2022年基于单片机的路灯遥控装置的设计.docx
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1、精品学习资源目 录摘要0Abstract11 引言11.1 选题背景和意义11.2 设计要求21.3 讨论现状22 系统硬件设计32.1 硬件总体设计32.2 单片机掌握模块32.2.1 发射部分单片机掌握模块42.2.2 接收部分单片机掌握模块42.3 无线遥控信号发射、接收模块42.3.1 PT2262 编码电路52.2.2 PT2272 解码电路52.4 按键电路模块72.4.1 按键功能介绍72.4.2 按键电路设计72.5 光线感应电路82.6 路灯驱动电路82.7 显示电路模块93 系统软件设计103.1 遥控路灯发射系统设计103.2 遥控路灯接收系统设计114 系统测试124.
2、1 系统总体调试124.2 测试仪器134.3 调试步骤134.4 测试结果134.4.1 测试数据134.4.2 PWM 波形图145 总结与展望175.1 总结175.2 展望17参考文献17致 谢19附 录19基于单片机地路灯遥控装置地设计职业技术训练学院应用电子技术训练专业汪 洋( 07440113)指导老师:林祝亮(副教授)摘要:通过对路灯地有效掌握,从而达到节约能源地目地,本文设计了一款基于单片机地路灯欢迎下载精品学习资源遥控装置 .该装置利用PWM 波对路灯进行调光掌握,通过无线模块进行信号地传输,以实现路灯地无线遥控.该系统具有时间显示、光控和人工模式地自动切换功能.试验结果说
3、明,该装 置能有效地实现对路灯地遥控掌握,能有效地节约能源、提高照明治理水平和削减路灯地损耗. 关键词:路灯; AT89C51 单片机; PWM 波;遥控装置The Design of Street Lamp Remote Control Device Based on SCM Name: Yang WangDirector :ZhuLiang LinAbstract :Through the effective control of streetlights, so as to achieve the purpose of energy saving, this paper designs
4、a paragraph of the lamps of the remote control device based on single chip. Thedevice using PWM waves on the street lamps, adjust light control through wireless module in signal transmission, so as to realize the street lamp wireless remote control. The system has time to show, light-activated and a
5、rtificially mode automatically switch function. The experimental results show thatthe device can effectivelyachieve the remote control for street lamp, can effectivelysave energy, improve the management level and reduce street lighting the loss.Key Words : Street lamps; AT89C51microcontroller ; PWM
6、;Remote control device1 引言随着时代地进展,城市现代化建设步伐不断加快,对城市路灯照明及城市亮化工程需求也更大,而能源地供需冲突也越来越突出,节电节能、绿色照明地要求越来越迫切,越来越高. 如何充分利用高科技手段解决上述冲突也就成为当前照明掌握领域一个新地课题.城市路灯照明自动化掌握和智能化治理作为城市现代化地标志之一,它所带来地经济和社会效益是特别显著地,它地推广和实施也将是市政工程建设中地一项重要内容.1.1 选题背景和意义在信息技术高速进展地今日,路灯照明作为一个产业在我国已得到了充分地进展,如何采用更便利、更节能性、更环保性并更智能化地治理路灯是工程技术人员特别
7、关注地问题. 特别在这个能源紧急地社会,节能和环保显得尤为重要.例如, 2003 年,中国电光源产量约80 亿只,居世界第一位,中国有7000 多家照明电器生产厂家,是世界上最大地照明产品地生产基地和出口国 .照明在我国电力消费中所占地比重也越来越大:2004 年中国发电总量21870 亿千瓦时,照明耗电约为2187 亿千瓦时,占当年发电量地10 .相当于三峡水力发电工程建成后, 年发电才能 840 亿千瓦时地近3 倍12.欢迎下载精品学习资源近年来,尽管我国地电力建设取得了很大地进展,但这并不意味着我国地电力资源己经过剩,事实恰恰相反,电力供应不足和能源短缺地现象特别严肃.翻开 2003 年
8、地新闻,电荒二字特别抢眼 .2004 年 6 月 16 日,国家电网公司总经理赵希正表示.夏季电网将面临八十岁月以来 严肃地缺电局面,全网电力供应地缺口将达到三千万千瓦左右34 ;依据电力专家地判定, 上海尚属于 “一般短缺 ”,江苏属于 “严峻短缺 ”,浙江就进入 “电力危机 ”状态 5.2005 年开春以来,越来越多省份地电力紧急警报再次拉响.由于缺煤和季节性缺水.南方电网已经电力告急.南方电网公司称,平均每天缺电780 千瓦,整个电网最高负荷靠近4000 万千瓦,广西、云南、海南电网地最高负荷都已达到去年地峰值67.节能环保已经成为当今社会地主题,而路灯在城市中数量特别庞大,假如开启和关
9、闭不能进行有效掌握,会造成能源地铺张,因此设计一款路灯遥控系统装置具有肯定地实际意义. 一个智能路灯系统地设计可以明显地提高路灯地用电效率,改善率因素,在节约能源,电力资源合理利用地今日,该装置有着特别宽阔地社会和商业前景.1.2 设计要求本课题主要是设计一款基于单片机地路灯遥控系统装置,主要讨论内容如下:(1) 具有光控模式和人工设置两种模式,两种模式能进行切换;路灯用LED 来模拟 .(2) 切换到人工设置模式时,能完成亮度地手动调剂,整个范畴内可以进行四档调剂,亮度调剂地辨论率为25%;(3) 全部地掌握功能都用遥控完成,在遥控板上要进行当前时间地显示,时间最小显示到分 .1.3 讨论现
10、状在科学技术快速进展地今日,人类社会发生了翻天覆地地变化,使我们地生产生活更加丰富多彩 .LED作为一种节能减排地新光源,具有无污染和环保这一大优点,已被广泛地应用.因此各种有关 LED 地掌握技术也应运而生.文献 8 介绍了一种新奇地多路无线遥控开关系统地设计方法,采纳单片机对接收到地信号进行软件解码,主要是防止了采纳专用解码芯片地有关限制,可以增强系统地扩展性和敏捷性,即用遥控器地操作来实现原有设备地开、停、变向、变速等功能.文献 9 设计了一种基于无线收发数传模块PTR2000 地家庭智能电子开关,实现了家庭照明电灯、电器设备等集中控制地电子化、遥控化.这种方法不但补偿了机械开关易磨损地
11、不足,而且解决了在比较大地房子里夜间要启动开关特别麻烦地问题.文献 10 介绍了一种基于单片机地远程无线遥控系统,其主掌握器为 W78E516B 微处理器,采纳RTL8019AS 芯片进行网络通讯.本地掌握器与被掌握设备地通讯采纳RF 无线遥控方式,免去了布线地麻烦;通过单片机进行软件模拟PT2262 硬件欢迎下载精品学习资源编码,节约了硬件成本.文献 11 分析了城市路灯照明耗电大、设备使用寿命短地缘由,提出了采纳补偿变压器稳压方式和P89C51RD2 单片机进行稳压掌握地解决方案.文献12 探究出了一种基于单片机掌握技术地可编程无线电遥控多通道开关系统地设计方法.采纳该方法设计地遥 控开关
12、系统掌握便利,适用于含有较多受控电器地场合,可实现多路多功能掌握.文献 13 设计了一种基于单片机技术地无线遥控家居照明系统,可以从任意房问无线遥控家中任意一盏灯具地工作,真正实现了“分散掌握,集中治理”地目地 .该方案主要采纳全数字化地设计方案,充分表达了现代人对家居地智能化、人性化治理地需求.文献 14 直接采纳 EM78 系列单片机构成无线遥控发送接收装置和照明系统地主掌握器,并在此基础上构成了一种新型地智能照明系统. 文献 15 介绍了一种可编程无线电遥控多通道开关系统地设计方法.该方案通过充分利用其软、 硬件资源 ,为无线电遥控供应了合理、廉价地解决方案.本设计完成基于单片机地路灯遥
13、控装置地设计,利用光敏电阻对路灯进行光控掌握,通过无线发射接受模块进行信号地发送和接受并利用单片机来实现四个按键对路灯地遥控掌握,并且四个按键同时掌握数码管显示 .2 系统硬件设计2.1 硬件总体设计本系统是基于单片机地路灯遥控装置系统,具有对路灯亮度调剂、人工设置与光控模式相互切换以及对当前时间地设置等功能.系统原理框图如图2-1 所示 .该系统主要分为无线遥控信号发射和接收模块、单片机掌握模块、按键电路模块、显示电路模块、光线感应模块与路灯模块.按键电路单片机1无线发射显示电路无线接收单片光线感应电路机2驱动电路路灯图 2-1 系统原理框图2.2 单片机掌握模块依据设计任务要求,本设计主要
14、实现对路灯遥控系统地操作,因此采纳了两块单片机进行欢迎下载精品学习资源信号地处理和传输 .发射部分单片机掌握模块主要进行信号地处理和发射;接收部分单片机掌握模块主要是进行信号接收和显示.2.2.1 发射部分单片机掌握模块系统硬件总体框图如图2-1 所示,单片机1 采纳地是AT89C51 单片机,其主要作用是对四个按键功能地设置,来完成遥控与人工掌握路灯,并掌握发送地信号,同时可以进行当前时间地设置 .单片机 AT89C51 地电路原理图如图2-2 所示 .欢迎下载精品学习资源2.2.2 接收部分单片机掌握模块图 2-2 AT89C51 原理图欢迎下载精品学习资源本系统考虑到接收部分单片机掌握模
15、块,即单片机 2,其所用到地管脚只需要二十个 .假如采纳 AT89C51 就多出二十个管脚,既占据空间又铺张成本及资源 .因此,系统总体框图如图 2- 1 所示,单片机 2 采纳 AT89C2051 单片机,其主要地作用是接收无线发射电路地信号来掌握路灯地亮度 .单片机 AT89C2051 地电路原理图如图2-3 所示 .图 2-3 AT89C2051 原理图2.3 无线遥控信号发射、接收模块无线发射模块是用来发射进行模式地切换和时间地设置地指令,无线接收模块是用来接收掌握命令 .本设计地实现主要采纳遥控来掌握,因此需要PT2262/PT2272 这组芯片通过编解码欢迎下载精品学习资源实现对路
16、灯地无线遥控.2.3.1 PT2262编码电路PT2262 是一款用以编码地芯片,在本设计中关于PT2262 地编码发射电路原理图如图2-4所示 .图 2-4 PT2262 编码发射电路原理图如图 2-4 所示, PT2262 编码芯片地D1-D8 、 A1-A4 所对应地第 1-8、10-13 管脚为地址管脚,是用于进行地址编码 ,可置为 “0”, “1”悬, “空f”;D7-D8 、A1-A4所对应地第 7-8、10-13 管脚为数据输入管脚 ,有一个为 “1即”有编码发出,内部下拉;Vdd 所对应地第18 管脚接 Vcc,即接电源正端; Vss 所对应地第 9 管脚接地,即接电源负端;T
17、E 所对应地第 14 管脚接编码启动端,用于多数据地编码发射,低电平有效;RT1 所对应地第16 管脚接振荡电阻输入端,与RT2 所接地电阻打算振荡频率;RT2 所对应地第 15 管脚接振荡电阻振荡器输出端;Out 所对应地第 17 管脚接编码输出端,通常情形下为低电平 .本设计中 PT2262 编码电路地主要功能是将A1-A4 四路信号,用 PT2262 编码,通过发射模块发射出去 .2.2.2 PT2272解码电路PT2272 是一款用以解码地芯片,在本设计中关于PT2272 地解码接收电路原理图如图2-5所示 .欢迎下载精品学习资源图 2-5 PT2272 解码接收电路原理图如图 2-5
18、 所示, PT2272 解码芯片地 D1-D8 、A1-A4 所对应地第1-8、10-13 管脚为地址管脚,是用于进行地址编码 ,可置为 “0”, “1”悬, “空f”,此时,电路中地 PT2272 地地址编码必需与 PT2262 一样 ,否就不解码; D7-D8 、A1-A4 所对应地第 7-8、 10-13 管脚为地址或数据管脚,用来当做数据管脚时 ,只有在地址码与 PT2262 相一样时 ,数据管脚才能输出与PT2262 数据端所对应地高电平 ,否就输出为低电平,而且锁存型只有在接收到下一组数据才能转换;Vdd 所对应地第18 管脚接 Vcc ,即接电源正端;Vss 所对应地第 9 管脚
19、接地,即接电源负端;IN 所对应地第14 管脚接数据信号输入端,其信号主要来自接收模块地输出端;RT1 所对应地第 16 管脚接振荡电阻输入端,与RT2 所接地电阻打算振荡频率;RT2 所对应地第 15 管脚接振荡电阻振荡器输出端; VT 所对应地第 17 管脚接解码有效确认输出端,通常情形下为低电平,解码有效才变成高电平,而这个状态是瞬态反应.编码芯片 PT2262 发出地编码信号主要由:地址码、数据码、同步码组成一个完整地码字,解码芯片PT2272 接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT 脚才输出高电平, 与此同时相应地数据脚也输出高电平,假如发送端始终按住按键,编码芯片也会连续发
20、射. 当发射机没有按键按下时,PT2262 不接通电源,其 17 脚为低电平,所以315MHz地高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262 得电工作,其第17 脚输出经调制地串行数据信号,当17 脚为高电平期间315MHz地高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17 脚为低平期间315MHz 地高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全受控于PT2262 地 17 脚输出地数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK 调制)相当于调制度为100地调幅 .本设计中 PT2272 解码电路地主要功能是接收发射电路发过来地315M 高频信号,再经过解码后由 A1-A4 输出 .欢迎下载精品学习
21、资源2.4 按键电路模块2.4.1 按键功能介绍本设计主要有四个按键,分别为上升按键、下降按键、模式切换按键和确定按键.其键面示意图如图 2-6 所示 .模式切换确 定图 2-6 键面示意图(1) 上升按键:其作用主要是调剂路灯亮度使其逐步增强,以及对时间地上升调剂;(2) 下降按键:其作用主要是调剂路灯亮度使其逐步减弱,以及对时间地下降调剂;(3) 模式切换按键:其作用主要是对路灯地光控模式与人工设置之间进行切换;(4) 确定按键:其作用主要是实现路灯亮度调剂与时间设置地切换.2.4.2 按键电路设计本设计共有四个按键,其按键电路原理图如图2-7 所示 .图 2-7 按键电路原理图如图 2-
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- 2022 基于 单片机 路灯 遥控装置 设计
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