基于51單片機的路燈控制系統(tǒng)設計開題報告(已修改)
2024-11-23 22:14 本頁面
【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越大，在用電高峰期時，電網(wǎng)超負荷運行，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，當電壓高時不但影響照明設備的使用壽命，而且耗電量也大幅增加，當?shù)凸葧r， 照明設備有不能正常工作。 所以，對城市的路燈的設計已經(jīng)成為了當務之急，特別是午夜之后車流量急劇減少時，應該適當?shù)年P閉路燈，節(jié)約用電。但是我國的既節(jié)能又能延長路燈壽命的技術相比國外卻是落后了，因此 智能節(jié)能路 燈控 制系統(tǒng)的設計對于城市的發(fā)展至關重要。本論文旨在設計一套 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(diào)壓 的控制系統(tǒng)，它能對路燈進行穩(wěn)壓、調(diào)壓、自啟動并延長路燈壽命的作用。 論文研究內(nèi)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(diào)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(diào)節(jié)來提高用電效率。要求 獨立選擇芯片、設計電路、編制程序、調(diào)試、完成整個系統(tǒng)功能。 主要內(nèi)容如下： (1) 根據(jù)控制技術的特點，進行路燈系統(tǒng)設計的整體研究與設計。 (2) 針對光線和電壓信號的采 集，采用 數(shù)據(jù)采集技術。 (3) 通過按鍵 可對相關的參數(shù)值進行設置，從而實現(xiàn)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(diào)節(jié)路燈亮度，實現(xiàn)調(diào)壓。 二、本課題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 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、安裝簡易等優(yōu)點，被廣泛使用，但同時也存在著諸如：功率因子低、對電壓要求嚴格、耗電量大等缺點 。 我國目前大部分城市都采用全夜燈的方式進行照明，普遍存在的問題有兩點：一方面因為后半夜行人稀少，采 用全夜燈的方式浪費太大，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)約了電費支出，卻帶來了社會治安和交通安全問題，不利于城市安全問題。 另一方面，在后半夜因行人稀少，而應該降低路燈的亮度，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，還大大影響了設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(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(shù)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(diào)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。其中，美國和日本主要集中在研究緊湊型熒光燈和鎮(zhèn)流器熒光燈兩個方面。而我國目前的市場上有多種路燈節(jié)能控制產(chǎn)品，能達到一定的節(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。其不足是由于反應速度較慢，用電高峰時電壓降到非穩(wěn)定區(qū)容易造成燈光閃滅，不能自動調(diào)節(jié)，同時如果電壓突然升高，則會對燈具造成損壞，相對來說穩(wěn)
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