【正文】
由于 ALE 和 START 連接在一起,因此, ADC0809 在鎖存信道地址的同時(shí)也啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ADC0809 與單片機(jī) 80C51 的接口電路如圖 37 所示。在 80C51 單片機(jī)內(nèi)部有一震蕩電路,只要在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體(簡(jiǎn)稱晶振)就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。它在現(xiàn)代測(cè)量與控制系統(tǒng)中,應(yīng)用非常廣泛。膜片的蒸金面向外,與金屬外殼相連通。為了實(shí)現(xiàn)上述功能,照明區(qū)域控制器在硬件上應(yīng)該具備以下電路模塊,主要包括聲光信號(hào)采集模塊、微處理器及其外圍電路、人機(jī)交互接口等。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件主要是由聲音傳感器、光敏傳感器、運(yùn)算放大器、 A/D 轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)等組成 [15]。但如果使用 PLC 進(jìn)行復(fù)雜程序編寫,其程序的編寫難度、可讀性和可維護(hù)性都不盡人意,并且 PLC 在進(jìn)行大量數(shù)據(jù)運(yùn)算方面存在不少困難。 智能控制器作為整套系統(tǒng)的核心部分其控制 方式選取的為模糊控制算法,采集的外部信號(hào)通過放大、轉(zhuǎn)換后輸入到控制器的微處理器中,這里我們采集的信號(hào)為光信號(hào)與聲音信號(hào)兩種,其中光信號(hào)用來控制整套系統(tǒng)的啟停,而聲 xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 音信號(hào)則用來實(shí)時(shí)反映外部環(huán)境的要求,通過模糊控制的方式將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理比對(duì),選取最優(yōu)化的控制信號(hào)加以輸出。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS iz eBD a t e : 25 J u n 20 0 9 S h e e t of F il e : E : \工程文件 \ P r ot e l 9 9 S E \ M y D e si gn .d d b D r a w n B y:I N 0 m s b2 12 2I N 1 2 32 4I N 2 2 52 6I N 3 2 7l sb2 8I N 4E O CI N 5A D D AI N 6 A D D BA D D CI N 7A L Er e f ( ) E N A B L ES T A R Tr e f ( + ) C L O C KU?A D C 08 09 圖 25 ADC0809 引腳圖 本章小結(jié) 本章詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)自適應(yīng) LED 路燈控制器所需要的部分基礎(chǔ)知識(shí),為下一步的硬件設(shè)計(jì)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 5. CLK:時(shí)鐘信號(hào)輸入端。片內(nèi)帶有鎖存功能的 8 路模擬多路開關(guān),可對(duì) 8 路輸入模擬信號(hào)分時(shí)轉(zhuǎn)換,具有多路開關(guān)的地址譯碼和鎖存電路、 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出鎖存器等。 80C51 的基本結(jié)構(gòu)圖如下 23 所示。 9. 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器( TIMER/COUNTER) 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS iz eBD a t e : 21 J u n 20 0 9 S h e e t of F il e : E : \工程文件 \ P r ot e l 9 9 S E \ M y D e si gn .d d b D r a w n B y:E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U?A T 8 0C 5 1 圖 22 單片 機(jī) 80C51 引腳圖 80C51的基本特性 1. 8 位的 CPU,片內(nèi)有振蕩器和時(shí)鐘電路 ,工作頻率為 1~ 12MHz。大功率 LED路燈與常規(guī)高壓鈉燈路燈不同的是,大功率 LED路燈的光源采 用低壓直流供電、由 GaN基功率型藍(lán)光 LED與黃色熒光粉合成的高效白光二極管,具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于城市道路照明。 由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。 2. 效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少 80% 3. 適用性:很小,每個(gè)單元 LED小片是 35mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環(huán)境 4. 穩(wěn)定性: 10萬小時(shí),光衰為初始的 50% 5. 響應(yīng)時(shí)間:其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí), LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí) 6. 對(duì)環(huán)境污染:無有害金屬汞 7. 顏色:改變電流可以變色,發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法,調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙,實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。 xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 5. 環(huán)保。 2. 耗電量低。 LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的 晶片 ,晶片的一端附在一個(gè)支架上,一端是負(fù) 極,另一端連接電源的正極,使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。既然模型在不斷的改進(jìn),顯然,基于這種模型綜合出來的控制作用也將隨之不斷的改進(jìn)。從系統(tǒng)內(nèi)部來講,描述被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù),設(shè)計(jì)者事先并不一定能準(zhǔn)確知道。 MCS51 系列 單片機(jī)無 PWM 輸出功能,所以采用定時(shí)器配合軟件的方法共同實(shí)現(xiàn)。 盡管我國的 LED 道路 照明 已經(jīng)取得相當(dāng)大的進(jìn)展,但是仍存在著一些問題亟待解決。據(jù) 20xx 年國家 路燈 行業(yè)統(tǒng)計(jì),我國城市道路 照明 共有 1500 萬只以上的路燈 ,近幾年的增長率在 20%以上。但是,碰到陰天和雨、雪、霧的天氣,有時(shí)天已經(jīng)很黑了,路燈卻沒有亮。 重慶推廣照明節(jié)能控制器調(diào)節(jié)路燈明暗可 節(jié)能 30%。 全國各地積極推進(jìn) LED 節(jié)能照明,我國南方部分政府和企業(yè)都已經(jīng)紛紛大力推廣 LED 路燈用作道路照明。 2. 不斷提高功率器件性能要求,主要體現(xiàn)在鎮(zhèn)流裝置上技術(shù)提高。 本文研究的自適應(yīng) LED 路燈控制器是在路燈的啟停和運(yùn)行過程中,通過不同的照明控制策略來調(diào)節(jié) LED 路燈的輸出脈沖寬度,控制 LED 路燈的照明亮度,從而改變了其在不同時(shí)段的耗電量,達(dá)到了節(jié)約電能的目的。 LED 可以通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制, 特別是自適應(yīng)型 LED 路燈控制系統(tǒng)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)白天光線較暗和晚上遇到聲 響時(shí),路燈自動(dòng)點(diǎn)亮,從而實(shí)現(xiàn)人來燈亮,人走燈滅,還可以在點(diǎn)亮自動(dòng)調(diào)節(jié)光的亮度,既方便又實(shí)用。但是,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。為了適應(yīng)這 — 發(fā)展的需要,提高 城市道路照明的管理水平,就必須加快城市道路照明的科技進(jìn)步和現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程 [1],用現(xiàn)代化的智能路燈系統(tǒng)來替代原來較為落后、繁瑣的路燈運(yùn)行方式,將有限的人力和機(jī)構(gòu)節(jié)約下來,得以發(fā)揮其應(yīng)有的作用,創(chuàng)造更好的社會(huì)效益和更多的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞 自適應(yīng)控制; LED; 路燈控制器; PWM xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Adaptive controller design for LED street lamps Abstract Adaptive controller for LED street lamps is the new energysaving controller to design for the existence of lighting energy consumption in the city , it can be both semiconductor lighting and Controller to achieve energysaving, is to set regulator control, softstart function ,automatically cease, intelligent voltage control in the one street lamp control (pulse width modulation signal) lamps dimming and intelligent control system bined is the main characteristics of the control devices,using the microprocessor Digital output to control analog circuits,use adjusting the duty cycle of pulse signal,to achieve the effect of Change the brightness of LED lamps ,in order to achieve the adaptive function of street lighting. This paper it analysis and research for adaptive LED street lamp control system in depth discussed the idea and schematic design of adaptive street lamp control system, introduced the System design and working principle of the control device,introduced the highpower LED, AT80C51 singlechip microputer and street lamp controller in detail, the analysis of a singlechip microputer AT80C51 main control unit for the hardware circuit for the pulse width of the LED output signal (PWM) control of the software design, the use of time control, control of environmental parameters, as well as a bination of manual control of the control strategy. MCS51 family of singlechip nonPWM output function,Therefore, the use of timer used together with the realization of the study, design pleted practical adaptive LED lamp controller. And for prod design provides the basis. Keywords adaptive controll。 xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 自適應(yīng) LED路燈控制器設(shè)計(jì) 摘要 自適應(yīng) LED 路燈控制器是針對(duì)在城市照明上所存在的的能源消耗而設(shè)計(jì)出的新型節(jié)能控制器 ,它從半導(dǎo)體照明及自適應(yīng)控制兩方面共同實(shí)現(xiàn)節(jié)能,是將集穩(wěn)壓控制、軟起動(dòng)功能、自動(dòng)起停、智能調(diào)光控制于 — 體的路燈控制裝置。LED 。 道路照明對(duì)于降低夜間的交通事故發(fā)生率有著重要的影響,幾年來各國所作的相關(guān)研究表明,良好的道路照明可減少約 30%的夜間交通事故。這不僅造成能源浪費(fèi),還大大影響了設(shè)備和燈具的使用壽命。不僅節(jié)約了電能,而且使用壽命長,可廣泛應(yīng)用于公路、隧道、生活小區(qū)等的照明控制。 國內(nèi)外大功率 LED控制技術(shù) 的發(fā)展 國外大功率 LED控制技術(shù)的發(fā)展 國外 LED 照明控制器的發(fā)展一直領(lǐng)先于國內(nèi)。通過對(duì)鎮(zhèn)流器技術(shù)改進(jìn)來提高照明設(shè)備的功率因素。福建省政府新聞辦召開發(fā)布會(huì)宣布, 20xx 年福建省光伏產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目對(duì)接會(huì)將于 4 月 9 日至 10 日在泉州南安市舉行。在現(xiàn)有路燈線路上加個(gè)節(jié)電控制器器,可節(jié)能 30%。改造以后的路燈不是在每天固定的時(shí)刻亮 /滅,而是根據(jù)天黑和天亮的情況亮 /滅。照此估算,全國每年 照明 路燈 的市場(chǎng)規(guī)模不低于 50 億元,如使用 LED 路燈 ,每年可節(jié)電 20 億度以上 [10]。諸如 LED 道路 照明 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的缺位,不同顯色指數(shù)的高壓鈉燈的照度標(biāo)準(zhǔn)不適合 LED 光源;劣質(zhì)產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)推廣產(chǎn)生消極影響,以次充好的 LED產(chǎn)品嚴(yán)重?cái)_亂市場(chǎng),造成主管部門對(duì) LED 的可靠性持懷疑態(tài)度; 大功率 LED路燈 的初次購入成本較高,大約 是傳統(tǒng) 路燈 的 23 倍,這給 LED 路燈 道路 照明產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用帶來壓力。使用者可以