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时间:2018-07-07
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1、路灯节能控制器的设计与研究【摘要】本文论述了一种基于单片机的路灯节能控制器软硬件设计方法,阐述了该控制器的节能原理,重点讲述了DS1302时钟芯片的读写操作方式,并给出了电路连接图及部分单片机C语言程序实例。中国1/vie 【关键词】节能;单片机;液晶;时钟;继电器 引言 随着我国经济社会持续快速发展,能源供应紧张的问题日益凸显,特别在用电高峰期,电力缺乏更加严重。而道路照明用电占了相当的比重,是消耗电能的一个重要方面。照明节能正在成为一个节约能源、保护环境的重要措施,本文研究设计的控制器正是应用于路灯照明节能领域[1]。 1.控制器节能原理 1.1分时段节
2、能 单片机通过时钟芯片获取准确的时间信息,从而分时段控制继电器的通断状态,比如到了夜间23点,车辆稀少了,此时继电器断开,路灯熄灭,熄灭的时间点可任意设定。安装时,每隔一盏路灯装一个,这样的话不至于夜间漆黑一片,同时又达到了节能目的。 1.2车辆行驶时的安全性考虑与设计 加入声音传感器,感知是否有车辆经过。当有车辆驶来时,传感器探到声音,向单片机输出低电平,单片机立即触发继电器闭合,熄灭的路灯被点亮;当车辆驶离时,声音消失,传感器向单片机输出高电平,单片机触发继电器断开,路灯再次熄灭,继续节能。 2.硬件设计 2.1系统硬件框图和实物图 系统硬件框图和实物
3、图如图1所示,包括单片机、时钟芯片、声音传感器、按键、12864型液晶屏、继电器、系统电源等。 芯片及电子元器件选型简介: 1)单片机型号为AT89S52,是一种基于CMOS工艺的低功耗、高性能8位微控制器,具有8K片内程序存储器。 2)时钟芯片型号DS1302,可以提供年、月、日、时、分、秒、星期等时间信息,通过三个简单的串行接口与单片机进行同步串行通信。 3)液晶显示模块型号为12864型,内部含有国标一级、二级简体中文字库,显示分辨率为128*64,构成本控制器的人机交互界面。 4)继电器采用固态直流控交流型,控制端的触发电压为3V至32V直流信号,输
4、出端接入220V市电交流回路,固态型的控制端与输出回路采用光耦可靠隔离,开关噪声非常小,不影响单片机控制系统的正常工作。 5)声音传感器:采用驻极体作为拾音器,经过LM393的电压比较输出高低电平信号,检测到声音时输出低电平,反之输出高电平,灵敏度可调节。 2.2单片机与时钟芯片DS1302的接口电路设计 时钟芯片接口电路原理图如图2所示。DS1302的X1、X2端通过两个30pf瓷片电容跨接32.768KHz晶振,为其工作提供时钟节拍。VCC1端为外接锂电池引脚,该引脚接3V锂电池正极,一般采用2032式纽扣电池,以节省电路板空间。CLK、I/O、REST分别
5、接单片机的3个通用I/O口,以 4.结束语 本文研究了路灯节能控制器软硬件设计问题,设计了控制器的硬件电路,并对关键的程序代码做了阐述,同时搭建了硬件系统,经过试验达到了预期效果,为将来在电气控制领域开展进一步研究打下了扎实的基础。
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