基于51單片機(jī)的路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告(已修改)
2024-11-23 22:14 本頁(yè)面
【正文】 一、本課題的內(nèi)容及研究意義 論文研究的目的和意義 如今，照明電路的數(shù)量越來(lái)越多，使得 城市街道、小區(qū)內(nèi)的路 燈的用電量占城市用電量的比重越來(lái)越大，在用電高峰期時(shí)，電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，電網(wǎng)電壓都低于額定值，在用電低谷期供電電壓又高于額定值，當(dāng)電壓高時(shí)不但影響照明設(shè)備的使用壽命，而且耗電量也大幅增加，當(dāng)?shù)凸葧r(shí)， 照明設(shè)備有不能正常工作。 所以，對(duì)城市的路燈的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急，特別是午夜之后車流量急劇減少時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)年P(guān)閉路燈，節(jié)約用電。但是我國(guó)的既節(jié)能又能延長(zhǎng)路燈壽命的技術(shù)相比國(guó)外卻是落后了，因此 智能節(jié)能路 燈控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于城市的發(fā)展至關(guān)重要。本論文旨在設(shè)計(jì)一套 對(duì)外界光線和電壓信號(hào)的采集來(lái)控制路燈的自動(dòng)啟停以及智能調(diào)壓 的控制系統(tǒng)，它能對(duì)路燈進(jìn)行穩(wěn)壓、調(diào)壓、自啟動(dòng)并延長(zhǎng)路燈壽命的作用。 論文研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)可以通過(guò)對(duì)外界光線和電壓信號(hào)的采集來(lái)控制路燈的自動(dòng)啟停以及智能調(diào)壓從而減少城市 路燈照明耗電量，又對(duì)輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)節(jié)來(lái)提高用電效率。要求 獨(dú)立選擇芯片、設(shè)計(jì)電路、編制程序、調(diào)試、完成整個(gè)系統(tǒng)功能。 主要內(nèi)容如下： (1) 根據(jù)控制技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)行路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體研究與設(shè)計(jì)。 (2) 針對(duì)光線和電壓信號(hào)的采 集，采用 數(shù)據(jù)采集技術(shù)。 (3) 通過(guò)按鍵 可對(duì)相關(guān)的參數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同 時(shí)間進(jìn)行不同的開(kāi)燈模式 。 (4) 當(dāng)電壓符合額定電壓時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行穩(wěn)壓。 (5) 在午夜之后降低電壓以調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。 二、本課題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 目前，路燈系統(tǒng)一般采用鈉燈、水銀燈、金鹵燈等燈具。這類燈具有發(fā)光效率高、光色好、安裝簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用，但同時(shí)也存在著諸如：功率因子低、對(duì)電壓要求嚴(yán)格、耗電量大等缺點(diǎn) 。 我國(guó)目前大部分城市都采用全夜燈的方式進(jìn)行照明，普遍存在的問(wèn)題有兩點(diǎn)：一方面因?yàn)楹蟀胍剐腥讼∩?，?用全夜燈的方式浪費(fèi)太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全滅的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的節(jié)能措施，此種方式雖然節(jié)約了電費(fèi)支出，卻帶來(lái)了社會(huì)治安和交通安全問(wèn)題，不利于城市安全問(wèn)題。 另一方面，在后半夜因行人稀少，而應(yīng)該降低路燈的亮度，以避免光源污染，影響居民的晚間的休息。但由于后半夜是用電低谷期，電力系統(tǒng)電壓升高，路燈反而比白天更亮了。這不僅造成了能源浪費(fèi)，還大大影響了設(shè)備和燈具的使用壽命。目前，路燈照明廣泛采用高壓鈉燈，其設(shè)計(jì)壽命在 12020 小時(shí)以上，在正常情況下至少可用 3 年，但是由于超壓使用，現(xiàn)在路燈的使用壽命僅僅只有 1 年左右，有的甚至只有幾個(gè)月，造成維護(hù)和材料的極大浪費(fèi)。較高的電壓不僅不能讓負(fù)載設(shè)備更好的工作，而且還會(huì)造成發(fā)熱及過(guò)早損壞，還會(huì)造成不必要的電費(fèi)開(kāi)支。 而且，我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)的路燈關(guān)開(kāi)燈都是采用人工控制或者定時(shí)控制，這樣也有許多不利之處：若采用人工控制，則路燈開(kāi)關(guān)存在著一定的不確定性，同時(shí)也占用了一定的人力資源；定時(shí)控制則存在著夏冬季白黑晝時(shí)間不同的情況，使得天還沒(méi)黑路燈就開(kāi)，天還沒(méi)亮路燈就滅的情況，大大影響了人們的日常出生活。 本設(shè)計(jì)通過(guò)使用 AT89C51單片機(jī)對(duì)系 統(tǒng)進(jìn)行智能控制，使系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)啟停及智能調(diào)壓。 近年來(lái)，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(lái)。其中，美國(guó)和日本主要集中在研究緊湊型熒光燈和鎮(zhèn)流器熒光燈兩個(gè)方面。而我國(guó)目前的市場(chǎng)上有多種路燈節(jié)能控制產(chǎn)品，能達(dá)到一定的節(jié)能效果，但就功能和效果上還不能盡如人意，主要有以下幾種情況：第一種，采用自耦變壓器及磁飽和電抗器的降壓技術(shù)。其不足是由于反應(yīng)速度較慢，用電高峰時(shí)電壓降到非穩(wěn)定區(qū)容易造成燈光閃滅，不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)如果電壓突然升高，則會(huì)對(duì)燈具造成損壞，相對(duì)來(lái)說(shuō)穩(wěn)
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