光控路灯自动控制器毕业论文.doc

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1、青岛职业技术学院毕业论文题目光控路灯自动控制器电信学院应用电子技术专业812班2010年10月18日37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

2、明与使用就显得十分重要。本文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37目录摘要2目录4绪论5第一章模拟路灯控制方案61.1任务71.2要求81.2.1基本要求81.2.2发挥部分91.3说明9第二章硬件设计方案102.1主控芯片102.2单片机的电源设计112.3显示器及接

3、口设计112.4键盘接口设计122.5时钟系统设计132.5.1引脚功能及结构132.5.2DS1302的控制字节142.5.3数据输入输出(I/O)142.5.4DS1302的寄存器15372.6光控系统的设计152.7红外检测模块162.8恒流源系统设计172.9路灯通讯系统设计182.9.1RS485应用技术问题182.9.2硬件电路的设计192.9.3从设备地址配置电路设计192.9.4总线驱动器芯片SN75176202.9.5485总线输出电路部分的设计202.9.6隔离光耦电路212.9.7RS-485方式构成的多机通信原理

4、212.9.8通信规则222.9.9软件的编程24第三章软件设计流程图26结论35致谢3737绪论随着中国城市和经济的迅速发展，城市照明交通安全和灯饰美化工程也越来越受到普遍关注，同时为了符合节约型、可持续性发展社会的标准，产生了对路灯、灯饰工程监管改革的需求。路灯是城市照明工程的主要组成部分，在夜晚，路灯的照明起到非常重要的作用。目前一般的传统路灯一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具，这类灯具有发光效率高、光色好、安装简便等优点被广泛应用，但也存在功率因子低、对电量要求严格、耗电量大等缺点。我国大部分城市街道都采用“全夜灯”的方式进行照

5、明，这些街道在夜晚人流量和车流量都比较小，即使没有人或车经过，这些路灯也是长期点亮的，这时电能就被白白浪费掉了。很多路段真正有效的照明时间只占到整个照明时间的20%－30%。因此有些地方采用“半夜灯”前半夜全亮后半夜全灭的方式，此方法虽然节约了用电量，却带来许多社会治安和交通安全问题。传统路灯的照明和管理存在浪费大，路灯使用寿命短，远程操控、巡查无法监控，人工作业量大，故障维修反应效率低，统计查询功能弱等现象。对于“全夜灯”照明造成的浪费和“半夜全灭或半灭灯”带来的交通安全问题，可以采用通讯网络技术和智能控制管理。LED照明作为一种较新

6、的技术，广泛用于各种照明中。它具有效率高、使用寿命长等优点。一个LED路灯，如果要达到和普通的高压钠灯和高压水银灯那样的亮度，大约需要消耗的40W以上功耗，只有传统路灯的25%－40%。随着技术的发展，LED已经开始逐渐取代白炽灯。智能控制型路灯是运用先进的通讯手段，计算机网络技术、自动控制技术、新型传感技术与自动检测技术等构成的监控系统，快速准确地对道路照明、城市灯饰工程、广场照明、桥梁和隧道照明等系统进行智能监控，实现对远程路灯和电源实施遥控、遥测、遥监、遥视、遥信等功能，便于了解路灯运行状况以及它的维修和保养，能提高路灯运行质量和

7、效率，为能源节约和创造节约型社会打下基础。路灯智能控制系统一般由控制中心主站、各点测控分站、通讯系统三大部分组成。主站主要负责管理、控制整个系统的运行，其兼容性和容量大小可灵活配置；通讯一般采用有线或无线与的方式，目前技术有利用单片机实现路灯控制器的TCP／IP协议(实现自己数据的高速传输和实时控制)等技术；无线技术有GSM短信息网、CDPD公共无线数据网，或而各分站点通过安装单片机或新技术装备(如LONWORKS技术)构成其控制器，从而达到与主站通讯、接受命令、执行开关、控制电压、控制时间、反馈数据信息等功能。37第一章模拟路灯控制方

8、案本设计采用智能控制系统的路灯开关、亮度调节、时间控制等方式都能实现远程遥控，达到时控模式、光控模式、旁路模式的目的。设置开关灯时间表，可实现路灯全夜灯和半夜灯自动定时控制，管理人员可针对具体的情况对某一个