基于单片机的LED智能路灯控制系统设计措施.doc

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1、0 引言随着数字技术和网络技术的发展，路灯数字化和网络化已经成为一种必然趋势。节约能源、保证灯具寿命、提高照明管理水平、美化城市夜晚和保证城市夜间出行安全等，已经成为对照明系统的一项基本要求。社会文明的不断发展、城市规模的急剧膨胀，城市照明已不仅局限于道路的照明，社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性、路灯的节能要求也不断增高。城市的扩大，路灯数量的迅速增长，人工控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适合城市的发展。因此对于路灯所采取的智能控制和节能措施已经非常有意义。本文设计的LED智能路灯控制系统以STC89C58RD单片机作为主导控制芯片，可实

2、现时钟定时开关灯，根据环境明暗变化实现开关灯，根据交通情况自动调节亮灯状况，路灯出现故障实施声光报警等一系列智能化行为。1 系统总体设计方案系统采用光敏二极管检测环境明暗变化，用红外接发器作为根据交通情况自动调节亮灯的器件，将红外发射器安装在路灯杆上，红外接收器安装在路灯支架上面，当光敏二极管检测不到光源，且红外接收器检测到红外信号时，路灯会点亮，相反则不亮。采用编程来实现定时，设计路灯开灯关灯时间，选用LCD12864作显示器件，并作相应显示。系统结构框图如图l所示。图1系统结构框图2 单元模块设计我们选择的STC89C58RD芯片，本身有可编程的定时/计数器，可以通过软件编程实现定时/计数

3、。当到达设定的时间，就执行相应的定时设定任务。该电路采用光敏二极管作为主控元件见图2，当没有光照时，反向电阻很大，反向电流很小；当有光照时，光子打在PN结附近，于是在PN结附近产生电子一空穴对，它们在PN结内部电场作用下作定向运动，形成光电流。光照越强，光电流越大。所以根据环境的明暗输出不同的电压信号。图2 光敏电路2.3红外接收发射部分检测交通情况路灯亮灭按要求分别在道路两旁路灯杆上安装红外接收器见图3，信号的接收端连到单片机，当车辆或者行人经过时，接收器检测到红外，信号端检测到高电平输入，从而控制路灯的亮灭。图3 红外发射传感器路灯故障时，LED0点亮，蜂鸣器响起，到达声光报警功能见图4。

4、单片机P0.7-个脚给高电频时，LED0点亮，并且三极管导通，蜂鸣器也发出声响。图4声光报警该部分用LCD128*64作为显示见图5，采用该显示器的主要原因是，可以显示图片和字符，功能十分强大，通过显示提示控制整个电路的控制。图5 显示电路该电路提供一个恒定不变的电流见图6，Q3端接负载，使负载稳定工作。负载加大也不会影响电流的变化。这样所接的路灯能稳定工作。通过调节输入端电压可以相应改变电流的输出。而TIP122达林顿管的集电极C的基准电压可以是l2-20 v.图6 恒流源电路该电路运用了一个LM358搭建的两个电压比较器，分别可以检测P1、P2端的两个路灯的好坏。当路灯导通工作时，比较器的

5、2脚、6脚会有电压，而比较器的3脚、5脚通过滑动电阻调节电压，并且3脚、5脚的调节电压要分别比2脚和6脚的工作电压小，但不能调至0 V.所以路灯正常工作时，单片机P0.5脚和P0.6脚输出低电平，路灯有故障时，P0.5脚和P0.6脚就会输出高电平。3 系统软件设计系统软件框图如图7所示。图7 系统软件框图4 系统测试结果LED路灯驱动电流输出端电压、电流的测试结果见表1和表2。表1负载一一个灯表2 负载二两个灯5 结论本文提出了一种基于单片机的路灯智能控制系统的设计方案，并完成了硬件和软件的设计。智能控制装置能根据交通情况自动调节亮灯状态：当车辆或行人靠近路灯时，路灯逐渐变亮；当车辆或行人远离时，路灯自动变暗并且最后熄灭。控制器还能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。该系统总体性价比高，维护成本低，功耗低，工艺环保，符合绿色经济和节约型社会的要求。学习文档 仅供参考