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基于stc89c52單片機(jī)的路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-wenkub.com

2025-01-15 16:20 本頁(yè)面
   

【正文】 t agree with the disciplinary action your employer has taken against you? your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.For more information about dismissal and unfair dismissal, see Dismissal.You can make a claim to an employment tribunal, even if you haven39。劉老師淵博的知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,務(wù)真求實(shí)的精神,忘我的工作作風(fēng),是我畢生學(xué)習(xí)的榜樣。畢業(yè)論文是在劉建峰老師的悉心指導(dǎo)下完成的,他為人隨和熱情,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。我懷著激動(dòng)又傷感的情懷寫下這份致謝詞??梢詫⑵湓O(shè)計(jì)思路和方法應(yīng)用在小區(qū)路燈、校園路燈和景區(qū)亮化工程等。(4)通過對(duì)相關(guān)參數(shù)值的設(shè)置,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同時(shí)間段進(jìn)行不同的開燈模式。使系統(tǒng)能夠根據(jù)控制設(shè)定定時(shí)開關(guān)路燈;還能夠自動(dòng)根據(jù)光線強(qiáng)弱自動(dòng)開關(guān)路燈; 并且能自動(dòng)檢測(cè)故障路燈,顯示故障位置。由于GPRS是基于IP的,因此在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用上,不僅可以提供GMS可以提供的數(shù)據(jù)撥號(hào)/SMS通訊方式,而且可以讓用戶開發(fā)基于Interent的應(yīng)用系統(tǒng),從而徹底克 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 22 頁(yè) 共 26 頁(yè) 服了數(shù)據(jù)撥號(hào)價(jià)格高、SMS延時(shí)長(zhǎng)的缺點(diǎn)。也就是用一臺(tái)位于路燈控制中心主控制器對(duì)每條道路上的控制器分別發(fā)送數(shù)據(jù)信息,及接受那些每條道路上的控制器所反饋的信息,并對(duì)那些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總,得出結(jié)論。 展望由于城市區(qū)域及道路的拓展,路燈的數(shù)量也急劇增長(zhǎng),對(duì)于路燈現(xiàn)代化管理的要求也日趨迫切,過去的人工控制的方式已不適應(yīng)城市發(fā)展的需要。 我們借用帶攝像頭的手機(jī)來(lái)獲取紅外光, 從而能順利完成對(duì)紅外收發(fā)傳感器的對(duì)焦。對(duì)于電壓比較器的閾值電壓的設(shè)置就比較重要。2U dU 12 2 0 V ~1234U 29 V ~R LU 20T w tU d0T w t9 √ 2 V9 √ 2 V圖 橋式整流電路的原理圖及波形圖 信號(hào)采集模塊信號(hào)采集模塊主要分為兩個(gè)部分組成,分別為亮度檢測(cè)模塊和物體檢測(cè)模塊。其中橋式整流電路是將交流電轉(zhuǎn)為含有直流電成分的脈動(dòng)直流電。 電源控制模塊在變壓器一端輸入 220V 交流電,觀察 LED 指示燈發(fā)光正常。根據(jù)本模塊所要達(dá)到的功能,分析工作流程,設(shè)計(jì)流程圖。開始初始化亮度檢測(cè)光照亮度 X ?控制路燈狀態(tài)YN 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 17 頁(yè) 共 26 頁(yè) 亮度檢測(cè)模塊流程圖 物體檢測(cè)模塊物體檢測(cè)模塊主要用于夜間凌晨車流量減少,檢測(cè)汽車的移動(dòng),并根據(jù)汽車的移動(dòng)進(jìn)行路燈亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié),達(dá)到節(jié)約能源的目的。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 16 頁(yè) 共 26 頁(yè) 開 、 關(guān)路燈時(shí)間預(yù)設(shè)開始初始化時(shí)間是否在開燈范圍內(nèi)控制路燈狀態(tài)YN 時(shí)鐘模塊流程圖 信號(hào)采集模塊對(duì)街道路面信息數(shù)據(jù)的采集與處理是本系統(tǒng)的主要任務(wù)之一,在設(shè)計(jì)中必須要高效的完成信號(hào)的采集與處理。 時(shí)鐘模塊時(shí)鐘模塊提供路燈控制系統(tǒng)定時(shí)開關(guān)燈操作時(shí)所需的時(shí)鐘信號(hào),根據(jù)系統(tǒng)要求,要對(duì)時(shí)鐘模塊進(jìn)行相應(yīng)時(shí)鐘和定時(shí)的預(yù)置。如圖 所示,光電耦合器在本單元控制器中,在輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光,光的強(qiáng)度則取決于激勵(lì)電流的大小,此光照射到光電耦合器封裝在一起的受光器上后,因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流,由受光器輸出端引出,實(shí)現(xiàn)了把電路中電—光—電的轉(zhuǎn)換。由RS485轉(zhuǎn)RS232再 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 14 頁(yè) 共 26 頁(yè) 轉(zhuǎn)至串口電路,將所要傳遞的信號(hào)由T1in端口送入,R1out端口輸出。在本通信模塊設(shè)計(jì)中,根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與實(shí)際運(yùn)用領(lǐng)域,在進(jìn)行串口通信時(shí),由于PC機(jī)的串口電平為RS232電平,單片機(jī)的串口電平為TTL電平。串行通信數(shù)據(jù)時(shí)各位按規(guī)定的順序依次傳送,通過串行輸入/輸出接口實(shí)現(xiàn),只要一條傳輸線。并行通信通過并行輸入/輸出接口進(jìn)行,所有的數(shù)據(jù)位同時(shí)傳送。LM7805 是一種輸出電流為 的低電流穩(wěn)壓模塊, 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 13 頁(yè) 共 26 頁(yè) 能有效的為整個(gè)電路提供穩(wěn)定的工作電壓,因此在本設(shè)計(jì)過程中充分的考慮到節(jié)能的設(shè)計(jì)理念運(yùn)用以穩(wěn)壓模塊為電路提供能量。在三端穩(wěn)壓管的選擇上,我們選擇 LM7805 穩(wěn)壓管。L S 1N P NR 5 2 K5 VR 6 1 KG N DP 3 . 4L E D 聲光報(bào)警模塊原理圖 電源控制模塊設(shè)計(jì)STC89C52 單片機(jī)的工作電壓在 ~,電源電路采用線性穩(wěn)壓電源,交流電源由變壓器將 220V 的交流電壓轉(zhuǎn)換成 10V 左右的低壓交流電。以便讓操作者及時(shí)采取措施。把故障信息傳遞給 STC89C52 單片機(jī),單片機(jī)對(duì)此信息進(jìn)行處理,發(fā)出報(bào)警并顯示故障路燈編號(hào)。5 VR 7 3 3 0紅外發(fā)射管G N D5 VR 8 1 0 0 KR 9 1 0 KG N DG N DG N DL M 3 9 3R 1 01 0 KR 1 1 1 KL E D輸出指示燈紅外接收管P 2 . 5 物體檢測(cè)原理圖 故障檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)故障檢測(cè)也是由電壓比較器 LM393 和光敏電阻組成,與上述信號(hào)采集模塊中的亮度檢測(cè)模塊原理圖類似,如圖 所示,利用電壓 LM393 對(duì)已經(jīng)設(shè)定好的閾值電壓和光敏的電阻分得的電壓進(jìn)行比較,通過 和 端口將輸出高低電平信息傳送給STC89C52 單片機(jī),讓單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)工作的判定。 物體檢測(cè)模塊工作原理采用紅外收發(fā)傳感器,一個(gè)發(fā)射管發(fā)射紅外線和一個(gè)接收頭接收紅外線信號(hào)。由于紅外光波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng),因此受可見光的影響較小。對(duì)于傳感器的選擇下面有兩個(gè)方案:方案—:用發(fā)光二極管與光敏三極管組成的發(fā)射,接收電路。如果亮度檢測(cè)模塊檢測(cè)的信號(hào)達(dá)到開啟電平值那個(gè)點(diǎn),將啟動(dòng)亮度檢測(cè)模塊監(jiān)測(cè)判定是否達(dá)到一定暗度,如果達(dá)到一定暗度,將開啟路燈,否則說明路上的光照依然很強(qiáng)烈不需要打開路燈。其中光敏電阻分得的電壓經(jīng)電壓比較器與用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行比較,進(jìn)行整形處理。從理論上來(lái)說,方案一還是是不錯(cuò)的,結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,但在實(shí)際操作當(dāng)中,往往有些不盡如人意,主要是傳出來(lái)的信號(hào)電平,不是突變的,也就是說光線照在光敏電阻強(qiáng)度不是跳變的,造成信號(hào)的不穩(wěn)定,所以此種方案不適用。方案一:用一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻和一個(gè)光敏電阻,串聯(lián)起來(lái),通過遮光和不遮光來(lái)采集中間電壓的變化,然后傳給單片機(jī),由單片機(jī)來(lái)進(jìn)行信號(hào)外理,完成信號(hào)傳遞。 亮度檢測(cè)模塊介紹亮度檢測(cè)模塊主要是為了對(duì)外界環(huán)境的光照強(qiáng)度進(jìn)行采樣,將采樣得的信號(hào)傳遞給單片機(jī),再由單片機(jī)進(jìn)行分析做出相應(yīng)的工作。由于系統(tǒng)采集的各種參數(shù)都有不同的量綱和數(shù)值,被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量之后,往往還要轉(zhuǎn)換成操作人緣所熟悉的工程量。 ,DS1302 具備主電源/后備電源雙電源引腳,主電源斷電后仍能工作,以保證時(shí)鐘的準(zhǔn)確性,同時(shí)提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 8 頁(yè) 共 26 頁(yè) 充電的能力。根據(jù)人眼的視覺暫留效應(yīng),當(dāng)循環(huán)點(diǎn)亮的速度很快的時(shí)候,可以認(rèn)為各個(gè)LED數(shù)碼管的顯示是穩(wěn)定的。而LED數(shù)碼管功耗更低,并且性價(jià)比較高,但顯示內(nèi)容有所限制。該按鍵復(fù)位電路由兩個(gè)電阻(R1=200,R2=10K) ,一個(gè)電容(10uF)和一個(gè)按鍵組成,接通電源后自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。當(dāng)在放大器兩個(gè)引腳上外接一個(gè)晶振一個(gè)晶振和兩個(gè)電容(典型取值 30pF)組成的并聯(lián)諧振電路作為反饋元件,便構(gòu)成了一個(gè)自激振蕩器。STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核,但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機(jī)不具備的功能。通信模塊L E D 數(shù)碼管時(shí)鐘模塊信號(hào)采集模塊故障檢測(cè)模塊聲光報(bào)警模塊單片機(jī)S T C 8 9 C 5 2電源控制模塊單元控制系統(tǒng)圖 路燈控制系統(tǒng)組成示意圖在路燈控制系統(tǒng)模塊中,單片機(jī)最小系統(tǒng),采用STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn);時(shí)鐘模塊,主要采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn);LED數(shù)碼管模塊是本系統(tǒng)的顯示模塊,由4個(gè)LED數(shù)碼 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 5 頁(yè) 共 26 頁(yè) 管組成,用來(lái)顯示故障路燈的編號(hào);信號(hào)采集模塊可分為亮度檢測(cè)模塊和物體檢測(cè)模塊,亮度檢測(cè)模塊采用光敏電阻實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境光照度的采樣,物體檢測(cè)模塊采用紅外線收發(fā)傳感等設(shè)備對(duì)經(jīng)過的車輛進(jìn)行檢測(cè)計(jì)數(shù);故障檢測(cè)模塊,主要采用光敏二極管通斷進(jìn)行路燈設(shè)備故障的檢測(cè);聲光報(bào)警模塊,實(shí)現(xiàn)路燈出現(xiàn)故障時(shí)的聲光提示,電源控制模塊,不僅給整個(gè)硬件系統(tǒng)提供電源,還給硬件系統(tǒng)提供中斷信號(hào);通信模塊,用于傳輸來(lái)自上位機(jī)的指令;單元控制系統(tǒng),主要能夠根據(jù)路燈控制系統(tǒng)輸出的信號(hào),對(duì)路燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)上述功能,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)在定時(shí)工作方式的基礎(chǔ)上,利用光照強(qiáng)度作為路燈的起控點(diǎn),當(dāng)光照強(qiáng)度較亮?xí)r,實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)關(guān)閉;當(dāng)光照強(qiáng)度較暗時(shí),實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)開啟;當(dāng)夜間檢測(cè)到行人,車輛時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的亮度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的控制。人工方式是對(duì)路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行人工開關(guān)控制。(5)控制系統(tǒng)具有聲光報(bào)警模塊,當(dāng)路燈出現(xiàn)故障時(shí)(燈不亮) ,能夠發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),并能顯示有故障路燈的編號(hào)。顯示設(shè)備控制系統(tǒng)單元控制系統(tǒng) 1 單元控制系統(tǒng) 2L E D 燈 1 L E D 燈 2… …圖 模擬路燈控制示意圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求(1)控制系統(tǒng)必須具有通信模塊,能夠完成控制器和 PC 機(jī)之間的信號(hào)傳遞。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 3 頁(yè) 共 26 頁(yè) 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)是模擬生活中兩邊路燈的控制系統(tǒng),如圖 所示,將系統(tǒng)分成顯示設(shè)備、控制系統(tǒng)和 2 個(gè)單元控制系統(tǒng)。(2)查找相關(guān)資料,對(duì)路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。路燈控制系統(tǒng)采用的電子元部件也隨著微電子技術(shù)不斷的進(jìn)步發(fā)展,從分離元部件、晶體管到現(xiàn)在集成度很高的大規(guī)模集成電路,體積越來(lái)越小,功能越來(lái)越強(qiáng)大,穩(wěn)定性越來(lái)越高 [5]。我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)的路燈關(guān)開控制方式都是采用人工控制或者定時(shí)控制,這樣也存在著許多不利之處:若采用人工控制,則路燈開關(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)控制則存在著四季晝夜時(shí)間不同的情況,使得經(jīng)常出現(xiàn) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 2 頁(yè) 共 26 頁(yè) 天還沒暗路燈就開,天還沒亮路燈就滅的情況,大大影響了人們的日常生活。是對(duì)路燈照明系統(tǒng)的節(jié)能研究,對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)、推動(dòng)城市現(xiàn)代化建設(shè)有著重大意義。據(jù)統(tǒng)計(jì), 目前我國(guó)城市照明的年用電量約占全國(guó)總發(fā)電量的7%~8%,隨著“十二五”規(guī)劃及節(jié)能減排綜合性工作方案等國(guó)家政策的出臺(tái),照明節(jié)電已成為除動(dòng)力節(jié)電外的另一重大節(jié)電項(xiàng)目。路燈照明可以改善交通條件,減輕駕駛員疲勞,并有利于提高道路通行能力和保證交通安全,此外還可以美化市容 [1]。軟件設(shè)計(jì)主要采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊化的方法,分別對(duì)幾個(gè)主要模塊的工作流程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì),繪制系統(tǒng)整體流程圖。畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)作 者 : 準(zhǔn)考證號(hào): 教 學(xué) 點(diǎn) :專 業(yè) :題 目 : 基于 STC89C52 單片機(jī)的路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)者: (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))評(píng)閱者: (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 2022 年 5 月畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ( 論 文 ) 中 文 摘 要本系統(tǒng)采用模擬生活中道路兩邊路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),通過利用STC89C52芯片和相關(guān)的光電檢測(cè)設(shè)備,設(shè)計(jì)路燈控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際光線等外部環(huán)境因素,控制路燈開關(guān)的功能。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境、交通因素的影響來(lái)控制路燈的開關(guān),并對(duì)路燈的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷深入,對(duì)相應(yīng)的各項(xiàng)市政配套設(shè)施也提出了更高的要求。實(shí)際上道路的照明水平大多是由外部環(huán)境因素決定的,如道路交通流量、周圍環(huán)境亮度和天氣狀況 [3]。 國(guó)內(nèi)路燈控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)的路燈控制系統(tǒng)從上世紀(jì)八十年代末至今,已走過了二十幾年 [4]。近年來(lái),隨著科技的不斷發(fā)展,各種路燈控制系統(tǒng)也被不斷的研究出來(lái)。綜上所述,未來(lái)的路燈控制系統(tǒng)必定向著更安全、更環(huán)保、更節(jié)能、更高效率的方向發(fā)展。(3)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)論證,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,得出結(jié)論。對(duì)于顯示設(shè)備來(lái)說,顯示設(shè)備必須能夠顯示控制系統(tǒng)相關(guān)控制信息。(2)控制系統(tǒng)必須具有時(shí)鐘模塊,能夠顯示和設(shè)定開關(guān)路燈的時(shí)間,并能控制整條支路按時(shí)開燈和關(guān)燈。 單元控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求(1)單元控制系統(tǒng)具有燈光亮度調(diào)節(jié)功能,路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率能在規(guī)定時(shí)間按設(shè)定要求自動(dòng)減小,該功率應(yīng)能在 20%~100%范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)。定時(shí)方式是根據(jù)一年四季的晝夜長(zhǎng)短
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