基于单片机的智能路灯控制系统资料(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上包头轻工职业技术学院专业论文论文题目：基于单片机的智能路灯控制系统292闫昱隆学号：_作 者：_风力发电专 业 名 称：_2016年05月08日专心-专注-专业基于单片机的智能路灯控制系统论文题目： 闫昱隆作者：_ 包头轻工职业技术学院 卢尚工指 导 教 师： 单位： 单位： 论文提交日期：2016年 05月 08日摘要设计了一个路灯自动控制系统，具有时控、光控相结合的路灯开关控制功能；以及路灯故障检测并显示故障路灯编号的功能。采用STC 89C51单片机作为核心控制部件；利用时钟芯片DS1302对路灯进行时控开关灯控制；由光敏器件完成环境光照度的采集与路灯故障检测，

2、从而实现光控开关灯与故障路灯的编号显示。本系统可以通过RS-232标准通信端口与路灯控制室的上位机进行通信。关键词：STC 89C51单片机；时钟芯片DS1302；光敏器件目 录1引言目前国内绝大部分的城市和地区路灯照明控制采用光控、时间控制及单点电子控制，维修管理采用人工巡查及群众反映等传统方式，由于缺乏科学有效的监控管理手段，白天大面积亮灯，夜间大面积不亮灯现象经常发生，往往不能及时发现和处理，不但造成电力资源、人力资源的浪费，提高了系统的运行成本，又给市民的生活带来不便。智能化道路照明系统能够根据不同区域的不同功能需求，在每天不同时段、不同自然光照度或者不同交通流量情况下，按照特定的设置

3、，实现对道路照明的动态智能化管理，即TPO管理(TIME时间PLACE地点OCCASION场合)。智能化道路照明控制系统，通过综合考虑和分析与道路照明密切相关的时间、路段、环境照度和交通流量等因素的场景控制方法，在微机中按照预设的控制策略，对道路照明进行动态智能化管理，控制路灯在不同情况下工作在不同状态实现多样化的道路照明场景，从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。2系统硬件设计2.1 硬件设计图1 智能路灯控制系统组成模块图系统硬件模块包含：控制模块，采用STC 89C51单片机实现；传感器模块，采用光敏电阻实现对周围环境光照度的采样，采用光敏二极管通断进行路灯设备故障的检测；时钟模块

4、，采用DS1302时钟芯片；显示模块，由4个LED数码管组成，用来显示故障路灯的编号；声光报警模块，实现路灯出现故障时的声光提示；通信模块，用于传输来自上位机的指令。系统模块组成如图1所示。2.2模块功能STC 89C51单片机根据时钟芯片DS1302提供时钟信号，按照下列时段实现时控开关灯空。1）冬季时间：傍晚18：00开灯，次日早晨7：30关灯。2）春秋季时间：傍晚19：00开灯，次日早晨6：30关灯。3）夏季时间：傍晚20：00开灯，次日早晨5：30关灯。这个时段可动态修改，修改操作在上位机完成，通过通信模块将指令写入STC 89C51芯片内，随即就改变了时控开关灯的工作时段。光敏电阻，

5、受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。通过ADC0832器件进行模数转换后提供给单片机，STC 89C51按照预设的方案实现如下光控路灯开关功能。1）自动测光，白天（或光线强时）路灯熄灭，夜晚（或光线暗时）路灯自动点亮。2）感光度可调，可根据需要调节在任意光线下工作。3）为防止瞬间强光的干扰，特设延时关闭功能（光线达到强光时，开关延时30秒左右才自动关闭）。光敏二极管是利用硅PN结受光照后产生光电流的一种光电器件，工作于反向偏压。白天受光照或路灯直接照射时光敏二极管反向电阻减小，二极管导通；光照很小时光敏二极管反向电阻增大，二极管截止。采用光敏二极管，检测夜晚

6、路灯是否正常工作。当光敏二极管截止时表明路灯设备故障或被盗，STC 89C51启动声光报警装置，同时在4位LED数码管上显示相应的路灯编号。3软件设计3.1 TCP/IP协议栈设计为了可以通过因特网通讯，一个可实现TCP/IP协议栈是必须的。网络协议通常分不同层次进行开发，每层负责不同的通讯功能。TCP/IP是一个四层协议系统，分别是：数据链路层，也称网络接口层，包括系统的设备驱动程序，与传输媒介一块处理接口细节包括SLIP和Ethernet等，这里使用Ethernet；网络层，主要协议是IP协议，以及ICMP和IGMP，我们主要讨论IP协议；传输层，为应用程序提供端到端的通信，主要是TCP和

7、UDP；应用层，处理应用程序细节，主要提供的应该包括HTTP超文本传输控制协议、TELNET远程登录、SMTP简单邮件传输协议,SNMP简单网络管理协议等。我们主要以uIP0.9TCP/IP源为代码为参考，设计了通信协议，uIP就像一个库，提供三个函数到系统底层，uip_init（）uip_imput（），和uip_periodic（），分别对应初始化uIP、处理输入包和处理周期及时事件。其中周期及时是用于驱动所有uIP内部时钟事件，例如包重发，通过SPCE061A的2Hz时基中段实现。应用程序必须提供一个回应函数给uIP。当网络或定时事件发生时，调用回应函数。uIP提供许多函数或堆栈交互，u

8、IP在任何一个事件发生时调用uip_appcall（），通过调用测试函数区别不同的事件。5致谢本论文是在导师卢尚工研究院的细细指导下完成的。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不禁使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导新完成的，倾注了导师大量的心血。在此谨向导师表示崇高的敬意和中国新的感谢!本轮为的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此感谢卢尚工老师的关心、支持和帮助，在此表

9、示深深的感谢，没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的论文的，同窗之间的友谊永远长存。参考文献：1求是科技.8051系列单片机C程序设计完全手册M.人民邮电出版社,2006.2求是科技.单片机典型外围器件及应用实例M.人民邮电出版社,2006,2.3边春远,王志强.MCS-51单片机应用开发实用子程序M.人民邮电出版社,2005,9.4沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现M.电子工业出版社,2005.5万光毅,孙九安,蔡建平.SOC单片机实验、实践与应用设计基于C8051F系列M北京航空航天大学出版社,2006.6徐爱钧,彭秀华.Keil Cx51 V7.0单片机高级语言编程与Vision2应用实践M.北京:电子工业出版社,2004.