【正文】 ............................ 10 4 軟件設計 ................................................................................................................... 11 程序模塊分類及功能 ...................................................................................... 11 程序流程圖 ...................................................................................................... 11 5 軟件測試 .................................................................................................................. 13 測試目的 ........................................................................................................... 13 測試方法 ........................................................................................................... 13 功能測試： ................................................................................................. 13 測試結果 ..................................................................................................... 13 6 結論 .......................................................................................................................... 15 致 謝 .......................................................................................................................... 16 參考文獻 ...................................................................................................................... 17 附錄 1：電路原理圖 ................................................................................................... 18 附錄 2：重要源代碼模塊 ........................................................................................... 19 1 1 緒論 本文研究的智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)是通過配套的功率變換組件，可在路燈的啟停和運行中，有效的調節(jié)路燈的端 電壓，控制路燈的照明亮度，從而改變了路燈在不同時段的耗電量，改善了功率因素，到了節(jié)約電能的目的。 設計背景 ? 十二五 ? 時期，我國仍將處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，面臨的資源和環(huán)境形勢依然嚴峻。能源問題已經成為制約經濟和社會發(fā)展的重要因素，應當從戰(zhàn)略和全局的高度，充分認識做好能源工作的重要性和緊迫性，高度重視能源安全，實現能源的可持續(xù)發(fā)展。在北京東西部能源技術研究院的 報道 中有這么一篇中提到節(jié)能是緩解能源約束，減輕環(huán)境壓力，保障經濟安全，實現全面建設小康社會目標和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，體現了科學發(fā)展觀 的本質要求，是一項長期的戰(zhàn)略任務，必將擺在更加突出的戰(zhàn)略位置。 城市亮化作為形象工程的重要組成部分，越來越被政府所重視，大量的資金投入進行建設和改造，使得我們的城市夜晚變得燈火輝煌，絢麗多彩，但問 題也隨之而來，能耗的逐年攀升，由此產生的某些問題亦逐漸顯露出來。 這些問題的產生無疑給當地的路燈管理部門的各方面工作帶來很大的壓力，急切加以解決。尤其是在當前環(huán)境條件每況愈下的形勢下，低碳、節(jié)能、環(huán)保越來越收到人們的重視。舊式的控制系統(tǒng)存在功耗大，公共資源得不到充分應用，效率低等消極影響。伴隨著路燈數量的急劇增加，照明 系統(tǒng)中所存在的問題也日益突出，耗電量大就是其中最為突出的一個。 所以，對城市的路燈的設計已經成為了當務之急。 設計的意義 路燈是我國經濟發(fā)展和國家建設中必需的用電設備，它在我國的整體用電量中所占比例巨大，如果通過節(jié)能裝置對其進行有效控制，就能夠降低電力損耗，達到節(jié)約能源，降低生產安裝成本，有助于我國經濟的快速發(fā)展。 國內外 現狀 分析 目前，路燈照明廣泛采用高壓鈉燈，其設計壽命在 12020小時以上，在正常情況下至少可用 3年，但是由于超壓使用，現在路燈的使用壽命僅僅只有 1年左右，有的甚至只有幾個 月，造成維護和材料的極大浪費。較高的電壓不僅不能讓負載設備更好的工作，而且還會造成發(fā)熱及過早損壞，還會造成不必要的電費開支。 而且，我國絕大多數地區(qū)的路燈關開燈都是采用人工控制或者定時控制，這樣也有許多不利之處：若采用人工控制，則路燈開關存在著一定的不確定性，同時也 2 占用了一定的人力資源。 定時控制則存在著夏冬季白黑晝時間不同的情況，使得天還沒黑路燈就開，天還沒亮路燈就滅的情況，大大影響了人們的日常出生活。本設計通過使用 AT89C51單片機對系統(tǒng)進行智能控制，使系統(tǒng)達到自動啟停及智能調壓。近年來，隨著科技的不 斷發(fā)展，各種路燈控制器也被不斷的研究出來。 論文的 主要內容 本設計可以通過對外界光線和電壓信號的采集來控制路燈的自動啟停以及智能調壓從而減少城市路燈照明耗電量，又對輸入電壓進行穩(wěn)壓調節(jié)來提高用電效率。 主要內容如下： (1) 利用單片機，對整個路燈系統(tǒng)進行研究與設計。 (2) 針對光線和電壓信號的采集，采用數據采集技術。 (3) 通過按鍵可對相關的參數值進行設置，從而實現對不同時間進行不同的開燈模式。 (4) 當電壓符合額定電壓時，系統(tǒng)自動進行穩(wěn)壓。 (5) 在午夜之后降低 電壓以調節(jié)路燈亮度，實現調壓 。 2 Proteus 仿真軟件與 Keil Proteus仿真軟件 Proteus 軟件是英國 Lab Center Electronics 公司出版的 EDA 工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然 目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師 以及 致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。 Proteus 從原理圖布圖、代碼調試到 單片機 與外圍電路協(xié)同仿真 都能方便的實現 ，真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將 電路仿真 軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持 805HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等， 2020 年又增加了 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MATLAB 等多種 編譯器 。 Keil Keil C51 是 美國 Keil Software 公司出品的 51系列兼容 單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯 3 的優(yōu)勢，因而易學易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器 、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個 集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。運行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN20WINXP 等操作系統(tǒng)。 3 硬件設計 按鍵 模塊 鍵盤模塊的硬件電路設計如圖 31 所示。 K K K K4 分別同 、 、 相連，當 S S S S5 任意一個鍵按下時，同它相連的端口 電壓則被拉低。在此設計中，若在時間調整模式下 S2 設置為?加 1? 功能鍵， S3 設置為?減 1?功能鍵；若在手動操作模式下 S2 設置為?開?功能鍵， S3 設置為?關?功能鍵。 S4 為功能切換鍵，實現運行模式、時間調整模式和退出模式的切換。 S5 為運行模式下實現?自動?、?手動?的切換。 圖 31 鍵盤電路 計時 模塊 計時模塊的 軟件 設計 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片 ， 內含有一個實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM 通過簡單的串行接口與單片機進行通信 。 實時時鐘 /日歷電路提供秒 、 分 、 時 、 日 、星期、 月 、 年的信息 ， 每月的天數和閏年的天數可 自動調整 ， 時鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時格式 。 DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信 ， 僅需用到三個口線 ： RES 復位 、I/O 數據線 和 SCLK 串行時鐘 。