硬件设计:1、红外发送接受模块ST188的原理与应用。
采用ST188红外对射传感器感测是否有物体通过,当没有物体通过时ce 截止,单片机采到的电压值为低电平;当有物体经过时be 导通,电源电压加到E 端,单片机采到的电压值为高电平。
ST188的内部结构图如下图,K 端接510Ω电阻,E 端接20K 电阻,A 和C 端接+5V 的电压。
ST188内部结构图2、交通状况检测电路的设计(本电路要完成硬件电路的安装与调试)当有车辆或人经过时,ST188红外对射传感器被挡光,如下图电路按收三级管截止,输出为低电平,反之输出为高电平。
电路中R1=510Ω,R2=20KΩ。
在PROTEUS仿真电路中,因没有红外对射传感器,可以用如下电路模拟红外对射传感器的功能。
3、交通状况检测电路软件设计如上电路和单片机的连接:s1-P13,s2-P14,s3-P15根据设计要求,程序要求能实现当可移动物体M(在物体前端标出定位点,由定位点确定物体位置)由左至右到达S点时(见图2),灯1亮;当物体M到达B点时,灯1灭,灯2亮;若物体M由右至左移动时,则亮灯次序与上相反。
本模块程序设计要求同学们独立完成,编程的要点是,定义一个标记位flag,当车辆从S-B-S'时, flag=0;当车辆从S'-B-S时, flag=1。
(四)路灯检测模块实验目的:1、掌握报警电路的设计2、掌握路灯检测电路软件的设计软硬件设计:1、报警电路的设计(本电路需完成硬件电路的安装调试)报警电路如下图所示,当BUZ=0时,电路不报警,当BUZ有脉冲信号时,蜂鸣器就会发出间断的声音,LED就会闪烁。
2、路灯检测电路软件的设计电路连接:BUZ—P20,jc1-P16,jc2-P17根据设计要求,程序要求能实现路灯好坏的检测,能显示已损坏灯的编号,检测到有路灯损坏时,能进行报警。