单片机太阳能热水器自控.docVIP

编号 淮安信息职业技术学院 毕业论文 题 目 太阳能热水器自控 学生姓名 学 号 系 部 电子工程学院 专 业 电子信息工程技术 班 级 指导教师 顾问教师 二〇一一年十月摘 要 随着城市化、现代化的推进，路灯得到大面积的普及，同时也耗费了大量的能源，为了节约能源，需要对路灯的工作加以管理，路灯管理系统应需而生。本文介绍了模拟路灯管理系统的设计与实现过程。本系统由支路控制器和单元控制器组成，一条街道的路灯由一个支路控制器和多个单元控制器构成RS-485网络控制，每个单元控制器安装在路灯杆内部，支路控制器安装在街道管理处的路灯柜里。模拟路灯管理系统具有三种工作模式：定时开关灯模式，环境光线感应自动开关灯模式，环境光线配合移动物体感应自动开关灯模式，可以由路灯管理员根据具体情况决定路灯的工作模式，当路灯出现故障时，支路控制器会发出声光报警信号，同时可以在支路控制器的显示屏查询出故障灯的地址编号。 支路控制器和单元控制器都采用MCS-51单片机为控制电路，支路控制器具有时间日历电路、显示屏电路、按键电路、通信电路、故障报警电路、电源电路，单元控制器具有移动物体检测电路、环境光线检测电、通信电路、路灯驱动电路、路灯故障检测电路，选用光电开关检测物体的移动，选用光敏电阻检测环境光线的亮暗，采用专用的时间日历芯片PCF8583来完成定时开关灯功能，采用普通的三极管恒流源电路为白光LED供电，通过调节PWM的占空比来控制路灯的亮暗程度，系统硬件电路简单，具有模块化的优点，并且功能强，成本低，容易推广。 关键词：单片机 RS-485 路灯管理系统 目 录 摘 要 I 第1章 绪 论 1 第2章 太阳能热水器结构图 6 第3章 太阳能热水器的工作原理 12 第4章 太阳能热水器控制系统原理 21 第5章 控制器应有的5大功能 29 第六章 总结与展望 34 6.1 总 结 34 6.2 展望 34 致 谢 35 参考文献 36 附录1支路控制器原理图 37 附录2单元控制器原理图 38 附录3 系统组装示意图 39 附录4 系统实物图 40 附录5 支路控制器主程序代码 41 第1章 绪 论 为了响应国家关于构建和谐社会、节能型社会的号召，推动全社会节约用电、提高能效、保护环境、促进社会经济可持续发展，全国各级城市的市政管理部门都在大力推广各种节电方案和节电设备。目前我国的电力供应十分紧张，缺电现象非常严重，节约资源减少浪费是头等大事。如果在全国各级城市的道路照明，特别是新建城镇的道路及住宅小区均推广采用高效的路灯节电设备，将大幅改善城市的照明质量，节约照明用电，实现资源的充分合理使用。 1.1课题的背景及意义 街道照明是一个城市形象的标志，是城市建设中非常重要的公用基础设施，照明系统的维护管理水平是整个城市形象和经济发展水平的综合体现。城市路灯照明系统的用电量是不可忽略的部分，在我国每年有大约12 % 以上电能是消耗在照明上的，在21 世纪的今天，节能的重要性越来越被广泛重视。传统的路灯在控制方面主要采用简单的光控、时控等方式， 这种方式存在着可靠性差，维护不方便等缺点。某些地区则采用人工巡视方式，但工作量非常大，特别在节假日及特殊情况需要保证全市亮化率的时候，地区全体工作人员上线巡视都可能满足不了要求，使得工作局面相当被动。而且人工巡视存在巡视周期，会出现故障长时间延时的问题。在通信技术高速发展的今天，各种有线、无线网络技术在各行业得到广泛应用，采用各种通信技术和各种检测技术实现基于道路路况的自适应照明系统，完美得解决了节能和照明的双重要求，它是智能路灯控制系统实现的一个发展方向。有鉴于此，我们提出了基于RS-485半双工串口通信网络组建的智能路灯控制系统的方案。此系统旨在实现“在保证为道路上行人照明的前提下，做到绿色节能”的目标。 1.2路灯管理系统的需求 传统路灯采用高压汞灯和高压钠灯，灯泡发光效率低，寿命短，光谱纯度不高，路灯照明的能源浪费大，完全由人工管理，无法远程操控，检修时必须现场巡查，人工作业量大，故障维修反应效率低，统计查询功能弱。 通常，晚上12点前路上行人较多，要求路灯亮度高，但此时也是用电的高峰期，电网电压较低，路灯的端电压低，亮度低，不能满足要求；晚上12点后，用电的高峰期过去，电网电压较高，路灯的端电压高，亮度大，能耗较大，但路上行人较少，反而不需要路灯太亮，这要求路灯的亮度能够自动调节，以节省功耗，然而，传统的路灯控制系统只能定时开关灯或者手动开关灯，显然满足不了这个要求。 传统的路灯控制系统要么采用晚