自适应路灯制器设计毕业论文设计.docVIP

编号 潍坊学院 毕 业 设 计 技 术 报 告 课题名称：自适应路灯控制器设计 学生姓名: 王继盛 学 号: 专 业: 班 级: 2012级4班 指导教师: 2016年 6 月 目录 第一章 前言 1 1.1 课题研究的背景及意义 1 1.2 路灯照明技术发展状况及趋势 1 1.2.1 路灯照明技术的现状 1 1.2.2 路灯照明技术的发展趋势 2 第二章 自适应路灯控制系统的方案设计 3 2.1 控制系统的理论分析 3 2.2 控制系统的整体设计方案 3 第三章 硬件电路设计 4 3.1 系统中的主要器件的介绍 4 3.1.1 单片机AT89C51简介 4 3.1.2 模数转换芯片简介 5 3.1.3 通信芯片简介 6 3.1.4 时钟芯片简介 7 3.1.5 显示模块简介 7 3.1.6 光传感器简介 8 3.1.7 继电器简介 9 3.2 主要模块电路设计 10 3.2.1 单片机最小系统电路 10 3.2.2 光照采集电路 11 3.2.3 时钟电路 12 3.2.4 路灯开关电路 12 3.2.5 串口通信电路 13 第四章 软件设计 14 4.1 系统控制程序的设计流程 14 4.2 功能模块程序设计 15 4.2.1 模数转换程序设计 15 4.2.2 读取时间程序设计 16 4.2.3 显示程序设计 18 4.3 系统控制程序设计 19 4.3.1 控制继电器程序设计 19 4.3.2 关灯方式程序设计 19 4.3.3 时间调整程序设计 20 4.4 串口通信程序设计 21 第五章 仿真测试 22 5.1 光照控制仿真测试 22 5.2 时钟控制仿真测试 22 5.3 系统总控制仿真测试 23 第六章 结束语 25 参考文献 26 附录 27 致谢 32 摘要：在现代化城市中，道路路灯成为城市的一条靓丽风景线，但是美好的表面下却存在着严重的电能资源浪费，实现路灯的自适应控制进而达到能源节约是本设计的主要目的。本设计主要由光敏电阻构成的光照传感器、AT89C51单片机、电磁继电器三部分构成，光照传感器实现光照度的采集，单片机作为主控制中心处理数据，继电器为执行元件调控路灯的亮灭。本系统采用的策略是首先按照光照度对路灯自适应关灯控制，此外还需要按照预先设计的时间策略对路灯自适应开灯控制。 关键字：路灯；自适应；光照传感器；单片机；继电器 ABSTRACT：In a modern city KEY WORDS:street lamp;adaptive; light sensor;single chip microcomputer;relay 第一章 前言 1.1 课题研究的背景及意义 社会的城市化进程越来越快，路灯在城建中的重要性愈发显著。路灯的作用已经不仅仅是为了照明，还成为了城市的一道靓丽的风景，但是路灯的不合理使用浪费了大量的电能。 我国的电能来源主要是火力发电，而发电的效率在44%左右火力发电厂每全国每年消耗万吨全国每年140万吨不断增，使中国很多地区酸雨量增加。 图3.1 AT89C51引脚图 3.1.2 模数转换芯片简介 ADC0832是一种专门用来将模拟信号转换为便于计算操作的数字信号的芯片，与微处理器完全兼容，它具有价格较低、接口比较简单、转换控制比较容易等优点，在单片机系统开发中得到大量的使用[6]。 ADC0832的特点： （1）8位分辨率，最高分辨可达到256级； （2）输入输出电平与TTL/COMS相兼容； （3）供电电源为+5V时输入电压在0-5V之间； （4）工作频率为250KHz，转换时间在32us； （5）功耗一般在15mW； ADC0832的引脚功能表如表3-1所示，其引脚图如图3.2所示。 表3-1 ADC0832引脚功能表 图3.2 ADC0832引脚图 3.1.3 通信芯片简介 MAX485主要应用于RS-485总线上，其工作电源为+5V，通信方式为半双工，它的功能是将TTL形式的电平转换成为抗干扰能力更强的RS-485形式的电平[7]。 RS-485接口是一种新的接口标准，它具有的特点是： 1、RS-485的电气特性：以A