光控自动路灯设计
光控路灯实验报告
电子综合课程设计报告题目: 自动光控路灯系统设计班级：姓名：学号：1.功能要求1白天时,路灯自动关闭路灯可用小灯泡代替;但必须用继电器控制路灯；2晚上时,路灯自动打开； 3可以调节亮度触发点; 2.方案论证利用光照强度为传感器,目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻,利用其光线较强时,电阻值较低,而光线较暗时则电阻较大的特点;总体设计分为两个模块：主控模块,被控模块;主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接;3.硬件电路分析与设计光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化,将其转换为电信号加到的三极管的基极,经处理后从集电极输出,输出电压随光照强度的减弱而增加,通过继电器实现路灯的自动转换;当光照强度很大时,光敏电阻阻值很小,三极管VT1分得的电压较小,三极管VT1、VT2截止,继电器不工作,灯泡不亮；当光照强度很小时,光敏电阻阻值很大,三极管VT1分得的电压较大,三极管VT1、VT2导通,继电器工作,灯泡亮;通过调节滑动变阻器,可调节亮度触发点;光敏电阻光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；一般用于光的测量、光的控制和光电转换将光的变化转换为电的变化;光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化,无光照时的阻值叫暗阻,通常很大；在光线照射时的阻值很小,叫亮阻;光敏电阻的主要参数有亮电阻,暗电阻,光电特性, 光谱特性,频率特性,温度特性;通过测量,得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为,暗阻值约为400K;光敏电阻的光电特性继电器继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统又称输入回路和被控制系统又称输出回路,通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”;故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用;电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的;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;对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”;三极管9013三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用;晶体三极管以下简称三极管按材料分有两种：锗管和硅管;而每一种又有NP N和PNP两种结构形式,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的;NPN管是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c;当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而c点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Eb;电位器电位器是一种可调的电子元件;它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成;当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压; 它大多是用作分压器;4.系统的软件仿真打开PROTEUS软件,在元件库里查找电路图中所需要的元器件,添加至当前页面;按照所设计的原理图进行画图;画完之后,认真检查;确定没有错误后,运行,查看是否符合设计要求;并对电阻进行参数的调节,以达到预期设计的要求;下图是用PROTEL软件所画的设计图：5.实物仿真与性能分析仿真调试及各数据记录：阻值：1M%Q1 Q2 继电器LAMP Ube Ube Uce U I70% 亮20% 亮10% 亮9% 亮8% 灭5% 灭通过表格可以看出以9%—8%为界限,改变继电器电流达到导通状态;通过调试最后优化的电路图如下,将电阻R1的阻值变小可将亮度触发点降低,使灯泡在3%—2%时明灭变化,提高系统的灵敏度;Q1NPNQ2NPNB112VL15VR1100kR210kRL1RLY-SPCO52%RV11M50%RV21kEWB 仿真图6 .实验心得在实验中我负责设计电路和仿真电路的任务;刚拿到课题设计的题目时,只知道实验的要求是设计一个光控路灯,规定使用的元器件有光敏电阻、三极管和继电器;老师要求在4天内通过查阅资料设计出电路来,首先我通过网络搜集了一些相关的资料,在网上有关于这方面的设计方案,简单的学习了解之后,发现设计要求不完全一样,网上的方案比我们的要求复杂,使用的是220V电压必须添加整流电路还有需要使用运放器,这些都不符合我们设计要求,但是大概可以确定下整体思路;从网上的学习还找到了一些建议的参考书目,于是大家分工分别通过网络搜索和从图书馆借阅的书籍上收集各种有关的资料;但是设计电路光有整体思路的想法还不够,要熟悉使用的元器件的功能和应用,我们在模拟电路中学过三极管的知识,但是隔了一段时间再加上学习的时候多半是分析电路做题求值,所以对应用三极管又很陌生了,利用模电的笔记快速的复习了三极管的知识;另外,对于继电器的功能和应用也不太懂,之前没有接触过继电器,所以在设计电路之前必须把使用的元器件熟悉了解才可以熟练应用;通过网络学习了继电器和光敏电阻的相关应用,为设计电路打下了基础;。
时控及光控的校园LED节能路灯设计
• 150•目前大学校园里使用的路灯存在不少的缺点：第一，功耗高，许多学校的路灯不是节能灯。
第二，更为重要的现实问题是使用时的能源浪费问题，即在进入傍晚或黎明时，外界自然光亮度尚可，而一般校园路灯没有相应的控制手段，使路灯处于较弱的亮度来节省能源；而在午夜至黎明的这段时间校道上基本无人，路灯的持续照明则会造成能源的不必要浪费，而直接断电则有人经过而路灯却不亮会造成行人不便。
因此，根据学校路灯实际使用情况，即：傍晚和黎明时分有自然光的补充，路灯无需充分点亮，午夜至黎明人流稀少，路灯无需时刻保持点亮状态，设计一种依据时间需求和自然光辐射、人体红外光辐射的双重控制路灯是符合校园路灯实际使用和节能需求的。
1 系统设计目标与要求本设计的目标是根据校园路灯实际使用的情况，采用在照明时间上进行控制、及光电传感器对人体红外光、自然背景光的感应，设计出一种具有高节能且能够实现高品质照明的时控及光控双重控制模式的校园智能LED 节能路灯，将实现：①在傍晚或黎明时依据自然光的明暗来控制路灯相应的亮度；②从午夜12点至凌晨6点熄灭路灯，该时间段内若有人经过则自动短时间亮起路灯以进行照明的功能。
2 系统结构设计本设计将采用单片机作为主控芯片，外界光信息的采集用红外热释电传感器、硅光电池等来实现，用ADC 进行模数转换，采用时钟芯片来提供时间参考，用以照明的LED 灯的亮度控制电路采用PWM 调制，采用光敏电阻进行开关电路的搭建。
智能路灯控制系统的原理设计总方案如图1所示。
图1 智能路灯控制系统的原理框图3 硬件设计3.1 主控芯片由于STC89C52RC 单片机具有价格低、使用方便、资料多、可在线下载等诸多优点，本设计选用其作为主控芯片，该芯片是一种高性能低功耗的CMOS 结构8位微CPU ，其具有8K 字节容量的可编程Flash 存储器，512字节随机存储，32位信号输入输出线，虽然STC89C52RC 单片机仍然使用MCS-51内核，但其做了很多的改进。
声光控路灯控制系统设计
声光控路灯控制系统设计一、系统原理声光控路灯控制系统的原理是通过声音传感器和光照传感器感知环境中的声音和光线强度，并据此自动调节路灯的亮度。
当环境中的声音超过一定阈值时，系统会判断有人经过，此时会将路灯的亮度调高，以提供良好的照明效果；当环境中的光线强度低于一定阈值时，系统也会自动调节路灯的亮度，以确保夜间驾车和行人的安全。
二、硬件设计1.声音传感器：用于检测环境中的声音强度，并将声音信号转换成电信号，传递给微控制器进行处理。
2.光照传感器：用于感知环境中的光线强度，并将光照信号转换成电信号，传递给微控制器进行处理。
3. 微控制器：负责接收声音传感器和光照传感器的信号，并通过判断和计算确定路灯的亮度控制信号。
常用的微控制器可选择Arduino、Raspberry Pi等。
4.继电器：用于控制路灯的电源开关，根据微控制器的输出信号来控制路灯的亮灭和亮度。
三、软件设计1.信号处理算法：将声音传感器和光照传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，然后进行滤波和功率计算等处理，以得到准确的环境声音和光照的数值。
2.控制逻辑：根据声音和光照信号的数值，采用一定的算法进行判断和计算，得出路灯的亮度控制信号。
例如，当声音超过阈值时，亮度调高；当光照低于阈值时，亮度调高。
此外，还可以根据具体需求设计其他的控制策略，如定时开关、手动控制等。
软件设计中还需考虑异常情况处理和系统稳定性等问题，如在传感器故障时应有相应的错误处理机制；在电源不足或其他外界干扰情况下，系统应能正常工作或提供相应的保护。
综上所述，声光控路灯控制系统设计应包括系统原理、硬件设计和软件设计三个方面。
通过合理的设计，可以实现智能路灯的节能控制，提高路灯的能源利用效率。
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。
自动光控制路灯电路设计(已实现)
电子线路课程设计题目路灯控制器设计专业班级09物电电信一班学生姓名徐旷怡陈梦达周吉指导教师张丹二O一二年十一月路灯控制器的设计设计说明：安装在公共场所或道路两旁的路灯，通常是随环境的亮和暗而自动的关断和开启或者自身亮度，同时可以对消耗的电功率进行测量。
实验时用1W白光LED （3.3V@300mA）代替路灯，用调光台灯替代环境光线变化。
（LED采用恒流供电，电流变化可以与LED亮度的变化约为线性变化。
）设计要求：基本部分1、自制电路供电的稳压电源；2、LED采用恒流供电。
3、该控制器具有环境亮度检测和控制功能，当处于暗（亮）环境下能够自动开（关）灯，为了演示方便，在现场演示时，当调光台灯（模拟自然光）较暗（较亮）时相当于暗环境（亮环境），此时另一个白光LED（模拟路灯）将被点亮（熄灭），以此实现光控功能。
发挥部分1、设计一个环境光线检测器，其输出电压能随光线近线性变化；2、受控的LED灯能随环境光线的明暗变化调整亮度，使在LED灯光照射范围内的光照强度保持恒定。
一、设计方案为了实现LED灯随环境光线的明暗变化调节亮度，我们使用了光敏三级管3DU33和运算放大器构成的基本电路。
通过光敏三级管得感光特性控制第一级运算放大器的输入电压，然后通过反馈来调节LED灯的明暗变化。
实现该电路的电路原理图如下：图1二、原件清单三、电路原理我们设计的电路原理图可以分为三个组成部分：电压控制电路，运算放大器比较电路和电流负反馈电路。
1、运算放大器比较电路如图2，电压控制电路是根据3DU33的感光特性来控制支路电压值得变化。
当有光照（1000lx）的情况下流过光敏三极管的光电流有10mA，这时电阻R1(1k)就会分得大部分电压，于是支路的电压就很小甚至为零；反过来，当环境光线不充足时，流过光敏三极管的暗电流只有几十微安，这时电阻R1分压就会降低，支路就会获得更大的电压。
通过光敏三极管的特性进行线性分压，从而能很好的控制运算放大器输入电压的变化来调节LED灯。
基于51单片机的声控和光控路灯的设计
基于51单片机的声控和光控路灯的设计声控和光控是现代智能化路灯系统中的两种常见控制方式。
基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。
设计要点：1.声音控制模块的设计：使用麦克风传感器以及电平转换电路将声音信号转换为合适的模拟电压信号，并通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。
2.光强控制模块的设计：使用光敏电阻作为光感传感器，通过调整电阻的阻值来改变模拟电压信号的大小，再通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。
3.路灯控制模块的设计：通过51单片机的IO口控制继电器的开关，实现对路灯的开关控制。
4.算法设计：根据声音和光照信号的变化，设计相应的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
设计步骤：1.搭建硬件平台：选取合适的传感器、模块和外围电路，连接到51单片机的相应引脚。
2.开发软件程序：使用汇编或C语言开发相应的程序，包括输入输出控制、AD转换、定时和中断处理等。
3.声音控制算法设计：根据声音信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
4.光强控制算法设计：根据光照信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
5.路灯控制算法设计：根据声音和光照信号的变化，结合设定的阈值，设计相应的控制算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
6.调试和测试：将程序烧录到51单片机中，进行硬件和软件的调试和测试，确保系统能够正常运行。
设计注意事项：1.选择合适的传感器和电路，保证信号的准确性和稳定性。
2.设计合适的判断算法，避免误操作或过于灵敏。
3.根据实际需求，设定合适的阈值，确保路灯的控制精确度。
4.考虑到系统的可靠性和稳定性，需要对硬件和软件进行充分的测试和调试。
总结：基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。
设计的关键点包括声音控制模块和光强控制模块的设计、路灯控制模块的设计以及相应的算法设计。
单片机设计自动路灯(lm393比较器)
第1章说明背景随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。
目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。
公共路灯节能的口号便由此而提出。
通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制系统。
本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制系统来实现路灯节能。
在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。
因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。
然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。
从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。
为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。
日本大藏省曾要求在工厂、办公室和道路上进行间隔电灯的实验，结果导致生产率和办公效率降低以及治安和道路交通事故的大幅上升，这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。
不到一年的时间，这种方法就在一片反对声中放弃。
因此，城市的路灯照明工程是构建良好城市环境和树立城市形象的重要组成部份，对城市的建设和发展有着重要的意义。
总之，随着城市规模的不断扩大，现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要，必须依靠现代化的高科技管理手段进行改造。
路灯管理工作需要一个以环境照度监控为核心的自动化的管理手段来替代传统的钟控，并结合普通的路灯监控系统使整个城市照明监测，决策和管理工作变得智能化。
因此，建设现代化光控型“路灯监控管理系统”已迫在眉睫。
意义根据上述内容，本课题的研究目的在于设计出一种路灯照明控制系统，能够有效解决现现阶段路灯照明存在的几点不足，其意义在于：第一，为城市交通提供一种科学有效的方案，保证路灯照明的有效性和安全性;第二，有效利用电力资源，尽量避免电力资源的浪费；第三，提高了城市基础设施管理水平，在改善城市道路照明质量的同时，也节省人力财力物力。
光控路灯控制器的设计
第一章绪论1.1选题背景:光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。
1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。
经历十多年的初期探索，从70年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。
光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。
其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。
在信息技术发展过程中，电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。
但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。
采用光子作为信息的载体，其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，加之光子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。
充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。
1.2光电子技术简介：光电子技术激光在电子信息技术中的应用形成的技术。
光电子技术确切称为信息光电子技术。
20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。
现在全世界敷设的通信光纤总长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。
以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术称为市场最大的电子产品。
人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗的、响应带宽很大，噪音低的光电子技术。
光电子技术又是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。
-基于光控开关的路灯自动控制系统设计
-基于光控开关的路灯自动控制系统设计论文摘要随着我国经济发展迅猛，国民对电能的使用日益提高，与此而来的就是电能的浪费。
目前国内路灯照明光源一般采用高压钠灯、高压汞灯和金属卤化物灯。
常出现开灯早，关灯晚；或者开灯晚，关灯早的现象，不仅造成巨大的电能浪费、影响人们日常生活，还会损害城市形象、影响社会治安和交通安全，从而影响城市的投资环境。
总之，伴着城市规模的不断扩大，现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要，必须依靠现代化的高科技管理手段。
光控路灯开关的发明与使用就显得十分重要。
本设计基于光敏电阻的基本原理，设计了一个基于光控开关的路灯自动控制系统，实现路灯的智能控制。
该系统主要由内光电转换级、运放滞后比较级、驱动级等组成，通过对光控电路的设计、仿真，为最终的实际应用提供参考依据。
并分析了研究过程中出现的问题，逐步找出光控开关的最佳设计方法。
关键词：光控路灯开关光敏电阻光电转换驱动电路目录摘要 .................................................. 1 目录 .................................................. 2 绪论 ................................. 错误！未定义书签。
一、模拟路灯控制方案31.1任务 4 1.2要求5 1.2.1基本要求 5 1.3说明5 1.4方案论证与比较 5 1.4.1控制芯片方案选择 5 1.4.2监测系统方案选择6二、硬件设计方案 (7)2.1主控芯片 7 2.1.1 AT89S52的特点 7 2.1.2管脚说明7 2.1.3芯片特点 9 2.2电源模块10 2.3光控系统 11 2.4红外线监测模块 12 2.4路灯控制模块142.5程序流程框图 21 2.6整体电路图的设计 162.7 PCB原理图 17三、系统调试 (17)3.1软件调试 17 3.2硬件及总体电路调试 18 3.3系统改进方案18附录一程序 .......................................... 19 结论 ................................................. 21 参考文献 ............................................. 22 致谢 (23)word文档可自由复制编辑一、模拟路灯控制方案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，利用监测定位对路面交通情况、外界环境亮度及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。
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。
光控路灯的课程设计
光控路灯的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解光控电路的基本原理，掌握光控路灯的工作机制。
2. 学生能够描述光敏电阻的特性和其在光控电路中的应用。
3. 学生学会运用所学知识，解释生活中光控技术的应用案例。
技能目标：1. 学生能够设计简单的光控路灯电路，并进行模拟搭建。
2. 学生通过实践操作，提高动手能力，培养解决问题的技能。
3. 学生能够运用科学探究方法，进行观察、分析、推理等思维活动。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到科技与社会生活的密切关系，增强环保意识和责任感。
3. 学生通过合作学习，培养团队协作精神和沟通能力。
课程性质：本课程为电子技术及应用领域的一节实践性课程，结合学生特点和教学要求，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但需引导培养团队协作和沟通能力。
教学要求：教师应以学生为主体，引导他们主动探究，关注学生的个体差异，鼓励每个学生发挥潜能，实现课程目标的具体分解和达成。
二、教学内容本节教学内容主要包括以下几部分：1. 光控电路基本原理：讲解光敏电阻的原理和特性，介绍光控开关的工作机制，使学生对光控技术有基本的认识。
2. 光控路灯电路设计：分析光控路灯的电路结构，学习光控开关、光敏电阻、电源等元件的选型和连接方法，引导学生设计简单的光控路灯电路。
3. 实践操作：安排学生分组进行光控路灯电路的搭建，培养学生的动手能力和团队协作精神。
4. 光控技术应用案例：介绍生活中光控技术的应用实例，如自动窗帘、光控照明等，让学生了解光控技术的实际应用。
教学内容安排：第一课时：光控电路基本原理，光敏电阻的原理和特性。
第二课时：光控开关的工作机制，光控路灯电路结构。
第三课时：光控路灯电路设计，元件选型和连接方法。
第四课时：实践操作，分组搭建光控路灯电路。
第五课时：光控技术应用案例分享，总结课程收获。
简易实用的光控路灯电路设计分析
Ｅ ｃ ｌ 进 行 处 理 ，Ｅ ｃ ｌ 能 强 大 、 而 且 易 ｘ ｅ来 ｘ ｅ功 学 易 用 ，是 一 个 常 用 的 办 公 自动 化 软件 。 （ ） 实 时 数 据 的Ｗ Ｂ 布 功 能 ４ Ｅ发 系 统 的 实 时数 据 的 Ｗ Ｂ 布 功 能 可 以支 持 Ｅ发 Ｗ ｂ 问，客户端 无需安装监测 系统 ，可直接 ｅ访 通 过 Ｉ 浏 览器 登 陆 ， 因 此 ， 该 功 能 可 保 证 公 Ｅ 司管 理层 ，下 属各供 水企业 间相 互及 时 了解
光控 电路 部分 是模 拟 电子 技术 的典 型应
用 ，具体电路见图１ 的左半部分 。 中 工 作 原 理 ： 白 天 光 线 较 强 时 ， Ｒ 呈 低 Ｇ 阻 ， Ｖ ｌ 和 导 通 ，Ｖ ２ 止 ，Ｖ ３ 通 ，Ｖ ４ Ｔ饱 Ｔ截 Ｔ导 Ｔ 截 止 ，继 电器Ｋ （ 常开 ）不 工 作 ，路 灯 Ｅ 不 亮 ；反之 ，夜 晚光 线较弱 时，Ｒ 呈高 阻，Ｖ １ Ｇ Ｔ 和 Ｖ ３ 止 ，Ｖ ２ Ｖ ４ 通 。 Ｔ截 Ｔ和 Ｔ 导
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简易实 用的光控 路灯 电路设计 分析
文 ◎ 崔 豪 杰 （ 马 ＜ 州 ＞ 车 有 限 公 司 河 南 郑 州 ） 海 郑 汽
摘 要 ： 光 控 路 灯 电路 就 是 能 点 亮 路 灯 ， 在 黎 明 时 自动 熄 灭 路 灯 ， 实 现 对 路 灯 的 自动 控 制 ， 光 控 路 灯 电路 的 实 现 方 式 ， 种 类 繁
具。
常会 出现 因领 导变 换 而 改 变报 表 需求 的情 况 ， 因 此 报 表 的 制 作 最 好 简 单 易 学 ，方 便 供
水 公 司 人 员 随 需 订 制 ， 建 议 报 表 系 统 采 用
基于-Multisim的声光控路灯控制系统设计和仿真
声光控路灯控制系统是一种智能化的路灯控制方案，通过声音和光线传感器来实现对路灯的自动控制。
以下是基于Multisim 的声光控路灯控制系统设计和仿真方案：
1. 系统组成
-声音传感器：用于检测环境中的声音信号。
-光线传感器：用于检测环境中的光线强度。
-控制电路：包括微处理器或逻辑门电路，用于判断环境条件并控制路灯的开关。
-继电器或开关电路：用于实现路灯的开关。
2. 设计步骤
1. 传感器连接：将声音传感器和光线传感器连接到电路中，并确保其正常工作。
2. 控制电路设计：设计逻辑电路或编程微处理器，根据传感器检测到的声音和光线信号来控制路灯的开关。
3. 继电器或开关电路设计：设计一个继电器或开关电路，用于实现控制电路对路灯的控制。
4. 整合与仿真：将以上各部分整合到Multisim 软件中进行连线和仿真。
3. Multisim仿真
1. 打开Multisim 软件并创建新项目。
2. 将声音传感器、光线传感器、控制电路、继电器或开关电路等元件拖放到电路设计区域。
3. 连接各个元件，设置元件的参数和引脚连接。
4. 编写控制电路的逻辑或程序代码。
5. 运行仿真，观察路灯在不同声音和光线条件下的开关情况，验证控制系统的设计是否符合预期。
通过以上设计和仿真，可以验证声光控路灯控制系统的设计方案是否合理，并进一步优化和改进系统性能，以实现更加智能高效的路灯控制方案。
小区智慧路灯工程方案设计
小区智慧路灯工程方案设计一、方案背景随着城市化进程的加快，小区的建设越来越多，小区的管理和安全问题也越来越凸显。
作为小区的基础设施之一，路灯的设置对小区的安全和舒适度起着至关重要的作用。
然而传统的路灯设施往往无法满足小区居民的需求，如何通过智慧化技术来提升小区路灯的管理和使用效率，是一个亟待解决的问题。
二、方案目标本方案旨在通过引入智慧化技术，设计一套适合小区的智慧路灯工程方案，提升小区路灯的管理效率和使用体验，确保小区居民的生活质量和安全。
三、方案设计1. 智能化灯头在路灯的设计上，可以引入智能化灯头，采用LED光源，集成红外感应、光控功能，能够根据外界环境的变化自动调节亮度和光照时间，实现节能减排的效果。
同时，红外感应功能可以实现智能化的照明控制，只有在有人通过时才会自动亮起，避免了夜间无人时的能源浪费。
光控功能可以根据日照强度自动调节亮度，确保白天和夜晚的舒适度和安全性。
2. 智慧化管理系统为了更好地管理路灯设施，可以建立一套智慧化管理系统，通过互联网技术实现远程监控和控制。
该系统可以监测路灯的工作状态、能耗情况和故障信息，实现实时的数据采集和分析。
通过远程控制，可以对路灯的亮灭、亮度等参数进行调节，实现智能化的路灯管理。
3. 安全监控为了进一步提升小区的安全性，可以在路灯设施上加装安全监控设备，如高清摄像头、环境监测传感器等。
通过这些设备，可以实现对小区的安全状况进行实时监控和记录，及时发现异常情况并采取相应的措施。
4. 网络通信为了实现设备之间的信息交换和互联，可以在路灯设施上增加网络通信模块，实现路灯之间的互相关联和信息共享。
这样可以实现智慧路灯设施之间的协同作用，提升整体的效能和智能化水平。
5. 数据分析通过对路灯设施的数据进行采集和分析，可以实现对路灯的使用状况和效果进行评估和调整。
并且可以通过数据分析，及时发现路灯设施的故障和问题，提前进行维护和保养，确保路灯设施的长期稳定运行。
基于STC89C52RC的智能路灯控制系统设计
基于STC89C52RC的智能路灯控制系统设计由于传统的路灯节能系统存在着智能化程度低、通讯稳定程度差、照明资源浪费等问题，仍以低效照明为主，各大城市路灯能源利用率普遍不高，让路灯的电费和管理费用成为政府一项巨大的财政支出。
国内目前传统节能方法主要是人工控制节能、时控节能和光控节能的人工节能方法，并结合光源节能方法。
随着现代科学技术的发展，多领域技术的综合应用和多系统的融合，更新的节能控制技术和通信技术开始进入路灯照明领域，逐步解决传统路灯控制系统的问题。
标签：路灯控制;节能;监控一、智能路灯控制系统总体设计方案本次设计的智能路灯控制系统以STC89C52RC单片机作为主控芯片，根据环境明暗变化和行走的路人实现开关灯，当路灯出现故障实施声控报警等一系列智能化行为。
系统采用光敏传感器检测环境明暗变化，当光敏传感器检测不到光源，路灯会点亮，相反则不亮。
以及用红外传感器检测行走的路人，当有路人通过时能根据环境光线自动启动路灯。
当路人离开时，延迟一段时间后路灯自动熄灭，并可以根据需要自动调节路灯亮度。
用软件不断扫描I/O口来检测路灯是否出现故障，选用数码管显示出现故障路灯的编号和用蜂鸣器报警，以及时通知人员处理。
二、单片机的选用单片机通俗的讲就是小规模的微型计算机。
随着人们对电子器件要求的不断提高，单片机的集成化程度也越来越高，结构特点是把处理器、输入输出端口、定时或计数器等基本功能部件集成在一个足够小的半导体芯片上。
无论是从结构还是功能来讲，都具有微机系统的全部特性。
与通用微型计算机相比，单片机不仅成本低，而且具有很好的开发前景，比一般的微型计算机的抗干扰性能强，开发性能好，开发周期短，体积小可以嵌入到应用系统中作为控制中心，使系统实现智能化。
三、智能路灯控制系统各部分的设计1、光敏传感器模块设计光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。
常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
光控路灯开关课程设计
光控路灯开关课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并掌握光控开关的基本原理，包括光敏电阻的特性和应用。
2. 学生能够解释光控路灯的工作过程，并了解其在节能环保方面的意义。
3. 学生掌握基本的电路连接和测试方法，并能够运用到光控路灯开关的制作中。
技能目标：1. 学生能够设计并搭建一个简单的光控路灯模型，展示电路的实际应用。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力和团队协作能力，提高解决实际问题的能力。
3. 学生能够运用科学探究的方法，进行观察、分析、推理和验证，形成科学思维。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探究的热爱，激发对物理学科的兴趣。
2. 学生在实践过程中，认识到科技与生活的紧密联系，增强环保意识。
3. 学生通过团队合作，培养尊重他人、分享成果的良好品质。
课程性质：本课程为物理学科综合实践活动，结合学生所在年级的特点，注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点：学生具备一定的物理知识基础，具有较强的求知欲和动手能力，但对复杂电路的理解和操作尚需引导。
教学要求：教师应引导学生将理论知识应用于实践，注重培养学生的动手能力、创新思维和团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过课程目标的分解和实施，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 光敏电阻的原理与特性：讲解光敏电阻的工作原理，引导学生了解其在光控开关中的应用，对应教材中“光电器件”章节。
2. 光控电路设计：介绍光控路灯开关的电路设计原理，包括电路图的绘制和元件的选择，结合教材中“基本电路”章节内容。
3. 电路搭建与测试：指导学生动手搭建光控路灯模型，学习电路连接方法和测试技巧，与教材中“电路实验”章节相关内容相结合。
4. 节能环保意识培养：分析光控路灯在节能环保方面的意义，让学生认识到科技对环境保护的重要性，参考教材中“能源与环保”章节。
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。
声控和光控智能路灯的设计
图 ２ 系统 流 程 图
选择 光敏 电阻是应 为他 自身 是可 以随着 光照强 度 的强弱 自 发 的调整 自身的阻值大小 ： 麦克风选 择的是柱极 咪头 的电话 筒。 通过 声音震动 的强弱来触 发芯 片 的震动 ， 当达到触 发 的 频率时开关 闭合 电路导通 ： 继电器 的选 用是采用 继电器实 现 弱 电流控制强电流的接通和断开达 到设计的 目的 。 １ ． 硬 件设计。 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单片机是 即可 以用来 编程 又可 以 用来擦 除 的只读存储器 ， 除此之外 它还 具有 电压低 。 性能 高
的Ｃ Ｏ ＭＯ Ｓ ８微处理器
（ １ ） 系统 上 电后起始 状态 电灯处 于关 闭状 态 。 等 待检 测 环境信 息 ； （ ２ ） 单 片机通过 Ｌ ￣ ３ ９ ３ 判断环境声音信 息 ， 当有 时 声音信息产生时进行进一步判断； （ ３ ）单片机通过光敏判断 环境光照信息 ； （ ４ ）当光照 强度到达一 定程度并且 有声音 信 号 则单 片机 控制光照打开 。
一
并 对按键进行消抖处理 。
二、 系统功能及总体结构 （ 具体 流程 图见 图 ２ ）
系 统 延 时 灯 光 关 闭
判 断 光 照 强度 是否达 到
判 断 声 音 强 度 是 否 达
到
是否 开 启 灯 光
、
机包括 ２ ５ ６ 字 节 ＲＡ Ｍ， ８ ｋ ｂ Ｆ Ｐ Ｅ Ｒ Ｏ Ｍ； 时钟利用单 片机 内部 的 定时器去定 时 ；按键开关在系统 中采 用 了普 通 的按键 开关 ；
三、 系统测试 １ ． 静 态调试 。静态调 试的 目的是为 了排除在硬件设计 中
的遇到的问题。查看端 口是不是连接正确 ， 连接是不是可靠 。
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光控自动路灯设计
光控自动路灯设计
一、设计的任务与要求
利用光照的强度作为路灯的起控点，实现光线较亮时，自动关闭，晚上光线较暗时，自动开启路灯的控制。
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。
二、设计分析
利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点，利用电桥，可将光线信号转换成电信号，再通过电压比较器等方式，可以有效地完成控制需要。
这类设计中，只要能将光线信号取出，整个设计也便完成了大半，至于控制部分的设计，可采用继电器输出，这样就算驱动较大的路灯负载，只需要再加接触器便可完成。
在本系统的设计中，如何提高系统光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在，由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此，在靠近临界点时，容易赞成不稳定，在设计中若能用运放电路来完成处理，则可将运放接成电压比较器的方式，这样可以完成较为精确的起控；若采用分立元件来处理，可以采用稳压管来稳定工作点，只地当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。
三、设计内容
1、光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅
速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
2、光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
光敏电阻的主要参数是：（1）光电流、亮电阻。
光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。
（2）暗电流、暗电阻。
光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。
外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。
（3）灵敏度。
灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。
（4）光谱响应。
光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。
若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。
（5）光照特性。
光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。
从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。
若进一步增大
路灯控制电路图
2. 创新性
本设计基于光敏电阻的基本原理，设计了一个基于光控开关的路灯自动控制系统，实现路灯的智能控制。
该系统通过对光控电路的设计、制作。
并分析了研究过程中出现的问题，逐步找出光控开关的最佳设计方法。
解决了常出现开灯早，关灯晚；或者开灯晚，关灯早的现象，不仅造成巨大的电能浪费、影响人们日常生活，还会损害城市形象、影响社会治安和交通安全，从而影响城的投资环境。
五、应用领域
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一
致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。
近几年，国内多个城市建设使用了城市照明监控系统，大多采用无线专网或移动公网进行通信。
系统可根据当地的日出日落时间及光照值，采用光控和时控相结合的方法，自动遥控开、关路灯，并我们开发、研究、应用的路灯单灯控制系统，实现了“按需照明、精细管理”的理念，使得路灯行业的控制水平取得质的飞跃与提高，为大幅度提高路灯节能工作水平打下了坚实的基础，必将会取得良好的社会效益、经济效益和管理效益。