模拟路灯控制报告.doc

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1、密级：公开参赛题目：模拟路灯控制系统二○一○年十一月电子电路设计大赛班级：电0804-2、电0802-1、电0804-1专业：电子信息、铁道信号、通信技术姓名：贾冰川刘瑞欣阮春青3摘要模拟路灯控制系统是生产生活和城市道路建设中必备的系统之一。根据设计题目要求，我们本着简单、准确、可靠、稳定的原则，采用了分别设计匹配互连的思想。系统的特色在于：通过AT89S52单片机设定开关灯时间，采用数字电路和模拟电路有关知识，达到对路灯的有效控制，并能够在路灯发生故障时，产生低电平，并将低电平信号传给单片机，单片机接收到低电平，产生报警信号，并显示故障路灯的地址编号。我们以单片机

2、为中心，通过AT89S52单片机实现对路灯定时开关及时间显示的控制。电路可根据外界环境明暗的变化，能够自动进行开灯和关灯。红外传感器可以接收物体在一定范围内发出的红外线，因此，将红外传感器置于适当位置，便可实现灯依次点亮的控制。通过对AT89S52单片机进行编程，使用单片机的两个端口分别对两只路灯进行控制，并设定不同的开灯和关灯时间。路灯故障时，支路控制器产生低电平，送入AT89S52单片机，产生报警信号。最终，达到所要求设计的各项指标。关键词：数字控制红外感应光敏感应单片机路灯控制3目录一、设计任务41.1任务41.2要求51.3实现功能5二、器材6三、电路图和工

3、作原理63.1恒流源模块63.2光敏感应模块73.3红外感应模块73.4路灯故障检测模块83.5声光报警模块83.6显示模块8四、软件流程94.1主控电路94.2软件流程9五、结论分析10六、实验总结11附录一元件清单11附录二程序代码123一、设计任务1.1任务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。路灯控制系统示意图路灯布置示意图（单位：cm）321.2要求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。（3）支路控制器应能根据

4、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．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%范围内设定并调节，调节误差≤2%。（3）其它（性价比

5、等）。1.3实现功能（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。（3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：32（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。二、器材51系列单片机LCD显示屏红外传感器光敏电阻相关电阻、电容（详见附录一）三、电路图和工作原理3.1恒流源模块如图2所示：此恒流源电路带负载能力非常强，且线性很好。电压信号经过电阻R1、R2分压后再输入到集成

6、运算放大器的3号脚，由集成运放特性可知，VI=VO，流过电阻R3的电流I=VO/R3，即流过LED的电流I=VI/R3。此恒流源电路结构简单，但性能却非常优秀。恒流源模块主要给1W的LED提供电流，电流值不大，输出电流限定在200mA以内，恒流源的给定值由路灯控制器根据实际需要的亮灯需求给定。当输入为高电平时，LED灯亮。恒流源原理图如图2所示：323.2光敏感应模块光敏感应电路以LM339为核心元件，用光敏电阻测量环境的变化，用电位器调节电路对光照量的敏感度，当光照量达到设定值时，LM339产生一个信号告知单片机可以开灯或关灯了。当未达到光照量时时，输出为低电平；

7、达到光照量后，输出为高电平。光敏感应原理图如图3所示图33.3红外感应模块采用透射式红外对管检测移动物时，感应的电压变化大，灵敏度比较高，经比较电路容易产生高低电平，适宜用于移动物的检测。利用透射式红外对管检测移动物的原理图如图4所示；3.4路灯故障检测模块路灯控制器在路灯需要开灯的时刻对LED32灯进行检测，根据恒流源给定值（对应LED等应有的工作状态）及实际测得的LED的电压电流值对LED故障进行判断，如果LED的实际工作状态与应有的状态不符，则判定该LED等出现故障，检测电路将故障信号送至路灯控制器，由控制器发出声光报警。经过测试，当路灯出现故障时，输出为