路灯开关的模拟设计
模拟路灯控制系统-电子制作大赛
一、设计任务与要求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）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。
（3）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
发挥部分（1）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
（2）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，并显示有故障二、方案比较与论证1、物体检测方案选择方案一：物体的位置检测采用压力传感器，当物体通过定位点时，通过检测压力传感器的输出信号，检测是否有物理通过。
其输出信号的调理电路相对简单，但是采用压力传感器价格较贵，且物体的重量是不定的，所以信号的大小也不定，这样就增加了软件程序处理的难度。
方案二：使用发光二极管和光敏二极管。
此方案缺点在于环境的其他光源对光敏二极管的工作产生很大的干扰，一旦外界光强改变，很可能造成误判和漏判，即使采用超高亮发光管可以降低一定的干扰，但这又增加额外的功耗。
方案三：采用TCRT5000光电传感器，能准确的检测物体的定位，此方案可以降低可见光的干扰，灵敏度高，同时其尺寸小、质量轻、价格也低廉。
外围电路简单，安装起来方便，电源要求不高，用它作为定点检测相对合适，所以本设计采用此方案。
2、自动控制方案选择方案一：支路控制器和单元控制器之间采用无线通信实现控制。
此方案可以简化布线，减轻线路维护的压力，但是它的问题在于无线通信价格比较昂贵，实现代价较大，输出易受外界电磁场的干扰，并且需要大量繁琐的通信测试才能确保正常工作。
方案二：采用总线控制来进行单片机通信，从而实现支路控制器对各个单元控制器的控制。
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。
结合proteus实现路路彩灯—电路仿真实验
结合proteus实现路路彩灯—电路仿真实验路灯是城市道路的重要设施之一，可以提供夜间行车和行人活动的安全保障。
随着科技的不断发展，彩灯逐渐取代传统的白灯，给城市增添了一抹亮丽的色彩。
在本文中，我们将结合Proteus软件实现路灯电路的仿真实验。
路灯电路主要由三个部分组成：电源部分、控制部分和照明部分。
电源部分提供电能给整个电路系统，控制部分负责控制灯的开关和亮度，照明部分则是实现灯光的发光。
首先，我们需要选择合适的元件来搭建电路。
在Proteus中，我们可以在元件库中找到各种电子元件。
对于电源部分，我们可以选择一个直流电源和一个电容器来实现稳定的输出电压。
控制部分可以选择一个单片机，用来控制彩灯的开关和亮度。
照明部分可以选择一个LED灯和一个电阻，来实现灯光的发光。
接下来，我们需要将这些元件进行连接。
在Proteus中，我们可以通过拖拽元件并连接它们的引脚来完成电路的搭建。
首先，将直流电源和电容器连接在一起，以提供稳定的电压输出。
然后，将单片机的引脚连接到LED灯和电阻上，以控制灯的开关和亮度。
最后，将LED灯和电阻连接在一起，以实现灯光的发光。
完成电路搭建后，我们可以进行仿真实验了。
在Proteus中，我们可以设置各个元件的参数和初始状态，并运行仿真实验来观察电路的工作情况。
通过调整单片机的引脚状态，我们可以控制灯的开关和亮度，并观察LED灯的发光情况。
在仿真实验中，我们可以通过改变电源电压和电阻值来模拟不同的工作情况。
例如，可以降低电源电压来观察灯的亮度变化，或者改变电阻值来观察灯的颜色变化。
通过这些实验，我们可以更好地理解电路的工作原理和性能特点。
总结起来，通过结合Proteus实现路灯电路的仿真实验，我们可以更好地理解电路的工作原理和性能特点。
通过调整参数和运行实验，我们可以观察电路的工作情况，并优化电路设计。
这对于提高路灯电路的可靠性和性能具有重要意义，也为我们进一步研究和开发新型路灯电路提供了基础。
LED智能路灯控制系统设计
LED智能路灯控制系统设计随着城市化进程的不断加快，城市道路越来越多，路灯数量也日益增加。
传统路灯存在能耗高、寿命短、维护管理成本高等问题，而LED路灯以较低的能耗、较长的寿命、较低的维护成本等诸多优点逐渐取代了传统路灯成为主流选择。
在此基础上，智能路灯控制系统的出现不仅能更大程度地发挥LED路灯的优势，提高城市路灯的使用效率，同时可以更好地满足人们在生活中的需求。
本文将介绍LED智能路灯控制系统的设计思路和实现方法。
一、系统设计思路1. 系统架构设计本系统采用集中与分布相结合的系统架构。
通过将LED灯路灯控制器、数据采集中心与互联网技术相结合，把所有的灯控制器连接至一个控制中心，通过分布在各个控制器上的传感器、通信模块等实现灯控器的实时状态采集和控制命令的下发。
2. 控制方式通过对人们对道路照明的需求进行统计分析，本系统采用以下三种控制方式：传感器控制当传感器检测到周围照度低于设置的亮度值时，自动打开路灯；当检测到周围照度高于预设亮度值时，则关闭路灯。
此种方式可以根据环境光线的变化自动进行调节，避免路灯一直开启，浪费能源。
手动控制用户可以通过手机App或者有线手动开启或关闭路灯。
预定时间控制利用时钟芯片，可以通过程序对路灯控制器的开关时间进行预定，定时开启或关闭路灯。
3. 通信方式本系统采用ZigBee协议或LTE/NB-IoT无线通信方式，实现灯控器与数据采集中心之间的通信。
4. 智能算法为提高路灯的使用效率，本系统采用了人工智能算法。
通过累积历史数据，以及路灯自身的状态、环境变量等信息，实现对路灯的智能控制，达到自适应、无需手动干预的控制效果。
例如对于相邻两个路段，当一个路段获得了最大亮度值，而另一个路段获得了最小亮度值时，系统会选择将光源的能量转移到那个最小的路段，以最小的能耗来达到最大的亮度的目标，节省能源、降低成本。
二、系统实现方法本系统是利用单片机进行硬件控制的，同时实现网络通讯，云存储，无线远程控制等功能。
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。
利用Proteus仿真实现路灯自动控制开关电路的设计
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。
当黑夜无光照射的情况下，光敏电阻呈高阻状态，2处处于低电平，使触发器的输出端输出高电平，继电器得电，触点闭合，路灯亮，控制指示灯LED2亮。
2．单元电路设计与分析仿光电路就是按照光敏电阻有光或无光时，呈现低阻或高阻状态设计的，它采用两个电阻分压来实现。
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。
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。
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。
模拟路灯控制系统完整版（附硬件图及源c程序）
模拟路灯控制系统完整版（附硬件图及源c程序）模拟路灯控制系统专业：班级学号：学⽣姓名：指导⽼师：⼆〇⼀⼀年六⽉摘要本⽂介绍了⼀个模拟路灯控制系统的应⽤⽅案，⽤以实现模拟路灯的智能控制。
本⽅案以宏晶公司的MCU芯⽚STC12C5410AD为核⼼，加以简单的外围电路，实现了模拟路灯控制系统所要求的全部技术内容。
STC单⽚机在最近⼏年应⽤越来越⼴泛，因其抗⼲扰能⼒强、稳定性好，性价⽐⾼，因此是低成本路灯控制解决⽅案的⾸选。
该控制系统除了选⽤廉价的单⽚机芯⽚，还采⽤了廉价的红外对射传感器，⼤⼤降低了系统成本。
整个系统的电路简单，结构紧凑,电源驱动仅采⽤变压器与三端稳压器相结合，附加少许滤波电容便实现了稳定的电源输出。
经过多次测试，证实该系统能长时间稳定⼯作，完全满⾜设计要求指标。
关键词：模拟控制；LED照明；单⽚机ABSTRACTThis paper introduces a simulation control system application scheme street, to simulate the street lamp of intelligent control. This plan to macro crystal company MCU, STC12C5410AD as the core, to chip the periphery of the simple circuit, realize the simulation street lamp control system all of the requested technology content. STC SCM in recent years more and more wide application, because of its strong anti-interference ability, good stability, high performance/price ratio, and so is the low cost street lamp control solutions of choice. The control system in addition to choose cheap single-chip microcomputer chip, also adopted the cheap infrared mutual illuminate sensor, and greatly reduce the cost of system. The whole system of the circuit is simple, compact structure, power drive only used three transformer and the regulators, and the combination of a few additional filter capacitance will realize the stable power output. After many test, and confirm that the system can work stably for a long time, fully meet the design requirements index.Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer⽬录1 系统设计 (1)1.1 设计要求 (1)1.1.1 基本要求 (1)1.1.2 发挥部分 (2)1.2 总体设计⽅案 (2)1.2.1 功能分解及设计思路 (2)1.2.2 ⽅案论证与⽐较 (2)1.2.3 系统各模块的最终⽅案 (5)1.3 系统功能说明书（⽤户使⽤说明书） (5)1.3.1 路灯的⼯作模式 (5)1.3.2 按键操作说明 (6)2 单元电路设计 (6)2.1 电源供电电路 (6)2.2 单⽚机最⼩系统 (7)2.3 输⼊与输出 (7)2.4 电流源驱动 (8)3 软件设计 (9)3.1 系统主程序流程图 (9)3.1.1系统流程图 (9)3.1.2 定时器溢出中断处理函数流程图 (10)3.1.3 按键扫描流程图 (11)3.2 系统⼦程序 (11)4 系统测试 (12)4.1 测试仪器 (12)4.2 指标测试 (13)4.2.1 各部分测试的指标 (13)4.2.2 系统实现的功能 (13)5 结论 (15)参考⽂献 (16)附录 1 程序代码 (17)附录 2 硬件原理图 (29)附录 3 PCB图（部分） (30)1 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。
某小区路灯设计图纸，含路灯控制箱系统图
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。
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。
基于AT89S52单片机的模拟路灯控制系统
基于A T89S52单片机的模拟路灯控制系统黄果，王平均，林尔敏(海南软件职业技术学院，海南琼海571400)摘要：本文以A T89c5I单片机为控制核心，重点从软件方面对控制系统的路灯控制方式、定时控制、路灯自动检测与控制、显示和报警等方面进行了设计，通过实际制作与调试，得到了满意的控制效果。
关键词：模拟路灯；A T89S52单片机；软件设计中图分类号：T N78文献标识码：A文章编号：1008—8970一(2013)04—0116一02一、引言随着当前人们节能环保意识的增强，越来越注重资源的节约与再利用，考虑到当前大多数路灯就是采用光敏控制，每到光线较暗的情况路灯自动打开，一直到早上，而在夜晚却又很少有车经过，造成不必要的电能浪费。
为了能合理有效的利用资源，并为车辆行人提供一个明亮的交通环境，本文设计了一种能够独立控制每一盏路灯的模拟路灯系统。
在这种系统中每一盏路灯都有一个独立的照明范围，当有车辆或者行人进入这个范围时，路灯打开，等车辆或者行人离开这个范围时路灯自动关闭，从而有效的减少了不必要的浪费。
二、模拟路灯控制系统的控制要求第一，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。
t1】第二，支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
第三，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1)，灯1亮；当物体M到达B点时，灯l灭，灯2亮；若物体M 由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。
第四，支路控制器应能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
图1路灯示意图三、系统总体结构与方案选择(一)基于A T89S52单片机的模拟路灯控制系统系统结构该模拟路灯控制系统以A T89S52单片机为控制核心【引，集成了电源电路、故障检测电路、光敏检测电路、红外检测电路、LC D显示电路、路灯控制电路、报警电路、按键控制电路等【3l。
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。
智能路灯控制系统设计方案范本
智能路灯控制系统设计方案范本一、设计背景随着城市化进程的加速，城市道路的数量和长度不断增加，路灯的数量也不断增加，如何有效地管理和控制路灯成为了城市管理的重要问题。
传统路灯控制系统存在着诸多问题，如能耗高、维护困难、无法实现智能化控制等，因此需要开发一种智能路灯控制系统。
二、设计目标本设计的目标是开发一种智能路灯控制系统，实现以下功能：1.自动感应：路灯能够自动感应周围环境的亮度和人流量，自动调节亮度和开关。
2.节能降耗：路灯能够根据实时的亮度和人流量自动调节亮度和开关，实现节能降耗。
3.远程控制：路灯能够通过网络远程控制，实现灯光的远程开关、亮度调节、故障报警等功能。
4.数据分析：路灯能够自动采集环境数据，通过数据分析和处理，提供给城市管理部门参考，实现智能化管理。
三、系统架构本设计的智能路灯控制系统主要由以下部分组成：1.感应模块：通过感应器感应周围环境的亮度和人流量，并将数据传输给控制模块。
2.控制模块：控制路灯的开关、亮度调节等功能，并将采集的数据传输给数据处理模块。
3.数据处理模块：通过数据分析和处理，提供给城市管理部门参考，实现智能化管理。
4.远程控制模块：通过网络远程控制路灯的开关、亮度调节等功能。
四、系统实现1.感应模块：采用光敏电阻和红外传感器，通过感应周围环境的亮度和人流量，并将数据传输给控制模块。
2.控制模块：采用单片机控制芯片，实现路灯的开关、亮度调节等功能。
3.数据处理模块：采用数据分析和处理软件，对采集的数据进行处理和分析，提供给城市管理部门参考。
4.远程控制模块：采用网络远程控制软件，通过网络远程控制路灯的开关、亮度调节等功能。
五、总结本设计的智能路灯控制系统能够自动感应周围环境的亮度和人流量，自动调节亮度和开关，实现节能降耗；能够通过网络远程控制，实现灯光的远程开关、亮度调节、故障报警等功能；能够自动采集环境数据，通过数据分析和处理，提供给城市管理部门参考，实现智能化管理。
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路灯开关模拟电路设计报告学号：10081437姓名：张子琦院系：测试与光电工程学院专业：测控技术与仪器指导教师：金信鸿中文摘要：路灯开关模拟电路学生姓名：张子琦班级：10081437指导老师：金信鸿摘要：NE555触发器、CD4011、三极管与继电器是实践中常用的几个元件。
本次课设实验是关于路灯的开关模拟，其核心是由继电器、光敏元件、放大器组成，外加电源、发光管组构成模拟电路。
其间运用到了触发器NE555、模拟电子技术中三极管与芯片CD4011组成的多级放大电路。
主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯，因通常希望路灯随日照光强度的变化而自动开启和关断，这样既满足行人的需要，又能节电。
关键词：NE555 CD4011 三极管继电器英文摘要：Lights Switch Analog CircuitsStudent name : Ziqi Zhang Class : 10081437Supervisor : Xinhong JinAbstract:NE555 triggers, CD4011, a transistor and a relay is one of several components commonly used in practice.This course is designed to switch on the lights of the simulation, its core is composed of the relay, a photosensitive element, amplifier, external power supply, a luminous tube group composed of analog circuit. It used to trigger NE555, simulation of multistage amplifier transistor and chip electronic technology CD4011.It is mainly used for installation in a public place or the road on both sides of the street lamp, street lamp because we often want to change with the sunshine light intensity automatically turned on and off, so as to meet the needs of pedestrian, but also can save power.Keywords: NE555 CD4011 transistor relay目录前言 (1)1设计任务与要求1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2方案设计与论证2.1系统原理框图 (2)2.2主要电路设计与参数 (3)2.2.1元件明细 (3)2.2.2主要元件介绍 (3)2.3总体电路图 (7)2.4仿真实验 (7)2.4.1P ROTEUS软件介绍 (7)2.4.2利用P ROTEUS仿真 (8)2.4.3仿真调试 (10)2.4.4仿真结果 (10)3 电路的安装调试与故障分析3.1电路安装 (10)3.2调试过程 (11)3.3故障分析 (12)4 实验结果 (12)5 心得体会 (13)6 致谢 (13)7 参考文献 (14)附录 (14)前言随着能源问题越来越引起人们的重视，节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面。
了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过互相的比较，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。
下面分别对路灯控制器的原理，路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。
1 设计任务与要求1.1设计任务（1）学习运放放大电路的识别与测试与偏置技术；（2）研究秒脉冲信号发生电路、稳压电流源特性和设计方法；（3）掌握路灯开关电路的结构、原理与设计方法；（4）培养良好的职业道德、组织与协调和善于与他人合作共事的能力。
（5）锻炼勇于创新和抗挫折的能力。
1.2设计要求采用分立元件设计一路灯自动控制开关模拟电路，用光敏传感器实现自控。
要求：（1）在天黑时自动点亮路灯，红绿两组灯都亮。
（2）后半夜行人稀少，路灯关掉一半。
红色发光管灭，剩下绿色发光管亮。
（3）第二天清早路灯全部关闭。
红绿两组灯都灭。
2 方案设计与论证2.1系统原理框图原理框图：图2.1.1 系统原理图原理介绍：（1）白天RG 受光照，阻值很小，VRG 电位很低，既CD4011的1、2脚为低电平，3脚为高电平，4脚为低电平，10脚为高电平，因此，11脚为低电平，三极管9013截止，继电器K1的线圈无电流流过，常开触点处于断开状态，绿色发光二极管无电处于关闭状态。
10脚突变为高电平的同时，有一正脉冲输入555时基集成电路的2脚，3脚则输出低电平，K2处于释放状态，红色发光二极管没有电源电压处于关闭状态。
（2）晚上天色渐暗，RG 阻值变大，VRG 电压升高，CD4011的1、2脚为高电平，3脚为低电平，4脚为高电平，10脚为低电平，11脚为高电平，三极管9013导通，继电器K1的线圈有电流流过，吸合，常开触点闭合，绿色发光二极管亮。
10脚突变为低电平的同时，有一负脉冲输入555时基集成电路的2脚，3脚则输出高电平，K2得电吸合状态，红色发光二极管电源接通，开始工作。
（3）后半夜：当555的2脚获得负脉冲，红色发光二极管开始发光的同时，555的6、7脚上连接的充电电容C4开始充电，约为6秒（模拟6小时）VC4的充电电压大于VDD ，则555三脚变为低电平，K2线圈失电，其常开触点断开使红色发光二极管失电灭（模拟后半夜隔盏关灯）。
（4）早晨：白天的亮度使得光敏电阻阻值减小，VRG 变为低电平三极管9013截止，绿色发光二极管失电不亮，与此同时555脚获得正脉冲，其3脚依然维持低电平，K2继续失电，处于释放状态，红色发光二极管依然处于灭状态，即所有灯在白天都是灭的。
亮 暗 RG 大RG 小 继电器常开 继电器闭合灯不亮 灯亮NE555控制半夜红灭绿亮2.2主要电路设计与参数2.2.1元件明细：市电交流220V经熔断丝（F）给电源变压器（B）供电，B为降压变压器，其次级的交流电压约为15V，再经VD1—VDA4组成的桥式整流电路整流、电容器C1滤波，7812稳压给电路提供12V直流电压。
R1，VD5组成12V输出指示器，RG为光敏电阻，调节R2的阻值能改变RG的取样电压。
四运放LM324分别接成四个反向9(放大)器，9013推动电池继电器K1，K1的常开触点接绿色发光二极管（模拟高压汞灯）。
IC555电路组成定时电路，定时时间长短由R4、C4定时元件决定，C3为触发信号的耦合电容器，电磁继电器K2的常开触点接红色发光二极管（模拟高压钠灯）。
VD25是稳压管稳压值约3V，R5的为VD25的降压，限流电阻。
C6、C7分别为电磁继电器K2、K1线圈的保护电容器。
2.2.2主要元件介绍：（1）NE555触发器NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
由NE555构成的多谐振振荡器，接通电源后，电容C1被充电，VC上升。
当VC上升到2/3VCC 时，触发器被复位，此时V0为低电平。
电容C通过R2和T放电，使VC下降，当下降至1/3 VCC时，触发器又被置位，V0翻转为高电平。
当C放电结束时，VCC将通过R2和R3向电容器充电，VC由1/3VCC上升到2/3VCC。
当VC上升到2/3VCC时，触发器又发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：f=1.43/[(R3+2R2)C]。
按理论这里我们应选择R2=68K，C=10uf，R3=7K。
然而实际电路中却无法输出频率为1Hz的秒脉冲，只能如图取R3=100，R2=1.8K，C1=100n，C2=10u达到要求。
图2.2.2.1 NE555内部功能图及引脚图图2.2.2.2秒脉冲发生电路（2）电磁继电器图2.2.2.3电磁继电器工作原理图电磁继电器一般由电磁铁,衔铁,弹簧片，触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制。
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）释放。
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”。
（3）CD4011图2.2.2.4 CD4001的工作原理图或非逻辑的真值表图2.2.2.5 真值表图A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 02.3总体电路图R图2.3.1 总体电路图元件型号、参数：NE555，绿色发光灯，红色发光灯，4个2K电阻，1个3K电阻，2个50K的变阻器，电解电容4个，参数为470uF、220uF、10uF（2个），CD4011，2个T73（12VDC）继电器，光敏电阻RG，电容0.01uF，9012型PNP管，9013型NPN管，导线若干。
2.4仿真实验：2.4.1Proteus软件介绍：Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路。
该软件的特点是：1.实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
2.支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、ARM7系列以及各种外围芯片。
3.提供软件调试功能。