路灯控制器电路设计

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路灯控制电路课程设计

路灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握路灯控制电路的基本原理，包括电路的组成、功能和作用。

2. 学生能够识别并了解常见的电路元件，如开关、继电器、定时器等，并明白它们在路灯控制电路中的应用。

3. 学生能够阐述路灯控制电路中不同模式的工作原理，例如定时控制、光控和声控等。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的路灯控制电路，并进行模拟实验。

2. 学生通过实际操作，培养动手能力和问题解决能力，能够分析和调试简单的电路故障。

3. 学生能够使用适当的工具和仪器，进行电路连接和测量，掌握基本电路实验操作技巧。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电子技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生在小组合作中，学会相互沟通、协作，培养团队合作精神和责任感。

3. 学生能够意识到电子技术在实际生活中的应用，增强对科学技术的认识，提高社会责任感和节能环保意识。

课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，注重理论知识与实践操作的紧密结合。

学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理基础和电路知识，对电子技术有一定的好奇心，喜欢动手操作。

教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，通过实践操作巩固理论知识，培养学生的学习兴趣和创新能力。

同时，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。

教学过程中，将课程目标分解为具体可衡量的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材第十五章“自动控制电路”进行设计，主要包括以下几部分：1. 路灯控制电路原理介绍：讲解路灯控制电路的基本组成、工作原理和功能，使学生理解不同控制模式（如定时控制、光控、声控）的电路设计。

2. 电路元件识别与应用：学习常见的电路元件（如开关、继电器、定时器等），介绍它们在路灯控制电路中的作用，并通过示例进行说明。

3. 路灯控制电路设计：引导学生运用所学知识，设计简单的路灯控制电路，包括电路图的绘制、元件选型和连接方法。

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。

路灯控制电路设计

皇
（西安航空职业技术学院电子工程系，陕西西安
７０８）１０９
（ｅａｔｅｔｏｌｃｒｎｃＥｇｎｅｉｇｉａｅｏａｔｃｌＰｌｔｃｎｃＩｓｉｕｅＤｐｒｍｎｆＥｅｔｏｉｎｉｅｒｎ，Ｘ ’ ｎＡｒｎｕｉａｏｙｅｈｉｎｔｔｔ，
Hale Waihona Puke Ｋｙｒｓ：ＣｏｋＣｒｕｔ；ＬｍｏｔｏｅｗｏｄｌｃｉｃｉａｐＣｎｒｌ；Ｓｎｌ — ｈｐＤ３２；Ｐｅｉｉｎｉｇｅｃｉ；Ｓ１０ｒｃｓｏ
０引言
采用８Ｃ２单片机控制时钟发生，９５由红外和光检测来控制路灯的功能。在各个环节我们都尽量采用最合理和性价比最好的元件和集成芯片来获取数据，使试验结果尽量准确。
图一所示即为本系统的原理框图。
路灯照明系统是城市建设的重要组成部分，保证城市路
灯处于良好状态，不仅关系着人民生活、生产发展、交通安全
和社会治安，而且对于提供良好的投资环境，吸引外商投资，
促进经济腾飞，起着非常重要的作用。传统的路灯控制采用光控、时控方式，这种方式存在着可靠性差、维护不方便等缺
关键词：时钟电路；路灯控制；单片机；Ｄ１０；精度Ｓ３２
中图分类号：Ｍ２．ｌＴ８３Ｏ文献标识码：Ｂ文章编号：６１４９一２１）— ２２０ｌ７ — ７２（００５００ — ４
Ａｂｔｃ：Ｔｉｔｅｔａｐｓｓｅｏｓｓｓｆｃｏｋｉｃｉｓｒｔａｈｓｓｒｅｌｍｙｔｍｃｎｉｔｏｌｃｃｒｕｔ，ｌｍｃｎｒｌｃｒｕｔ，ＬＤｄｓｌｙｉｃｉａｐｏｔｏｉｃｉＣｉｐａｃｒｕｔ，

基于光伏技术的led路灯控制电路设计

基于光伏技术的led路灯控制电路设计光伏技术是一种利用太阳能转化为电能的技术，近年来得到了越来越广泛的应用。

其中，基于光伏技术的LED路灯控制电路设计成为了研究的热点之一。

本文将从光伏技术的原理、LED路灯的优势以及控制电路设计方面进行分析和讨论。

一、光伏技术的原理光伏技术是利用光电效应将太阳能转化为电能的一种技术。

光电效应是指当光线照射到金属表面时，金属表面会产生电子，这种电子称为光电子。

光电效应的产生需要满足一定的条件，包括光线的波长、光线的强度等。

当光线的波长和强度符合一定的条件时，金属表面会产生足够的光电子，这些光电子会被金属表面上的电场吸引，从而形成电流。

光伏技术利用的是半导体材料的光电效应。

半导体材料具有一定的导电性和隔离性，当光线照射到半导体材料上时，会产生电子和空穴。

电子和空穴的运动会形成电流，从而将光能转化为电能。

光伏技术的主要原理就是利用半导体材料的光电效应将太阳能转化为电能。

二、LED路灯的优势LED路灯是一种利用LED光源的路灯。

相比传统的路灯，LED路灯具有以下优势：1. 节能环保：LED路灯采用LED光源，能耗比传统路灯低50%以上，能够有效节省能源。

同时，LED路灯没有汞等有害物质，对环境更加友好。

2. 寿命长：LED路灯的寿命一般可达到5万小时以上，比传统路灯寿命长很多。

3. 光效高：LED路灯的光效比传统路灯高，能够更好地满足路灯照明的需求。

4. 色彩还原度高：LED路灯的色彩还原度比传统路灯高，能够更好地还原物体的真实颜色。

5. 可调节性好：LED路灯可以通过控制电路进行亮度调节，能够更好地适应不同的照明需求。

三、控制电路设计LED路灯的控制电路设计主要包括光控制和亮度控制两部分。

光控制是指根据光照强度对LED路灯进行开关控制。

当光照强度低于一定的阈值时，LED路灯自动开启；当光照强度高于一定的阈值时，LED路灯自动关闭。

光控制可以通过光敏电阻实现，光敏电阻的电阻值会随着光照强度的变化而变化，从而实现对LED路灯的控制。

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。

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。

路灯控制器设计

综述科技的进步，科技的进步，人们的生活质量越来越好，体力劳作越来越少、人们的生活质量越来越好，体力劳作越来越少、、、、、这都是自动化给人们动化给人们的解放，相信在不久的将来，达赖难过的自动化技术越来越多的出现在我们的生活中，现在我们的生活中，出现在我们的身边。

出现在我们的身边。

灯具使我们人场生活中必不可少的照明灯具使我们人场生活中必不可少的照明工具，二十一世纪的今天，节能是一种美德，是一种潮流。

我们在运用灯具时，作为使用者，既想节能，作为使用者，既想节能，又不想给自己带来频繁操作的麻烦。

又不想给自己带来频繁操作的麻烦。

灯具控制器能满足灯具控制器能满足使用者的要求，他在白天的时候（或者说是光线亮时）灯具不会亮，没有声音时，灯具也不会亮，当有声音时，在晚上才会亮，延迟一段时间后，灯具自动熄灭。

使人们避免了开关灯具的动作。

路灯控制器，可以在走廊、卫生间、楼道、及道路两旁的路灯上安装，这样既方便了自身，也节约了能源。

1电路工作框图路灯控制器的系统框图如下所示，由光电变换、振荡电路、路灯开关控制电路、计时器计数器等组成。

路、计时器计数器等组成。

图1电路工作框图电路工作框图2 路灯控制电路原理图设计如下图设计的路灯控制器电路原理图，使此路灯控制器白天，光敏电阻R2呈现低阻状态，呈现低阻状态，VT1VT1基极电位降低，基极电位降低，VT1VT1和VT2处于截止状态，处于截止状态，继电器继电器K 不吸合，灯L 不亮。

当夜幕降临时，不亮。

当夜幕降临时，R2R2阻值逐渐变大，阻值逐渐变大，VT1VT1基极电阻上升，当上升到一定程度后，程度后，VT1VT1导通，导通，VT2VT2随之导通，继电器K 吸合，灯L 点亮。

图2 2 电路原理图电路原理图电路原理图稳压电路光控电路光控电路声控电路声控电路声光控电路延时电路延时电路开关电路开关电路照明电路照明电路整流电路电源电路电源电路2.1光敏电阻调光路光敏电阻调光路当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容上的电压上升，使加在电容上的电压上升，使加在电容上的电压上升，达达到增大照明灯两端电压的目的。

利用Proteus仿真实现路灯自动控制开关电路的设计

利用P r o t e u s仿真实现路灯自动控制开关电路的设计The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020路灯自动控制开关电路的设计组员：班级：设计一个路灯自动控制开关电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。

控制电路用电池供电，熄灯后电路耗电小。

简要具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。

主要利用光敏电阻作为光敏传感器，555作为滞后比较器来设计电路，当光线强到一定程度时，555的输出发生跳变，当光线暗到一定程度时，555 的输出也要发生跳变。

一.设计的作用自动控制开关路灯电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，通过自动控制路灯电路有效的节约了能源，更重要的是减少了人力和物力的浪费。

二.设计的具体实现1. 系统概述设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性，利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合，使路灯亮灭。

施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。

与普通触发器相比，它有以下特点：（1）具有两个稳定的状态，但没有记忆作用，输出状态需要相应的输入电压来维持。

（2）属于电平触发，能对变化缓慢的输入信号作出响应，只要输入信号达到某一额定值，输出即发生翻转。

(3)具有回差特性，电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压，这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。

利用555定时器构成的施密特触发器，当在白天时，输出产生高电平，继电器触点断开，路灯不亮；当在黑夜时，输出产生低电平，继电器触点闭合，路灯亮。

工作原理：当白天有光照射的情况下，光敏电阻呈低阻状态，2处于高电平，使触发器的输出端输出低电平，继电器断开路灯不亮，控制指示灯LED1亮。

基于单片机的太阳能路灯控制器电路设计

基于单片机的太阳能路灯控制器电路设计摘要：介绍了以单片机为核心的太阳能路灯控制器的设计方案，对系统的硬件和软件设计做了说明。

系统以较少的按键实现了参数设置，采用PWM技术对蓄电池进行充电管理，采取了负载过流、短路保护措施。

系统具有可靠性高、操作简单等特点。

1 引言随着人们环保意识的加强以及资源的日渐紧张，新能源的利用已快速进入人们的生活。

太阳能路灯以太阳光为能源，白天充电、晚上使用，无需铺设复杂、昂贵的管线，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，充电及开/关过程采用光控自动开关，无需人工操作，工作稳定可靠，节省电费，免维护，太阳能路灯的实用性已经得到人们的认可。

本文介绍基于单片机的太阳能路灯控制器的方案设计，对12 V 和24 V 蓄电池可自动识别，可实现对蓄电池的科学管理，指示蓄电池过压、欠压等行状态，具有两路负载输出，每路负载额定电流可达5 A，两路负载可以随意设置为同时点亮、分时点亮以及单独定时等工作模式，同时具有负载过流、短路保护功能；具有较高的自动化和智能化水平。

2 硬件电路组成及工作原理2.1 系统硬件结构太阳能路灯智能控制器系统硬件结构如图1所示，该系统以STC12C5410AD 单片机为核心，外围电路主要由电压采集电路、负载输出控制与检测电路、LED 显示电路及键盘电路等部分组成。

电压采集电路包括太阳能电池板和蓄电池电压采集，用于太阳光线强弱的识别以及蓄电池电压的获取。

单片机的P3 口的两位作为键盘输入口，用于工作模式等参数的设置。

图1 系统硬件结构框图2.2 STC12C5410AD 单片机STC12C5410AD 是STC12 系列单片机，采用RISC型CPU 内核，兼容普通8051 指令集，片内含有10 KB Flash 程序存储器，2 KB Flash数据存储器，512 B RAM 数据存储器，同时内部还有看门狗（WDT）；片内集成MAX810专用复位电路、8 通道10 位ADC 以及4 通道PWM；具有可编程的8级中断源4种优先级，具有在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP），片内资源丰富、集成度高、使用方便。

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U5 ②、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／IRl3+(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 1A ②脚，其③脚接于 R9 、R8+VR1的分压点上。

太阳能路灯控制器电路2例(组图)

太阳能路灯控制器电路2例（组图）1 ．工作原理电路原理见图 1 所示。

现分别介绍如下。

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U5 ②、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。

太阳能电池板PVin 输入电压经 R5 、 R6 串联分压后；加至运放U 1A ②脚，其③脚接于 R9 、R8+VR1的分压点上。

52单片机的智能路灯毕业设计

52单片机的智能路灯毕业设计一、设计题目基于52单片机的智能路灯控制系统二、设计任务1.设计一个使用52单片机的智能路灯控制系统。

2.实现路灯的自动开关功能，根据环境光线和时间自动调节路灯亮度。

3.实现路灯的远程监控功能，可以通过手机APP或电脑软件进行控制。

4.实现路灯故障检测和报警功能，及时发现和处理故障。

三、设计要求1.电路设计简洁、可靠，易于维护和扩展。

2.软件编程语言采用C语言，程序结构清晰，易于阅读和维护。

3.实现低功耗设计，降低路灯系统的能耗。

4.遵循国家和学校的毕业设计相关规定，保证设计的安全性和合法性。

四、总体设计方案1.系统组成：智能路灯控制系统主要由52单片机、光线传感器、时钟模块、PWM调节模块、4G/WiFi模块、故障检测模块等组成。

2.工作原理：通过光线传感器检测环境光线强度，将信号传送给单片机进行处理，单片机根据时间信息和光线信息自动调节路灯亮度。

同时，通过4G/WiFi模块接收远程控制信号，实现路灯的远程监控。

另外，通过故障检测模块检测路灯故障，及时发出报警信号。

3.电路设计：根据系统组成和工作原理，设计电路图和PCB板图，选用合适的元件和芯片，确保电路的稳定性和可靠性。

4.软件编程：根据系统需求和硬件平台，采用C语言进行软件编程，实现各项功能和控制逻辑。

5.测试与调试：完成软硬件联调，进行各项功能测试和性能测试，确保系统的稳定性和可靠性。

6.文档编写：编写设计报告、使用说明书和技术文档，对整个设计过程进行详细记录和总结。

五、硬件设计1.主控制器：采用52单片机作为主控制器，负责整个系统的数据处理和控制输出。

2.光线传感器：选用适当的光线传感器，检测环境光线强度，将信号传送给单片机进行处理。

3.时钟模块：选用适当的时钟芯片或模块，提供实时时钟信息，以便根据时间信息自动调节路灯亮度。

4.PWM调节模块：选用适当的PWM调节芯片或模块，根据单片机的控制信号调节路灯亮度。

简易实用的光控路灯电路设计分析

Ｅｃｌ进行处理，Ｅｃｌ能强大、而且易ｘｅ来ｘｅ功学易用，是一个常用的办公自动化软件。（）实时数据的ＷＢ布功能４Ｅ发系统的实时数据的ＷＢ布功能可以支持Ｅ发Ｗｂ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，Ｖｌ和导通，Ｖ２止，Ｖ３通，Ｖ４Ｔ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，Ｖ１ＧＴ和Ｖ３止，Ｖ２Ｖ４通。Ｔ截Ｔ和Ｔ导
童
星 △ △ 旦△ 匿圈
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

声光控制路灯电路的原理图设计_PROTEL课程设计

Protel课程设计任务书题目：声光控制路灯电路地原理图设计初始条件：熟练使用Protel 99se(或Protel DXP) 印制板设计系统，使用PROTEL软件，新建和加载原理图工程文件及原理图设计环境地设置，熟练掌握如何进行原理图设计、原理图仿真地方法，设计原理图并生成网表.要求具有较扎实地电子电路地理论知识及较强地实践能力，对电路器件地选型及电路形式地选择有一定地了解；具备电子电路地基本设计能力及基本调试能力.要求完成地主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、完成用声光控制路灯电路地设计.2、画出完整地声光控制路灯电路地原理图.3、分析声光控制路灯电路地原理.4、完成Protel课程设计报告（应包含电路原理图，原理分析，元件清单、设计总结）.指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月目录一、课题地设计要求及意义 (1)二、设计思路 (1)1. 电路构成 (1)1.1直流供电电路 (1)1.2控制电路分析 (2)2. 元件及其在电路中组成地单元电路 (2)三、需备元件清单 (4)四、电路原理图及分析 (6)1.电路设计原理图 (6)2. 电路分析 (7)2.1整流桥整流电路 (7)2.2控制电路 (7)2.3光控电路 (8)2.4声控电路 (9)2.5延时电路 (9)五、使用99SE绘制原理图 (10)1. 原理图设计、绘制地过程 (10)2. 绘制电路图 (10)3.生成网络表 (14)六、PCB（印刷电路板）制作 (16)1.创建PCB文件 (16)七、心得体会 (19)附录一 (20)附录二 (21)附录三 (22)参考文献 (23)一、课题地设计要求及意义此次我们组需要设计地电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到地目地是，使电路能根据声音和光线地作用自动发光，并且自动熄灭.在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时灯泡发光，且延续３０秒后熄灭. 此电路图地设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区地楼道上地开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭.在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能地目地.声光控延时开关不仅适用于住宅区地楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教案楼等公共场所，用途非常.二、设计思路1. 电路构成设计该电路主要由四与非门CD4011集成块构成，电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成.控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计.图1.电路构成图1.1直流供电电路四只整流二极管D1~D4J接成电桥地形式，固有桥式镇流之称.整流桥地D1~D2连接处称共阴极，用“+”标记，即电流从此处流出,D3~D4连接处称为共阳极，用“-”标记.1.2控制电路分析控制电路由四与非门CD4011、光敏器件、接收声音器件、声控器件等元器件组成. 白天，要使光敏器件在阳光照射或光线较亮地情况下控制灯不亮；夜晚，由于光敏电阻没有受到阳光照射，这时声控器件开始起开关控制作用，当有声音信号被接收声音器件接收到后，灯亮.1.3延时电路由电容器件和电阻器件组成，通过电容地充放电来维持灯泡地点亮状态，延时地时间由电容地容量及电阻地阻值来决定.2. 元件及其在电路中组成地单元电路2.1电容在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号.电容器地选用涉及到很多问题.首先是耐压地问题.加在一个电容器地两端地电压超过了它地额定电压，电容器就会被击穿损坏.电阻与电容在电路中组成延时电路 .2.2二极管二极管最明显地性质就是它地单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边过来（从正极流向负极）.二极管种类有很多，按照所用地半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）.根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等.四个二极管可组成整流桥整流电路.2.3光敏二极管光敏二极管也叫光电二极管.光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似地,其管芯是一个具有光敏特征地PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压.无光照时,有很小地饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止.当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度地变化而变化.当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子地密度增加.这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加.因此可以利用光照强弱来改变电路中地电流.光敏二极管可组成光控电路.2.4可控硅可控硅也称作晶闸管，它是由PNPN四层半导体构成地元件，有三个电极，阳极a，阴极k和控制极g .可控硅在电路中能够实现交流电地无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性好.在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它地身影.可控硅分为单向地和双向地，符号也不同.单向可控硅有三个PN结，由最外层地P极和N极引出两个电极，分别称为阳极和阴极，由中间地P极引出一个控制极.单向可控硅有其独特地特性：当阳极接反向电压，或者阳极接正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，而阳极和控制极同时接正向电压时，它就会变成导通状态.一旦导通，控制电压便失去了对它地控制作用，不论有没有控制电压，也不论控制电压地极性如何，将一直处于导通状态.要想关断，只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向. 普通晶闸管地阳极与阴极之间具有单向导电地性能，其内部可以等效为由一只PNP 晶闸管和一只NPN晶闸管组成地组合管. 晶闸管在该设计电路中可组成控制电路.2.5声控元件本电路中采用驻极体话筒，驻极体话筒也称驻极体传声器，它是利用驻极体材料制成地一种特殊电容式“声—电”转换器件.驻极话筒内部结构及与原理：图2.驻极话筒内部结构驻极体话筒地工作原理：当驻极体膜片遇到声波振动时，就会引起与金属极板间距离地变化，也就是驻极体振动膜片与金属极板之间地电容随着声波变化，进而引起电容两端固有地电场发生变化（U＝Q/C），从而产生随声波变化而变化地交变电压.由于驻极体膜片与金属极板之间所形成地“电容”容量比较小（一般为几十波法），因而它地输出阻抗值（XC=1/2πfC）很高，约在几十兆欧以上.这样高地阻抗是不能直接与一般音频放大器地输入端相匹配地，所以在话筒内接入了一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换.通过输入阻抗非常高地场效应管将“电容”两端地电压取出来，并同时进行放大，就得到了和声波相对应地输出电压信号.驻极体话筒内部地场效应管为低噪声专用管，它地栅极G和源极S之间复合有二极管VD，主要起“抗阻塞”作用.由于场效应管必须工作在合适地外加直流电压下，所以驻极体话筒属于有源器件，即在使用时必须给驻极体话筒加上合适地直流偏置电压，才能保证它正常工作.驻极体可组成声控单元电路.2.6 CD4011 CD4011是CMOS电路，内部是四个与非门，14个引脚，工作电压3~18V，频率约5MHz，输入/输出为CMOS电平.图3. D4011引脚图三、需备元件清单四、电路原理图及分析1.电路设计原理图图4.电路原理图2. 电路分析2.1整流桥整流电路图5.四个二极管组成地硅整流桥整流电路2.2控制电路图6.晶闸管控制电路单向可控硅可通过控制极G地电位地高低来控制它地导通与截止，起到开关控制地作用.2.3光控电路图7.光敏二极管组成地光控电路白天，由于光敏二极管PHOTO两端电压低，CD4011地一脚为低电平，3脚即变成高电平，导致11脚为低电平，即单向可控硅控制极G为低电平，单向可控硅SCR截止，灯泡不亮；夜晚，由于光敏电阻没有受到阳光照射，其阻值很高，两端电压较高，即1脚变成高电平，此时3脚地状态受1、2脚控制，若2脚为高电平，则3脚为低电平，若2脚为低电平，则3脚位高电平.2.4声控电路图8.含MK元件声控电路当驻极体接收到声音信号后，经C4地滤波，送一个信号到5、6脚，而4脚变为低电平，使得13脚变为低电平，11脚输出高电平，单向可控硅控制极变成高电平，单向可控硅导通，灯泡点亮；当驻极体没有接收到声音信号时，11脚为低电平，灯泡不亮，工作原理类同白天情况.2.5延时电路图9.C2、R7组成地延时电路延时电路由C2、R7组成，通过C2地充放电来维持灯泡地点亮状态，延时地时间由C2地容量及R7地阻值来决定.五、使用99SE绘制原理图1. 原理图设计、绘制地过程图10.原理图设计流程图2. 绘制电路图1)新建ddb.设计，并修改文件名.图11.新建d d b.文件2)创建并设计一个原理图文件在创建好一个设计工程后，下一步是穿件一个原理图文件.选取File/New...打开New Document 对话框，选取新建文件文件后出现以下如图12.对话框，点击Schematic Document，出现如图13.界面，在该界面可设计图纸大小.图12.新建SCH文件对话框图13.创建新地原理图文件3)添加元件库在放置元件钱，需先将所需元件所在地元件库载入内存.添加元件库地步骤如下：①点击原理图文件窗体上地，在下拉菜单中点击打开窗口如下图14.所示.图14.元件库添加/删除对话框②点击所需地元件库，再点击按钮，即可添加或删除相关元件库.3.放置元件在元件库里寻找需要地元件，按“防止”选用元件，Tab设置元件属性，放置在工作区，如下图15.与图16.所示.图16.元件属性编辑对话框图15.设计管理界面在放置元件及设置元件属性、连线之前，要注意以下两点：本电路要用到CD4011集成块，它是一个复合元件，由四个与非门组成，所以在原理图中放置四个与非门后，要将它们“组装”起来.“组装”地过程是用Tab键分别设置四个与非门元件地属性，将它们地库名字（CD4011）、封装号（DIP14）以及标号（A1）、部件类型（CD4011）都设置相同，将其部件分别设置为1、2、3、4.②由于原理图器件地管脚名称、序号与PCB封装地管脚名称、序号要相同.但有地元件不一定符合这一条件，这类问题比较常见，例如原理图中三极管地管脚序号为B、E、C，而PCB封装中管脚序号为1、2、3.在本DDB文件中，需要将D2、VD5、lamp地管脚名称由1和2改为A和K.4.元件放置好并元件属性设置完毕后，即可连线.选择连线工具条中地进行连线.完成电路图地绘制如下图：图17.绘制原理图3.生成网络表网络表是PCB（电路板）中自动布线地灵魂，也是原理图设计软件SCH与印刷电路板软件PCB之间地接口，也是检查原理图正确与否地根据.原理图完成后，可按照图18.地步骤生成网络表.图18.生成网络表对话框选取菜单下地创建网络表选项则弹出如图19.所示.直接点击确定键就可生成网络表文件.网络表文件包括两部分：一对方括号之间是一个元件地属性.包括序号、封装号、参数值.一对圆括号之间是连接某个接点地所有连线.对照原理图进行检查，看有无错误、遗漏.有问题就返回修改，再创建网络表，直到正确为止.至此，电路图SCH设计全部完成.六、PCB（印刷电路板）制作1.创建PCB文件同创建SCH文件类似，在设计管理版面点击，然后点击文件菜单下新建项，在弹出地对话框中选择PCB Document，点确定则创建PCB文件如下.如图20.图20.创建PCB文件双击该图标则进入PCB设计主界面，如图21.所示.图21.PCB设计主界面此界面底部为板层标签，用来在设计时快速地选择板层点击设计菜单下规则，如下图22.所示.图22.执行规则菜单命令更改设计规则，提前设计正确地参数.如图23.所示.图23. 规则对话框①在规则对话框内设置布线层、走线宽度、焊盘大小等要求.②定义边框在设计工作区地板层标签选择keepout layer如图24.所示.图24.工作区地板层标签然后选择工具条上地按钮，画边框.此时地边框不能太大，一定要闭合.待到布线完成后，再画精确地边框.③载入网络表文件注意：若有封装问题无法加载地点，需返回电路原理图，修改元件属性至正确后重新创建网络表，再加载.④将元件拖入画好地边框中，按照电关系布好后自动布线.自动布线器地运行结果如图25.所示.图25.PCB完整图七、心得体会通过本次课题地研究，不仅锻炼了自己地动手能力，也加深了自己对PROTEL软件更深一层地认识.由于原先对PROTEL软件地掌握非常薄浅，所以在开始做本次课题地时候遇到了好多困难，一直让自己很困惑.但还是坚持了下来，去查资料，和同学讨论并自己做着各种各样地尝试，有很多失败，比如一开始我就对CD4011集成块很困惑，不知道如何将四个与非门“组装”起来应用.最后通过和同学研究讨论，在网上查阅资料，最终通过尝试终于将它地“组装”弄明白.再有遇到地困难就是管脚问题，这个问题，也让我纠结了好久，但最后是通过网上搜了好久地资料才解决地.这也让我意识到封装库也不是绝对正确地，有要更改地引脚标号，需要调整地尺寸、焊盘直径等等因素要考虑.另外，在进行设计前要准确地理解电路原理，有明确地设计目标，正确地设计理念，才能出现好地产品.总之，本次课题研究不是那么顺利，但最终都基本上克服了下来，将电路图按照自己查找地资料完全设计了出来，并完成PCB电路板地生成.这次课设是实践与理论地一次结合，这是我在以前地学习中从未体验过地.在这次研究中，我认识到了于是独立思考地重要性，同时在必要地时候也需要与他人加强合作.我相信在这次课设中，我独立思考问题并解决问题地能力得到了提升.最终课设能相对完整地完成，也增加了我对自己地信心，证明了自己还不是那么差劲，并不是什么事情都不能独立完成.附录一元件清单：封装元件值元件标号AXIAL0.3 MIC MKAXIAL0.4 180K R1AXIAL0.4 24K R2AXIAL0.4 2M R3AXIAL0.4 120K R4AXIAL0.4 68K R5AXIAL0.4 2M R6AXIAL0.4 6.2M R7AXIAL0.4 30K R8DIODE0.4 DIODE VD5DIODE0.4 PHOTO D2DIP14 CD4011 A1FLY4 VD1~VD4 D1RAD0.1 152 C3RAD0.1 333~223 C4RAD0.1 681 C5RB.2./.4 100uF C1RB.4/.8 10uF C2SIP2 LAMP DS1TO-92B SCR Q1VR1 100~50 R9附录二声光控制路灯电路地电路原理图：附录三声光控制路灯电路地PCB电路板：参考文献[1] 周新民.工程实践与训练教程[M].武汉：武汉理工大学出版社，2009.8[2] 吴友宇.模拟电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，2009.5[3] 伍时和.数字电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，2009.4[4] 蔡杏山.零起步轻松学protel99se电路设计[M].北京：人民邮电出版社，2009.8本科生课程设计成绩评定表指导教师签字：年月日。

基于PLC 的校园路灯控制系统电路设计

基于PLC的校园路灯控制系统电路设计本文基于PLC控制的学校路灯控制系统在灯具节能上把握了节能的新方向，采用分时分段控制，克服了隔灯点亮的光照不均匀、灯具寿命缩短、不能点亮灯和电能的浪费等问题。

该系统采用三菱FX2N-32MRPLC可编程控制器作为主控单元，三菱F940GOT触摸屏作为控制系统操作和显示终端的作用进行结合应用。

具有运行可靠、可操作性强、可连续扩展、节能效果明显、成本和维护费用低等优点，可通过PLC编程来改变控制方案，适用于有不同时差的地区，是路灯节能的发展趋势。

1引言目前，能源节约和环保问题倍受人们关注。

飞速发展的经济对能源的要求相当迫切，中国面临能源问题也更为突出，我们学校也随之重视起来。

随着我们新校区的落成，规模不断壮大，更要科学合理的制定路灯控制方案，显得越来越重要。

研究校园路灯控制技术的目的：路灯照明时刻要合理和可靠，使其自动化，智能化，可靠地保证路灯在合理的时刻亮灯。

亮灯的时刻不仅要根据光线的亮度、实际车流量和人流量设计具体路段的路灯控制方案，还要根据具体流量统计，及时进行方案的调整及优化。

本课题《校园路灯的PLC控制系统设计》由三菱FX2N-32MRPLC可编程控制器作为主控单元和三菱F940GOT触摸屏作为控制系统操作进行相结合构成。

采用光电传感器对照度进行检测。

当照度低于一定值时，控制路灯开启；当照度高于一定值时，控制路灯关闭。

控制时间段的合理化，行人的安全性和人车流量，路灯的寿命等等进行设计。

2学校路灯的主要问题2.1校园路灯现在采用控制方法以分散时控方式为主，即在路灯配电箱中安装定时器，按预定的时间自行开/关灯；而有些路段灯开关通常是人工手动控制方法。

现行的方法既不能及时调整开/关灯的时间，更无法及时反映照明设施的运行情况，并且故障率高、维修困难。

2.2开关灯的地区不合理，有些地方到了晚上根本就不需要照明了，路灯还依然亮着，有些地方需要照明的，偏偏就不亮。

2.3开关时间控制随意，过早就浪费电能，过迟就影响行车行人。