模拟路灯控制器设计报告-副本

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模拟路灯控制系统设计报告模板

电子线路综合设计报告课题名称：模拟路灯控制系统任课教师：学生班级：学生姓名：学号：同组学生：目录摘要1. 系统设计......................................................................................................................................1.1 设计要求...........................................................................................................................1.2 总体设计方案.................................................................................................................1.2.1 功能分解及设计思路.............................................1.2.2 方案论证与比较.................................................1.2.3 系统各模块的方案...............................................................................................2. 单元电路设计.............................................................................................................................2.1单片机最小系统........................................................2.2路灯电路..............................................................2.3 亮度检测电路..........................................................2.4交通状况检测电路......................................................2.5 报警电路.............................................................................................................................3. 软件设计......................................................................................................................................3.1 系统主流程图...................................................................................................................3.2 系统子流程图...................................................................................................................3.2.1 手动开关灯流程图................................................3.2.2定时开关灯电路流程图............................................3.2.3根据环境明暗开关灯流程图........................................3.2.4根据交通状况开关灯流程图........................................3.2.5路灯检测流程图......................................................................................................4. 仿真系统测试...............................................................................................................................4.1按键操作说明......................................................................................................................4.2手动开关灯功能测试..........................................................................................................4.3定时开关灯功能测试..........................................................................................................4.4环境明暗开关灯功能测试..................................................................................................4.5交通状况开关灯功能测试..................................................................................................4.6路灯检测功能测试..............................................................................................................5. 硬件模块测试.............................................................................................................................5.1 环境明暗开关灯模块测试.................................................................................................5.2交通状况开关灯模块测试..................................................................................................5.3报警电路模块功能测试......................................................................................................6. 总结............................................................................................................................................. 附录 .................................................................................................................................................... 附录 1 程序代码摘要设计并制作模拟路灯控制系统主要以AT89S51单片机作为模拟路灯控制系统的控制核心，实现了调光功能、支路控制功能、独立控制功能、路面检测、天色及故障检测、报警等功能。

智能路灯设计报告

智能路灯设计报告模拟路灯控制系统设计报告参赛队员：赛前辅导及文稿整理辅导教师：摘要本文详细描述了路灯模拟控制系统的设计方法。

本系统全部用数字控制，分个五个模块：单片机控制及显示模块、红外感应模块、恒流驱动电源模块、路灯单元控制模块、故障检测与报警模块。

单片机控制模块以STC12C5A60S2为核心，主要由各感应器件采集信号，通过单片机处理各种接受信号（包括光电检测信号），从而控制LED灯各种模式下的亮和灭，并用LCD液晶显示屏显示各类数据；红外感应模块通过红外控制技术检测物体的运动位置；恒流源模块采用PWM 波数字调节恒流源输出功率；路灯单元控制模块使用最小型单片机AT89C2051去控制恒流源模块输出，从而控制LED路灯的输出功率。

路灯故障检测与报警模块可以检测各路灯单元电路的工作状态。

关键词：数字控制红外感应路灯控制AbstractThis system uses digitally control.It includes five modules:MCU control and displaym, infrared sensor module, constant current drive power module, lamp control module, detection and alarm module.The MCU STC12C5A60S2 mainly detects some sensing signals(including the optical detection signal) and handles them according to them to open or close the LED lamp.We adopt LCD to display the various types of data. Infrared sensor module to detect objects through infrared control movement of position. Constant current source modules uses digital adjustable PWM wave to output power to control the output power of LED lamps.The PWM wave is producted by AT89C2051 microcontroller.The detection and alarm module candetect the working state of the lamp circuit.Keywords: digitally control infrared sensor module lamp control1 方案比较与论证1.1 总体设计方案与比较方案一：采用超声波测距，可以检测小车与LED灯之间的距离，但电路比较复杂，程序比较麻烦，而且很难达到测距误差≤2cm。

路灯开关模拟电路设计报告

路灯开关模拟电路设计报告一、设计内容设计了一个路灯自动控制开关电路，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，利用光敏元件实现自控，电路采用直流稳压电源供电。

二、设计方案利用继电器的开关作用，来实现灯所在电路的导通与关闭，来控制灯的亮与灭。

因为是通过光来控制的，所以使用光敏原件，通过比较器输出高低电平，控制晶体管得导通和关闭来控制继电器工作与否，从而控制灯的亮和灭。

三、工作原理光敏元件收到光照时，比较器的-级（2号引脚）比+级（3号引脚）的电位高，因此比较器输出低电平，三极管处于截止状态，继电器电磁铁断开，灯所在电路断开，灯无法亮。

当光敏元件不受光照时，比较器的-级（2号引脚）比+的（3）号引脚的点位低，因此比较器输出高电平，三极管处于导通状态，继电器电磁铁被吸引，灯所在电路导通，灯亮。

四、电路原理图五、测试结果与分析当光敏元件收到光照的时候，光敏元件产生0.11MA的电流，比较器-级（2号引脚）的电位为：3.88V,+级（3号引脚）的电位为：0.7V，-级比+级电位高，比较器输出0.043V的低电平。

此时三级管中的电流近似为零，三极管处于反向截止状态，继电器不工作，灯不亮。

当光敏元件不受光照的时候，光敏元件产生4.83A的电流，比较器-级（2号引脚）的电位为：0.17V,+级（3号引脚）的电位为：0.7V V，-级比+级电位低，比较器输出0.81V的高电平。

此时三级管中的电流为：129-.⨯A，三极1092管导通，继电器工作，灯的电路接通，灯亮。

六、心得体会通过设计这个简单的路灯开关模拟电路，使我进一步熟悉了模拟电路的结构和原理，巩固了所学的知识，对三级管有了更深层次的了解。

本实验由于设计到一些老师没有讲过的东西，因此，通过网络的搜索和自己的学习掌握了这些方法，扩张了学习的深度，同时又增强了自学能力。

使我感到学习不仅仅局限于书本，更应该结合实际、从实际的生活分析考虑问题。

最后我感到模电这一门学科是一个十分重要的课程，学习好这门课程有着十分重要的意义。

路灯控制器的设计(实验报告)

路灯控制器的设计(实验报告)徐州师范大学物电学院本科生课程设计课程名称：电子线路课程实训题目：路灯控制器的设计专业班级：电子信息工程学生姓名：禹勇学生学号：08224035 日期：指导教师：物电学院教务部印制一．设计方案论证：1.光电转换：用光敏电阻将白天与黑夜产生的光信号转换成电信号；2.时钟产生与控制：用555产生秒脉冲，用NPN型三极管控制555时钟的开始与结束；3.计数与复位：用十进计数器74LS192完成对灯亮次数与灯亮时间的计数，且有复位功能；4.数码管驱动与显示：用四线—七段译码器74LS48驱动七段共阴数码管并显示灯亮的时间和灯亮次数；5.继电器与灯亮灭控制：用NPN型三极管控制继电器并控制灯的亮灭；6.各模块的链接。

经过论证此方案理论上是可行的。

二．模块设计与分析：光敏电阻光电转换模块光敏电阻的亮阻大约在500欧姆，暗阻大约在250千欧左右，当白天有光照时光敏电阻上获得的电压小于为低电平，当黑夜无光照时光敏电阻上获得的电压大于为高电平。

555时时钟产生与控制模块NE555是一个能产生精确定时脉冲的高稳态控制器，在多谐振荡器工作方式时，其输出的脉冲占空比两个外接电阻和一个外接电容确定。

上图中R1,R2,C2组成周期约为1HZ 的脉冲并3脚输出。

利用三极管的开关特性控制NE555的VCC 并控制脉冲的开始与结束，三极管基极高电平光敏电阻与固定电阻串联分压获得。

U115R110k1109541114D0D1D2D3UPDNPLMR74192Q0Q1Q2Q3TCU TCD32671213 74LS192计数器与复位模块74LS192是可预置的十进制同步加/减计数器。

74LS192的4脚5脚为脉冲输入端不用的一脚接高电平；12脚为进位输出端,13为错位输出端，分别接到下一级的5脚与4脚；D0-D3为并行数据输入端，Q0-Q3为输出端。

正常工作时14脚接低电平，11脚接高电平。

74LS192的11脚只要给低电平74LS192就复位，所以用上拉电阻让11脚置高，按下复位键74LS192将复位。

农村路灯设计报告范本

农村路灯设计报告范本一、项目背景在我国农村地区，夜间的道路照明问题一直存在。

由于农村地区人口相对较少，交通流量较少，传统的路灯布设成本较高，维护困难。

因此，为了解决农村夜间照明问题，我们设计了一种针对农村路灯的新型方案。

二、设计原理为了降低成本、方便维护并提高路灯的照明效果，我们设计了一种太阳能路灯。

它主要由太阳能板、电池、LED灯源、控制电路及灯杆等部分组成。

- 太阳能板：太阳能板通过将太阳光线转换为电能，供电给电池充电，确保路灯的照明效果。

- 电池：电池将太阳能转换后的电能进行储存，以便在夜间或阴天时供给路灯使用。

- LED灯源：LED灯源采用节能、高亮度的LED灯，具有较长的寿命和较低的能耗。

- 控制电路：采用微电脑控制系统，控制路灯的开关和亮度调节，确保路灯在夜间能自动点亮和根据需求调节亮度。

- 灯杆：采用防水、防锈设计的灯杆，确保路灯在恶劣天气条件下的正常使用。

三、设计方案根据农村夜间照明的需求和设计原理，我们设计了以下具体方案：1. 选择合适的太阳能板：根据农村地区的日照时间和光线强度，选择太阳能转换效率较高的太阳能板，以确保电池能够充电充足。

2. 选择适用的电池：选用容量合适的电池，以确保在连续几天的阴天或夜间也能保持路灯正常运行。

3. 选择合适的LED灯源：根据道路需求和夜间光照要求，选择储能量大、取电快、寿命长的LED灯源，以保证路灯的亮度和使用寿命。

4. 控制电路设计：采用微电脑控制系统，配置光感传感器，实现路灯在夜间自动点亮，并根据实际需求进行亮度调节，达到节能的目的。

5. 灯杆设计：选用防水、防锈型材料设计灯杆，确保路灯在各种恶劣天气条件下的正常使用。

四、效果预期通过以上的设计方案，我们预期能够达到以下效果：1. 节能环保：利用太阳能进行充电和供电，不需要外部电源，节约能源，并减少碳排放。

2. 经济实惠：通过采用太阳能供电，避免了传统电缆敷设和电费支出，降低了投资和运营成本。

路灯控制器的设计报告

目录第一章选题及前期调研........................................... 错误！未定义书签。

1.2 路灯控制器特点及应用 (1)1.3 选题依据 (3)1.4 设计目标和内容 (3)第二章方案选择与论证 (4)2.1 方案一：模拟电路与数字电路组合 (4)2.2 方案二：模拟电路与可编程逻辑器件（FPGA）组合 (4)2.3 方案三：模拟电路与单片机组合 (5)2.4 VHDL语言及Quartus Ⅱ软件简介 (7)2.4.1 VHDL语言简介 (7)2.4.2 Quartus Ⅱ软件简介 (8)2.5 数码管和EDA实验箱简介 (8)2.5.1 数码管简介 (8)2.5.2 EDA实验箱简介 (10)第三章总体方案设计和单元模块设计 (11)3.1 总体系统结构图 (11)3.2 单元模块设计 (12)3.2.1 直流稳压电源模块 (12)3.2.2 三端稳压器介绍 (13)3.2.3 三极管小信号放大电路模块 (14)3.2.4 三极管开关电路及控制电路模块 (15)3.2.5 电磁式继电器介绍 (16)3.2.6 路灯连续开启时间模块 (18)3.2.7 统计路灯开启次数和扫描显示模块 (19)第四章系统调试 (21)4.1 各单元电路测试 (21)4.2 程序仿真 (23)第五章设计总结 (25)致谢 (27)参考文献 (27)附录 (28)FPGA顶层文件原理图 (28)分频程序 (29)秒计数程序 (30)统计路灯开启次数程序 (31)译码扫描程序 (32)1.1 路灯控制器简介随着社会的发展，城市人口的不断增加，城市建设规模的扩大化。

为完善城市的基础设施建设和谐、安全的城市人居环境、美化城市，路灯控制器的设计要求不断提高。

现在市场上生产路灯控制器的生产厂家众多，控制器功能齐全，智能化程度比较高，路灯控制器的类型也层也不穷。

例如，路灯太阳能控制器、智能路灯节能控制柜、路灯节电控制柜、路灯节能电器等一系列的路灯控制器。

模拟电子技术课程设计——路灯控制器

安徽农业大学经济技术学院模拟电子技术课程设计报告书课题名称路灯控制器姓名张彪学号 13558075院、系、部机械工程系专业车辆工程指导教师李琰2015年6月27日一．引言 (2)二.总体设计方案 (2)2.1整体构思 (2)2.2总体设计框图 (3)三、设计组成及原理分析 (3)3.1电路工作原理及分析 (3)3.2原理图 (5)3.3所用元器件统计、介绍及其参数 (6)四、心得体会 (8)五、参考文献 (9)路灯控制器摘要：本设计通过晶体管、电阻器等，用模电知识，实现路灯的光线与声音双重控制：即白天开关自动封锁，电灯不会被点亮，只有在夜间灯才受环境声音控制，声音触发灯泡点亮发光，延迟数十秒后，灯自动熄灭。

关键词：路灯,声控,光控,延时一、引言随着科技的发展，人们生活水平的提高，人们的需求也越来越不同。

为了方便公共场所行人，节约电力资源，减少人力资源浪费，声光控的路灯越来越受到各部门的青睐，因此，了解、应用路灯控制器也为人们所需要。

二、总体设计方案2.1 整体构思路灯控制器，根据设计要求，实为一个由声、光双控延迟照明开关控制的路灯。

其电路可简化为如图1所示。

K~220V'EL图1 简化电路由此，可以把电路设计为由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路四个部分组成。

电源采用220V电压，经过变压、整流、滤波、稳压得到所需电压；声控电路用传感器采音、经三极管放大将信号输入控制电路；光控电路采用光敏电阻，利用其白天有自然光照射时呈低电阻、晚上无光照时呈高电阻的性质，对电路进行控制；延迟电路由电容器、电阻器和晶闸管组成构成控制电路。

2.2 总体设计框图电源电路光控电路延时控制开关电路照明灯LED声控电路图2 总体框图三、设计组成及原理分析3.1电路工作原理及分析220V交流经灯泡EL、VD1-VD4整流，在晶闸管VTH的阳-阴极间形成正向阳极电压，从而构成灯开关的主回路，如图3所示。

V图3 灯开关主回路电源电路由照明灯EL、二极管VD1-VD4，VL，电阻器R7，电容C2和VS组成。

路灯控制器实践报告.

课程实习报告实习名称：电子设计制作与工艺实习学生姓名：学号： 201016010239 专业班级：自动化10102 指导教师：完成时间： 2012年6月28日报告成绩：摘要本课程设计主要内容为路灯控制器的设计，当白天光照强度大时，路灯不工作，当晚上光照强度弱时，路灯开启，并通过输出电平控制计数器和计时器工作，记录路灯开启的次数和开启的时间。

它由光信号控制电路、路灯驱动电路、计数译码电路和数码显示器组成。

光信号控制电路、路灯驱动电路控制路灯的工作状态，计数译码电路和数码显示器组成计数器记录路灯亮起的次数，计时电路用于记录路灯开启的时间。

用Protel 99 SE作出电路的电路图，然后使用Multisim 11.0进行仿真。

经过Multisim 11.0的仿真得到仿真结果符合设计要求。

关键词：路灯控制器；光控；计数器；继电器；放大器AbstractThe main content of curriculum design for the street lamp controller design, when daytime light intensity, light does not work, when the light intensity is weak, street opened, and through the output level control counter and timer, recording street opening times and open time. It consists of a light control circuit, signal lamp driving circuit, counting decoding circuit and digital display. The optical signal control circuit, drive circuit to control the street lamp street lamp working state, counting decoding circuit and a digital display counter records the number of street lights, timing circuit for recording the lamp opening time. Use Protel99 SE to make circuit diagram, and then use the Multisim11simulation. After Multisim 11by simulation the simulation results accord with the design requirements.Keywords : Street light controller; light control; counter; relay; amplifier目录摘要 (1)关键词 (2)Abstract (3)Keywords (3)目录 (4)1设计要求 (5)2总体方案 (5)2.1 设计思路 (5)2.2 原理框图（图1.1） (6)3 设计内容 (7)3.1光控路灯电路（图1.2） (7)3.2 计时电路 (8)3.2.1 振荡电路 (8)3.2.2 秒计时器电路 (9)3.2.3 分计时器电路 (10)3.2.4 时计时器 (10)3.3 路灯开启次数的电路 (11)3.4 电路之间的联系 (12)3.5 集成芯片功能说明 (12)3.5.1 555定时器 (12)3.5.2十进制同步计数器74LS160 (13)3.5.3 BCD-七段显示译码器 (14)4 设计总结 (16)5 参考文献 (17)6 致谢 (18)1设计要求安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和断开，以满足行人的需要，又能节电。

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。

模拟路灯控制器设计报告 - 副本

文理学院课程设计报告课程名称：专业综合课程设计专业班级：通信工程1202班学号( ) 学生：某某指导教师：叶华完成时间：2015年6月25日报告成绩：文理学院制目录一、设计题目 (3)二、设计要求 (3)2.1．基本要求 (4)2.2发挥部分 (4)三、设计的作用与目的 (4)四、设计方案 (5)4.1 功能分解及设计思路 (5)4.1.1 时钟功能及定时开关机 (5)4.1.2 根据环境明暗变化，自动开灯和关灯功能 (6)4.1.3 根据交通情况自动调节亮灯状态 (7)4.1.4 声光报警功能 (7)4.1.5 恒流源驱动LED及20％到100％围可调亮度 (7)4.2系统各模块的设计方案 (7)五、系统硬件设计 (8)5.1 路灯的工作模式 (8)5.2 按键操作说明 (9)5.3 单元电路设计 (9)5.3.1 电源供电电路 (9)5.3.2 单片机最小系统 (10)5.3.3 输入与输出 (10)5.3.4 电流源驱动及电流检测 (11)5.3.5 光电检测电路 (11)六、软件设计 (12)6.1 子程序 (12)6.2系统主程序流程图 (13)6.2.1 系统流程图 (13)6.2.2定时器溢出中断处理函数流程图 (14)6.2.3按键扫描流程图 (15)七、系统测试 (15)7.1 指标测试 (15)7.1.1各部分测试的指标 (15)7.1.2 系统实现的功能 (16)7.2 测试结论 (17)八、心得体会 (18)九、参考文献 (18)附录一、硬件原理图 (19)附录二、PCB图（部分） (20)一、设计题目模拟路灯控制器的设计二、设计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）2.1．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环境明暗变化，自动开灯和关灯。

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。

模拟路灯控制系统设计报告

模拟路灯控制系统设计报告摘要本系统由支路控制器、单元控制器、显示模块、电源模块四大主要部分构成。

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。

关键字：单片机、LCD12864、光敏电阻、光电传感器、恒流源目录一、方案论证与选择-------------------------------------------------------------------------3二、理论分析与计算-------------------------------------------------------------------------4三、系统电路设计与实现-------------------------------------------------------------------4四、软件设计----------------------------------------------------------------------------------6五、测试与分析-------------------------------------------------------------------------------7六、创新点-------------------------------------------------------------------------------------8七、总结-----------------------------------------------------------------------------------------8八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------8九、附件-----------------------------------------------------------------------------------------81、附件一系统电路原理图----------------------------------------------------------82、附件二系统元器件清单----------------------------------------------------------11一、方案论证与选择1、单片机的选择方案一：选择A VR单片机。

模拟路灯控制系统设计

主程序流程
传感器数据处理：对传感器采集的数据进行预处理，包括滤波、去噪、归一化等操作，以提取有效信息并减小误差。
传感器数据处理
控制算法实现
控制算法实现：根据传感器数据处理的结果，采用合适的控制算法（如PID控制、模糊控制等）计算输出控制信号，以调节路灯的亮度和开关状态。
执行器驱动程序：根据控制算法输出的控制信号，驱动执行器实现路灯的亮度和开关控和数据传
总结词
通信模块负责实现远程监控和数据传输功能，使管理人员能够实时了解路灯的工作状态并进行远程控制。常见的通信方式包括无线通信和有线通信，能够将路灯的工作数据传输到上位机或云平台进行监控和管理。
详细描述
通信模块
03
系统软件设计
主程序流程：首先初始化系统，然后不断循环检测传感器数据，根据控制算法处理数据，输出控制信号驱动执行器，同时通过通信协议与上位机进行数据交互。
问题分析与改进
针对测试过程中发现的问题，进行深入分析，并提出相应的改进措施和建议。
性能评估与优化
根据性能测试的结果，对系统的性能进行评估，并提出优化方案，提高系统的性能和稳定性。
验证结果分析
05
系统优化与改进
03
设备布局
合理规划硬件设备的布局，确保设备之间的距离适中，避免因距离过远导致信号衰减或通信延迟。
03
02
01
功能测试
测量系统对控制指令或传感器数据的响应时间，确保系统反应迅速、及时。
响应时间测试
长时间运行系统，检查系统是否出现异常或故障，评估系统的稳定性和可靠性。
稳定性测试
验证系统是否能方便地添加或减少硬件设备，以适应不同规模和需求的路灯控制系统。
扩展性测试
性能测试

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。

路灯控制器课程设计报告

- - --指导教师签字：年月日- - --目录摘要 (I)1课题背景〔或绪论、概述〕 (1)1.1课题背景 (1)2设计方案简述 (2)2.1 主要器件及作 (2)2详细设计 (3)3.1 单元电路设计 (3)3.2时间计数器电路 (6)3.3次数记数电路 (6)3.4译码、显示电路 (7)4设计结果及分析 (8)4.1测试结果 (8)5总结 (9)5.1加深理论学习 (9)5.2加强动手实践能力.............................. . (9)5.3培养科研能力 (9)参考文献 (10)摘要本设计以数码管、译码器、计数器、光敏电阻、运放、555定时器、PT2262、PT2272、继电器、三极管、二极管、电阻、电容等元件制作的路灯控制器。

主要实现当处于暗环境下〔晚上〕能够自动开灯〔发光二极管亮〕，当处于亮环境下〔白天〕能够自动关灯〔发光二极管灭〕；能自动记录“路灯〞的开灯次数〔用1位数码管显示〕；能累计“路灯〞开灯时间〔用2位数码管显示〕。

通过用Protel99SE画电路原理图和用proteus仿真和理论分析设计出路灯模拟控制的蓝本。

最终在实际中调试检验。

在最初时，显示亮灯次数的数码管显示的数值不是很准确，可以通过调节滑动变阻器的分压比实现次数的稳定，然后再在输出端经过两次求反稳定输出波形。

通过课程设计，将理论知识应用于实践，加强了对知识的广度与深度的理解。

培养了动手能力和一定的科研创新能力，在广泛获取有关知识理论的前提下，通过实践展示出来.理论与实践在一定程度上很接近，但不会结对符合，由此得出结论，通过理论指导实践，通过实践促进理论的学习。

关键词：数码管；译码器；计数器；PT2262；PT22721课题背景〔或绪论、概述〕1.1课题背景1.1.1目的意义该设计是通过实际设计调试成一个可以自动控制的模拟路灯控制器，通过实际的模拟解决人力资源的浪费，提高效率。

模拟路灯控制器有着十分广泛的应用背景。

2023年模拟路灯控制系统设计报告

模拟路灯控制系统设计汇报摘要本设计以单片机做关键控制单元，支路控制器由STC89C52实现时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路准时开灯和关灯；单元控制器以STC12C4052为关键运用超声波测距完毕对定位点旳监测使电路能根据交通状况自动调整亮灯状态；光控LED点亮由纯硬件电路构成，根据光敏三极管旳特性实现电路根据环境明暗变化，自动开灯和关灯；支路控制器与各控制单元通过RS-485总线进行通信。

此系统基本实现题目规定，并且稳定性好，成本低，易于操作。

关键词：单片机;超声波测距;光控电路;RS-485总线AbstractThe design makes MCU as the core of the control unit to achieve the clock function ,be set up to display light switching time and control the whole slip road to switch the lights.The unit controller uses STC12C4052 as the core to complete the ultrasonic ranging point for monitoring traffic conditions in the circuit to automatically adjust lighting according to the state, the light-controlled LED lighting from a pure hardware circuit, according to the characteristics of phototransistor circuit implementation according to environmental changes in light and shade, auto lights, and turn off the lights, slip controller and the control unit through the RS-485 bus. This system is basically the subject requirements, and good stability, low cost, easy to operate. KEYWORD:MCU,Ultrasonic Ranging;Light Control Circuit;RS-485 bus一、方案选择与论证1、时钟旳实现方案一:采用FPGA,集成度高，速度高，时钟精确，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。

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控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。

（2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。

（3）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。

（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。

（5）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。

2.2发挥部分（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。

（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%围设定并调节，调节误差≤2%。

（3）其它（性价比等）。

三、设计的作用与目的随着大规模集成电路的发展，越来越多的控制系统趋向智能化和人性化，跟随它的发展，模拟路灯控制系统也实现了智能化和人性化。

无论从实现功能还是从成本来讲，都达到了最优。

模拟路灯控制系统的设计是紧随了市场的要求和发展趋势，同时也反映出电子的快速发展，电子已深入生活的方方面面。

本系统以FREESCALE公司的MCU芯片MC68HC908JL3为核心，加以简单的外围电路。

JL3单片机在工业上的应用比较广泛，其可靠性、抗干扰能力和温度稳定性都比较强，性价比高。

这是一个低成本的路灯控制解决方案，除了选用廉价的单片机芯片，还采用了廉价得微型激光发射器与光敏电阻组合的方式代替昂贵的工业控制光电传感器，大大降低了系统成本。

整个系统的电路简单，结构紧凑。

经过检测，该系统能长时间稳定工作。

四、设计方案4.1 功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：一是时钟功能及定时开关灯。

二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。

三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。

四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。

五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%围设定并调节，调节误差≤2%。

以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路得以实现。

征对以上的五个功能，基于模块化的设计思想，以下分别叙述之。

4.1.1 时钟功能及定时开关机采用单片机置时钟振荡电路及定时器构建时间平台。

本方案直接利用单片机的置定时器，通过定时器的中断和简单运算实现时钟功能。

例如：JL3单片机，在4M时钟时，单个指令的运行时间是1微秒，设置定时器1每125个指令周期产生一个中断，即125微秒，8个中断后，时间平台是1毫秒，设置以下时间计数变量分别为：uchar To1mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了1毫秒uchar To2mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了2毫秒uchar Is2mS = 0; //到达2毫秒时刻uchar To20mS = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了20毫秒uchar Is20mS = 0; //到达20毫秒时刻uchar To1S = 0x00; //当该变量增加到某个数值时,表示经过了1秒uchar Is1S = 0; //到达1秒时刻在秒时间平台，用ToMIN变量，计数60秒后进入分钟平台，计数60分钟后，进入小时平台。

本方案没有增加外置电路，充分利用了单片机的定时器功能，实施简洁方便，主要的缺点是当控制系统断电或死机以后，需要人工重新定时。

4.1.2 根据环境明暗变化，自动开灯和关灯功能本系统采用AD变换。

光敏电阻与固定电阻串联，由单片机置的AD变换接口读入当前的电压值，然后根据读取的电压值判断当前的环境亮度。

路灯的开启电平由部的变量控制。

方案二的优点在于可以方便以实现对路灯开启电平的数码控制和远程控制。

4.1.3 根据交通情况自动调节亮灯状态当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。

本系统采用微型激光发射器与光敏电阻组合形成发射接收对。

激光的特点是传输距离远，能量集中。

当没有物体遮挡时，激光直射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值较小，当有物体经过时，激光被遮住，此时光敏电阻的阻值较大。

由于光敏电阻对环境光同样敏感，本设计运用了较长黑色套管遮挡环境光线。

只有激光才能直射到光敏电阻的表面。

4.1.4 声光报警功能采用光敏电阻检测路灯的亮度，同时排除环境光的干扰。

利用单片机的AD口，读入光敏电阻上检测到的路灯亮度值。

4.1.5 恒流源驱动LED及20％到100％围可调亮度采用PWM方式驱动功率三极管输出驱动电流，用电流取样电阻串入LED供电回路，用AD口读取当前的电流值，实现闭环控制。

利用了单片机的AD变换资源，同时采用PWM方式，可以使LED工作在断断续续的状态，可以延长LED的使用寿命。

4.2系统各模块的设计方案4.2图系统各模块功能说明五、系统硬件设计5.1 路灯的工作模式本模拟路灯控制系统具备5种工作模式，分别是自动群控模式、自动分控模式、根据照度自动控制模式、根据交通情况自动控制模式、手动控制模式，下面对每种工作模式简单介绍如下：自动群控模式在该模式下，支路控制器根据设定好的定时信息，自动地同时打开或者关闭两盏路灯。

系统启动后默认进入该模式。

自动分控模式在该模式下，支路控制器根据设定好的定时信息，分别控制两盏路灯的开关，例如，当系统的时间和路灯1开灯的时间相等时，开启路灯1；当系统的时间和路灯2关灯的时间相等时开启路灯2。

根据照度自动控制模式在该模式下，当环境照度低于一定的值时开启两盏路灯，当环境照度高于一定的值时关闭两盏路灯。

根据交通情况自动控制模式在该模式下，当可移动物体M由左到右到达S点时（见图2 路灯布置示意图），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右到左移动时，则亮灯的次序与上相反。

手动控制模式在手动模式时，两盏路灯只能由支路控制器用增加和减少键手动的调整亮度，路灯的亮度可以在0％～100％自由的上下调整，步进为10％。

（1）～（4）等四种工作模式是互斥的，即在某一时刻只能具有其中的一种功能，不过各种模式可以手动的切换，手动调整路灯亮度的功能在这四种模式中都是有效的。

另外，路灯的系统还具备故障检测5.2 按键操作说明⏹支路控制器具备6个按键，分别为时间调整键、模式选择键、亮度调整键、增加键、减少键、确认键。

⏹时间调整键：按时间调整键时，可以循环地选择系统时间、路灯1和2共同的开关灯时间、路灯1的开关灯时间和路灯2的开关灯时间。

⏹模式选择键：按模式选择键可以进行系统工作模式的切换，顺序为自动群控模式→自动分控模式→根据照度自动控制模式→根据交通情况自动控制模式→手动控制模式。

⏹亮度调整键：按亮度调整键可以循环选择路灯1和2的亮度，选择以后再按亮度调整键，就可以分别调整两盏路灯的亮度。

⏹增加、减少键：按这两个键可以对时间或者亮度进行增减，长按时时间或者亮度可以连续变换。

●确认键：确认键只在时间调整时有效，分别确认小时、分钟、秒的输入。

5.3 单元电路设计5.3.1 电源供电电路采用变压器与三端稳压器相结合5.3.2 单片机最小系统其核心芯片是MC68HC908JL3。

5.3.3 输入与输出键盘：R610kR72kR84.7kR910kR1030kR11100kS6SW-PBS5SW-PBS4SW-PBS3SW-PBS2SW-PBS1SW-PB+5VDC采用AD变换输入口为键盘输入口，节省了IO口资源。

LCD与LED显示：5.3.4 电流源驱动及电流检测Q3LIP31Q4LIP31R2310R2710L1LEDL2LEDR212kR262kR241k R281kC13104C14104OUT1_PMWOUT2_PMWRead_l1Read_l2+C1147U+C1247U12JP1CurrentTest112JP2Current2电压测试点电压测试点电流测试点电流测试点R222KR252K1J31J41J11J2+12DCV加散热片加散热片5.3.5 光电检测电路六、软件设计软件采用C语言编写，可移植性和可读性强。

软件编写体现了模块化的任务驱动方式。

代码尽量符合变量定义规。

6.1 子程序本系统包含以下子程序//键盘处理------------------------------void KeyboardScan(void);//键盘扫描函数void KeyboardOperate(uchar KeyNum);//按键处理函数//定时器处理------------------------------void InitTimer(void);//定时器参数设定及启动//路灯控制------------------------------void BrightnessSet(uchar LightNum, uchar Brightness);//亮度调整//AD采样------------------------------void ADExchange(uchar Num);//AD采样/*************************************************************** 亮度调整函数* **************************************************************/void BrightnessSet(uchar LightNum, uchar Brightness)；/*************************************************************** 溢出中断处理程序* **************************************************************/void interrupt 6 TimerInterrupt(void);6.2系统主程序流程图6.2.1 系统流程图6.2.2定时器溢出中断处理函数流程图6.2.3按键扫描流程图七、系统测试7.1 指标测试7.1.1各部分测试的指标功率测试功能测试7.1.2 系统实现的功能1．基本要求2．发挥部分3．特色功能7.2 测试结论本方案的系统设计基本完成设计要求，经过功率扩大、电网通讯等方面的改良，可以用于实际路灯控制，是一个低成本，高可靠性的解雇方案。