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PLC控制路灯

PLC控制路灯
PLC控制路灯

项目二切换编程法,交通灯的PLC顺序控制

切换编程法适合于复杂工序项目的PLC编程。运用切换法,可以将复杂工序的程序分解为功能比较专一的5个部分:初始程序+切换程序+定时及计数程序+输出程序+信号指示程序,从而有利于问题的顺利解决。交通灯的顺序控制程序适合于采用切换法来编写。

任务,应用PLC技术实现“交通灯的顺序控制”,运用切换法编写控制程序。

目标,

(1)应知:交通灯的顺序控制要求I/O分配图、SFC图、梯形图、接线图,切换编程法在实际编程中灵活应变的技巧。

(2)应会:交通灯的顺序控制的接线、程序录入、操作调试、试探等。

下面从控制要求开始,对本次任务进行详细描述、点拨。

一、项目导入PLC-交通灯“控制要求”

如图4.2-1所示,某交通信号灯系统采用PLC控制,信号灯分东西、南北两组,每组均有红、黄、绿灯组成,并假设东西方向交通情况与南北方向一样繁忙。其自动工作循环的控制的要求如工作流程图4.2-2所示。

二、项目分析PLC-交通灯控制方案分析

工作过程与控制要求内环由步1-步4顺序构成,启动按钮X0按下后,系统从初始步步0切换到工作步步1,从而开始工作,并由辅助继电器M0将启动信号记忆保持,直到按下预停按钮为止。

1.I/O分配图

I/O分配情况如图4.2-3所示。启动按钮P0、预停按钮P1、昼/夜开关P2等三路开关量输入,分别接至PLC的X0、X1、X2端;PLC的Y0、Y1、Y2等3路继电器输出分别接到红1、黄1、绿1;PLC的Y10、Y11、Y12等3路继电器控制输出,分别接至红2、黄2、绿2.

2.交通灯程序的组成部分、初始程序

本例交通灯控制的组成情况如图4.2-4所示。

该程序主要由初始程序、主体程序等两部分组成,主体程序又包括切换程序、定时程序、动作程序。其中,初始程序、切换程序是关键,定时程序为切换程序提供切换的条件。

本例交通灯初始程序的梯形图如图4.2-4所示。

由M8002开机脉冲使M0置1,从而“初入为0”。

M10为“启续”继电器,对启动信号X0进行记忆;并由预停信号X1解除记忆,实现“预停“功能。

3.切换程序

本例切换程序的SFC功能图4.2-5所示,其依据是I/O分配图及控制要求。

步0~步4的状态分别存放在M0~M4等记忆容器之中。

如何使交通灯进入自动工作循环?

通过开机脉冲M8002使使切换程序初入步0之后,按下启动按钮P0,即从“步0(切换到)步1”,正式进入工作循环,并由启续记忆容器M10将启动信号记忆备用;之后,每当步4的定时切换信号到,只要启动信号M10为1,自动进入新一轮工作循环,直到“预停按钮[按下]M10[变0]”为止。

本例切换程序的梯形图如图4.2-5所示。

对SFC图按照“从左到右,从上到下”的顺序,逐一进行翻译转换,就会得到梯形图。

梯形图是在实训设备上完成程序录入、进行程序模拟调试的重要依据。

4.定时程序

5.定时程序的梯形图如图4.2-6所示。

步1~步4分别采用PLC内含的虚拟定时器T1~T4产生定时信号来实现相邻步之间的切换。

6.输出程序

输出程序的梯形图如图4.2-6所示,主要的装配步骤如下。

首先,回答“某输出元件由哪几步进行驱动”的提问,确定输出程序的主体内容。

其次,根据“附加要求”对输出程序进行修改。例如,黄1在步2不仅要亮,还要以1S为周期闪亮,为此只要将三菱PLC内含的“秒振荡信号M8013”的虚拟常开触点与Y1的虚拟线圈相串联即可。

最后,对输出程序进行调试、修改,直到满意为止。

【提醒】秒振荡信号M8013是震荡周期为1S的方波信号,由PLC系统程序内控,在PLC开机之后即自动投入工作;可以在控制程序中利用其虚拟触点实现预期功能。

三、项目实施PLC-交通灯顺序控制实践

1.实践任务

使用实训设备,完成“切换编程法-交通灯的PLC顺序控制”项目的电器接线、程序

录入、操作调试、新方案试探等操作任务。

2.主要实践步骤

(1)接线。操作顺序:(拟定)接线图→(断开)电源开关→(完成)设备连接。

(2)编程。(确定)程序的“梯形图”→(录入到)计算机→(转换)“指令表”→(写到)PLC。

(3)调试及排障。

(4)新方案试探。

“白天/黑暗”选择开光闭合时为黑夜工作状态,这时只允许黄灯长亮,应如何修改输出程序?

(5)填写报告

3.实践内容及实践过程描述

下面结合主要实践步骤,对实践内容及实践过程进行详细描述和点拨。

(1)接线。操作顺序:(拟定)接线图→(断开)电源开关→(完成)设备连线。

依据I/O分配图,结合PLC-3实训台,拟定本例实际操作使用的接线图,如图4.2-7所示

按照图4.2-7所示的接线顺序接好设备间的连线。接线之前,一定要先断开24V电源开关,以免造成短路。图中非粗线部分在设备出厂时就已连好,故不用接线。

(2)编程。操作顺序:(确定)程序的“梯形图”→(录入到)计算机→(转为)“指令表”→保存→(写到)PLC。

①确定程序的“梯形图”。按照“长动控制要求”,确定程序的:“梯形图”,如图4.2-8~图

4.2-11所示。

②“梯形图”→(录入到)计算机。(双击)FX图标→(开启)FXGP梯形图编程窗口→

录入程序的“梯形图”。

③“梯形图”→(转为)“指令表”。(指向)菜单(点)工具转换→编程软件将“梯形图”

自动转换成“指令表”。

本例程序的指令表如图402-8~图4.2-11所示。

④保存程序,以备后用。(指向)菜单(点)文件保→存文件名:0613F42.PMW→确定。

⑤程序的“指令表”从计算机→经编程电缆→写到PLC。

先用“编程电缆”将PLC与计算机相连。

(指向)菜单(点)PLC 传送写出→(弹出)对话框。

选填:起始步【0】、终止步【300】→确定。

(3)调试及排障。

【查验启动功能】PLC【打到RUN挡】之后,P0【按下】→步1【开启】绿1红2【应该点亮】?

故障1图解分析如图4.2-12所示。

【查验循环功能】步1【开启】之后,能否按“控制要求”自动实现工作循环?

【查验预停功能】P1【按下】→等到最后1步(步4)完成之后,应该回步0停止循环?

四、相关知识

(1)切换法编程诀窍:以工序流程及I/O分配图为基础→以拟定初始程序→在装配切换程序→最后装配输出程序;切换程序决定各工作步的状态,输出程序则根据各工作步的状态来输出各步的动作,或根据特定的信号来输出特定的动作。

(2)交通灯程序:为【选+环】结构,由开机脉冲M8002初入步0,然后由X0启动工作流程,最后由M10决定选【启续环】还是选【预停环】----M10【1态】→选【启续环】,M10【1态】→选【预停环】。

(3)主要实践依据:工序及控制要求、I/O分配图、SFC图、梯形图、接线图等。

【问题思考】

(1)为实现“午夜只亮黄灯”,应如何修改交通灯顺序控制程序?

【提示】午夜只亮黄灯的初步解决方案→午夜→X2[1态],白天[0态]。

从昼夜开关X2中拿出2个常开触点,分别与Y1c、Y10c驱动电路相关联。

从昼夜开关X2中拿出4个常闭触点,分别与Y0c、Y2c、Y10c、Y12c相串联。

进一步的解决方案如下。

①X2[于午夜升为1态]→生成正因脉冲→步0~ 步4[全部关闭]。

②【与白天降为0态】→生成负阴脉冲→步0【自动开启】/或步1【自动开启】。(2)如图4.2-13所示,M8013秒振荡脉冲系列是否由系统自动程序自动生成?

(3)如图4.2-14所示,M8002开机脉冲是否由系统程序自动生成?

【提示】三菱PLC还内含了如下几种钟型继电器。

●M8011——输出周期为10ms的脉冲系列。

●M8012——输出周期为100ms的脉冲系列。

●M8014——输出周期为1min的脉冲系列。

项目三

切换编程法——机械手工件搬运过程的PLC顺序控制

以本次任务为载体,学习用“切换编程法”编写“点动/自动”控制程序,并进行调试操作;初步认识对复杂程序所应采用的“基于工序、大而化小、分而治之”的解决思路。

【任务】应用PLC技术实现机械手搬运工件的控制,运用切换法编写控制程序。

【目标】

(1)应知:机械手工件搬运控制的控制要求、I/O分配图。SFC顺序功能图、梯形图、接线图等。

(2)应会:机械手搬运工件控制的电器接线、程序录入、操作调试、新方案试探等。【拓展】条件跳转指令CJ功能测试、步的定时及计数程序可与其切换程序合并。

下面从基本情况开始,逐步展开。

[关键点提醒]

(1)送料判断:宜用“触电比较类指令”和“MOV指令实现“送料工位的自动识别”。(2)硬模拟调试重点:应依据“调试顺序表”所安排的顺序,重点查验切换功能,观察切换程序的切换进程。

项目三步进电机的PLC控制

步进电机广泛用于需要精密定位控制的设备,如数控机床。不进电机的控制程序合适采用基于工序的编程方法——移位编程法来编写。

【任务】用PLC技术实现步进电机的正向步进控制,用移位指令实现环形脉冲分配。

【目标】

(1)应知:步进电机的正向步进控制的控制要求、I/O分配图、梯形图、接线图等。

(2)应知:步进电机的正向步进控制的接线、程序录入、操作调试、试探等。

【拓展】步进电机的正、反向步进控制。

笑面从工序及控制要求开始,逐步展开。

一、项目导入步进电动机控制工序及控制要求

四相步进电动机的组成情况及组成元件的图形符号如图5.3-1所示,定子上安装的四相绕组,转子是有齿铁芯,未安装励磁绕组,其中,步进电机每输入1个电脉冲,就转过1个步距角θ,从一相通电换接到另一相通电,成为“一拍”,每一拍转过一个“步距角”。四相步进电机具有精度高、惯性小等优点,特别适合于数控设备的开环定位系统。

PLC-四相步进电动机“步进控制”星系流向兔兔5.3-2所示,其四相绕组A、B、C、D按“4相8拍”方式正向步进的通电顺序:

弱国需要步进电动机反转,通电顺序应该怎样来表示?

如果按A→B→C→D顺序通电,转子就沿此顺序一步一步旋转;繁殖,若按A←B←C←D 顺序通电,转子将沿相反的方向转动。

本例PLC-步进电动机的工序及控制要求可用“链格式”直观表示如下:

●启钮P1【按下】X1【短时为1态】→(拍1)A相【通电】→(拍2)AB【同时通电】→……→(拍8)DA两相【同时通电】,然后再从拍1重新开始一轮步进循环,步进电动机步进。

●停钮P0【按下】X0【短时为1态】→步进电机【停止步进】。

●快速开关K2【合上】X2【保持1态】→步进电机【速度由“1拍/秒”提升为“10拍/

秒”】。

二项目分析步进电机控制陈股及重点过程分析

1.I/O分配图

PLC-步进电机“进步控制”装置的I/O分配情况如图5.3-3所示,改图的设计一句是工序及控制要求。

该图是在实训设备上完成I/O接线、进程模拟调试的重要依据。

2. 控制程序的梯形图

按照哦那个徐及控制要求,拟定本例步进电机步进控制程序的梯形图,如图5.3-4所示。下面对该程序实现“步进控制”的工作过程,结合I/O分配土5.3-3,采用“梯级扫描分析法”和链格式,扼要分析如下:

起初:M1~M7[全为0态]→种子M0[为1态];X0、X1、X2及Y0~Y3[全为0态];快速SA2[合上]→(PLC使)X2[1态]。

(1)启钮SB1[按下]

●采样

注意扫描输入端:启钮SB1[按下]→X1[1态]。

●运算

扫描“启续”梯级:常开触点X1a[闭合] →M10[c通电,1态]。

扫描“种子”梯级:常闭触点M1b~M7b[全闭合] →M0[c通电,生成“1态种子”]。

扫描“快速”梯级:X2a[闭合] →线圈形指令中的MOV指令[(快速)脉冲震荡周期设定值K1送D10]。

扫描“慢速”梯级:X2b[断开] →其后的指令[不执行其功能]。

扫描“脉冲”梯级:T10的线圈―“OUT T10 D10”与其常闭触点相串联,实现脉冲振荡,脉振周期D10的当前值为K1,即0.1s(慢速为1s)。

扫描“节拍”梯级:触点M10a[闭合,允许产生步进节拍];触点T10a[接通10次/s];T10a[每接通1次] →左移位指令SFTL[通电1次,使环形脉冲分配器左移一位]。首次左移时,M8~M2[全为0态],因种子M0[为1态]故左移之后M1[变为1态]。

扫描“A相”梯级:M1[1态] →Y0[变为1态]。

扫描“B相、C相、D相”梯级:Y1~Y3[全为0态]。

最后扫描“主完”梯级:执行END程序结束指令→切换到“刷新”阶段。

●输出刷新

逐一刷新输出端:分析(略)。

“输出刷新”完成:重新从采样开始,进入新一轮扫描循环。

(2)启钮SB1[松开]

分析:略。

结论:

●启钮SB1[按下\(松开)] →PLC[做“移位”运算] →步进电机[按节拍循环通电、慢速

步进(1步距角/秒)]。

●快速开关K2[合上] →脉冲震荡[振10次/秒] →移位指令[移10次/秒] →步进电机[进10

步/秒]。

●快速开关K2[断开] →脉冲震荡[振1次/秒] →移位指令[移1次/秒] →步进电机[进1步

/秒]。

●停钮SB0[按下\(松开)] →步进电机[停止步进]。

因此,本方案完全满足“PLC-步进电机的正向快速、慢速步进的控制要求”。

【思考】对本例程序而言,当M7~M1全为0时,种子M0是否等于1?当M7~M1至少有1个为1时,种子M0是否应等于0?当M8为1时,种子M0是否应等于1?

三、项目实施PLC-步进电机步进控制实践

1.实践任务

使用实训设备,完成步进电机正向步进控制项目的电器接线、程序输入、操作调试、新方案试探等操作任务。

2.主要实践步骤

(1)接线。操作顺序:(拟定)接线图→(断开)电源开关→(完成)设备连线。

依据I/O分配图,结合PLC-3实训台,拟定本例电器接线原理图,如图5.3-5所示。

接线步骤如下:断开24V电源开关→(1)接电源线(2)接输出线→(3)接输入线。

【提醒】按照接线图接电源时,除了要连接24V的电源线之外,还要连接5V电源线。因为步进电机及其简易驱动器需要5V电源,这从图5.3-6所示的解剖图一看便知。

【提醒】PLC-3实验台所用的步进电动机是永磁感应子式步进电动机,其型号为42BYG131,为金坛市四海电机电器厂所产,主要规格:四相,电压5.4V,电流0.1A,步距角0.9°/1.3°。

(2)编程。(拟定)“梯形图”程序→(录入到)计算机→(转为)“指令表”序→(写到)PLC。

依据控制要求及I/O分配图,拟定本例程序的梯形图,如图5.3-4所示。

(3)调试及排障。

【查验步进功能】起钮X1[按下/松开]→电机[能否开始步进]?停钮X0[按下/松开] →电机[能否停止步进]?

【查验快慢切换功能】快速开关X2[合上]→电机[能否快慢步进]?快速开关X2[断开]→电机[能否切换到慢速]?

(4)新方案试探。

例如,将程序中的左移位指令SftL改为右移位指令SftR,以使步进电机反向步进;此时,应如何修改程序中种子的产生条件?

(5)填写报告。

四、相关知识

1.步进电机简况

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的特种电机。在不超载的情况下,电机的转速只取决于脉冲信号的频率、停止的位置只取决于脉冲的个数,而不受负载的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机就转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点,使之在速度、位置等控制领域得到广泛应用。

步进电机由定子和转子两大部分组成,其定子上一般安装有2~6个相绕组,转子是有齿铁芯,未安装励磁绕组。步进电机从一相通电换接到另一相通电,称为一拍,每一拍转过一个步距角θ。步进电机具有精度高、惯性小等优点,特别适合于数控设备。

由于步进电机必须由双环型脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用,因此用好步进电机却非易事,涉及机械、电机、电子及计算机方面的专业知识。

2.感应子式步进电机简介

感应子步进电机与传统的反应式步进电机的主要不同之处在于:其转子加有永磁体,以

提供软磁材料的工作点,而定子激磁只需要提供变化的磁场而不必提供维持磁材料工作点所需要的能耗,因此该种电机效率电流小、发热低。因永磁体的存在,该电机具有很强的反电势,其自身阻尼比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪声低、低频震动小。

感应子式步进电机按相数可分为二相电机、三相电机、四相电机五相电机等。

拍数:步进电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB→BC→CD→DA→AB,四相八拍运行方式即A→AB→B→BC→C→CD→D→DA.

步距角:对应一个脉冲信号,步进电机所转过的角位移,用θ表示。θ=360°/(转子齿数J运行拍数)。转子齿为50齿的四相电机,四拍运行时步距角为θ=360°/(50*4)=1.8°(俗称整部),八拍运行时步距角为θ=360°/(50*8)=0.9°(俗称半步)。

3.步进电机的使用注意事项

①步进电机一般要由控制器产生“方波脉冲控制信号”经环形脉冲分配器分配,再经功率放大器放大之后,才能驱动它步进,即由控制器产生“方波脉冲信号”→(经)环形脉冲分配器→功率放大器→(到)步进电机。

②步进电机应用于低速场合(每分钟转速不超过1000转)时,功率大、效率高。

③步进电机最好不要工作于整步状态,因为整步状态时震动大。

④步进电机在较高速度或大惯量负载下运行时,一般不应在工作速度启动,而应采用逐渐升频提速,这样做可避免电机失步、可减少噪声,同时可提高停止时的定位精度。

⑤需要高的定位精度时,应通过提高电动机速度及机械减速的方式来解决,或采用分数高的驱动器来解决。

⑥步进电机不应在震动区内工作,如果必须在震动区内工作可通过改变电压、电流或加一些阻尼的方式来解决震动问题。

⑦因遵循“先选电机,后选驱动”的原则。

【问题思考】

(1)本例程序中,拍1的状态保存于PLC的位原件m1中,拍2的状态保存于何处?

(2)增加1个选向开关X3:X3【为1态】时→步进电机【正向】,X3【为0态】时→步进电机【反向】,应怎样修改梯形图程序?

【关键点提醒】

(1)步进电机:如何控制其转动角度、速度及方向?

(2)控制程序:如何使用“移位指令”实现“(软件型)环形脉冲分配器”的功能?

(3)硬模拟调器:应重点查检PLC程序的启停功能、变速功能,观察移位指令的移位过程。

(4)本例用到Sftl左移位指令的格式是:Sftl M0 m1 k8 k1。

M0:种子(产生环形分配器所需要的1)。

K1:每次移一位。

M1 K8:由M8~M1组成的8位环形脉冲分配器,每次移一位的步骤是M8←M7│M7←M6│M6←M5│M5←M4│M4←M3│M3←M2│M2←M1│M1←M0。

(5)SftR右移位的指令格式:SftR M0 M1 K8 K1。

同样,由M8~M1组成8位环形脉冲分配器,但每次移一位的步骤变为M1←M2│M2←M3│M3←M4│M4←M5│M5←M6│M6←M7│M7←M8│M8←M0。

┃本章小结┃

本章以七段数码管、送料小车、步进电机的PLC控制3个实例为载体,描述三菱PLC功能指令的典型应用涉及的子程序、中断服务程序、触点比较、移位步进等内容。

●运用梯级扫描分析法,分析子程序、中断服务程序的工作过程。

●运用触点型比较指令,解决小车送料定位问题。

●采用“基于工序的移位编程法”,解决步进电机的编程问题。

本章内容涉及PLC应用技术的深层。

习题

5-1 改写“数码管”的PLC控制程序,要求不使用子程序功能及中断程序服务功能,并能对设定值惊醒增1、减1的控制。

5-2 给“送料小车”配上完整的“指令表格式”的程序。

5-3 给4相步进电机设计1个技能正向步进又能反向步进的PLC控制程序。

路灯控制器课程设计

电子技术课程设计 课程设计任务书 20 16 - 20 17学年第一学期第18周—19周 题目《路灯控制器》 内容及要求 ①设计一个路灯控制自动照明的电路 ②当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭,而日照光暗到一定程度时又能自 动点亮。开启和关断的日照光照度根据用户进行调节。 ③设计计时电路,用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 ④设计计数显示电路,统计路灯的开启次数。 进度安排 1、查资料,确定方案(三 天) 2、方案设计(天) 3、仿真调试 (二 天) 4、硬件实现与调试 (三 天) 5 、 撰写课程设计报告并答辩(天)学生姓名:

目录 前言 (3) 一选题背景 (4) 1.1 设计要求 (4) 1.2 指导思想 (4) 二方案论证 (5) 2.1 方案说明 (5) 2.2 方案原理 (5) 三电路的设计与分析 (6) 3 . 1 电路原理框图. (6) 3.2单元电路的设计与分析. (6) 四. 电路的调试与分析 (13) 4.1调试使用的仪器. (13) 4.2 电路的调试 (13) 五.总结 (15) 5.1 设计体会 (15) 5.2 改进提高 (15) 六. 附录及参考文献 (16) 6.1 附录1 元器件清单. (16) 6.2 附录2 电路的原理图. (16)

6.3 附录3 实物图 (17) 6.4 参考文献 (18) 、八、- 前言 在现代城市中,效率意识日益突出,人们希望不需要人力资源的浪费,希望使效率合理使用最大化。因此,自动路灯控制器是实现无人管理自动开关的重要设计。本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下,与实际应用相联系,提出自己的方案,完善设计。

基于模拟路灯控制系统的设计毕业论文说明书

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容: 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 摘要 随着城市建设和社会经济的迅速发展,城市道路照明作为城市文明与现代化程度的重要标志,已受到越来越多的关注,规模也在不断扩大。路灯是一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分,现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要,必须依靠现代化的高科技管理手段。由于单片机具有集成度高,处理能力强,可靠性高,系统结构简单,价格低廉的优点,因此在路灯照明工程中被广泛应用。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器,利用51系列单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现路灯的智能化,达到节能、自动控制的目的,单片机采集光敏电阻或光电开关的信号控制路灯的亮灭,具有自动检测故障报警等功能,同时根据实际情况,通过计时系统来对时间进行有效的控制,在本设计中,输入是开关按钮,进行时间控制,显示是六个数码管和LED二极管,时

利用Proteus仿真实现路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的设计 组员: 班级: 设计一个路灯自动控制开关电路,用光敏传感器实现自控,能在天黑时自动点亮路灯,天亮后又自动关灯。控制电路用电池供电,熄灯后电路耗电小。 简要具体实现:当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。主要利用光敏电阻作为光敏传感器,555作为滞后比较器来设计电路,当光线强到一定程度时,555的输出发生跳变,当光线暗到一定程度时,555 的输出也要发生跳变。 一.设计的作用 自动控制开关路灯电路,用光敏传感器实现自控,能在天黑时自动点亮路灯,天亮后又自动关灯,通过自动控制路灯电路有效的节约了能源,更重要的是减少了人力和物力的浪费。 二.设计的具体实现 1. 系统概述 设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性,利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合,使路灯亮灭。 施密特触发器是一种整形电路,它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。与普通触发器相比,它有以下特点: (1)具有两个稳定的状态,但没有记忆作用,输出状态需要相应的输入电压来维持。 (2)属于电平触发,能对变化缓慢的输入信号作出响应,只要输入信号达到某一额定值,输出即发生翻转。 (3)具有回差特性,电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压,这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。 利用555定时器构成的施密特触发器,当在白天时,输出产生高电平,继电器触点断开,路灯不亮;当在黑夜时,输出产生低电平,继电器触点闭合,路灯亮。 工作原理:当白天有光照射的情况下,光敏电阻呈低阻状态,2处于高电平,使触发器的输出端输出低电平,继电器断开路灯不亮,控制指示灯LED1亮。当黑夜无光照射的情况下,光敏电阻呈高阻状态,2处处于低电平,使触发器的输出端输出高电平,继电器得电,触点闭合,路灯亮,控制指示灯LED2亮。 2.单元电路设计与分析 仿光电路就是按照光敏电阻有光或无光时,呈现低阻或高阻状态设计的,它采用两个电阻分压来实现。电子开关就是利用三极管正偏饱和导通和截止状态来设计的。555定时器是一种将模拟电路与数字电路的功能巧妙结合在一起的多用途单片集成电路。施密特触发器是一种整形电路,它能将边沿变化缓慢的电压

模拟路灯控制系统附硬件图及c程序

摘要 本文介绍了一个模拟路灯控制系统的应用方案,用以实现模拟路灯的智能控制。本方案以宏晶公司的MCU芯片STC12C5410AD为核心,加以简单的外围电路,实现了模拟路灯控制系统所要求的全部技术内容。STC单片机在最近几年应用越来越广泛,因其抗干扰能力强、稳定性好,性价比高,因此是低成本路灯控制解决方案的首选。该控制系统除了选用廉价的单片机芯片,还采用了廉价的红外对射传感器,大大降低了系统成本。整个系统的电路简单,结构紧凑,电源驱动仅采用变压器与三端稳压器相结合,附加少许滤波电容便实现了稳定的电源输出。经过多次测试,证实该系统能长时间稳定工作,完全满足设计要求指标。 关键词:模拟控制;LED照明;单片机

ABSTRACT This paper introduces a simulation control system application scheme street, to simulate the street lamp of intelligent control. This plan to macro crystal company MCU, STC12C5410AD as the core, to chip the periphery of the simple circuit, realize the simulation street lamp control system all of the requested technology content. STC SCM in recent years more and more wide application, because of its strong anti-interference ability, good stability, high performance/price ratio, and so is the low cost street lamp control solutions of choice. The control system in addition to choose cheap single-chip microcomputer chip, also adopted the cheap infrared mutual illuminate sensor, and greatly reduce the cost of system. The whole system of the circuit is simple, compact structure, power drive only used three transformer and the regulators, and the combination of a few additional filter capacitance will realize the stable power output. After many test, and confirm that the system can work stably for a long time, fully meet the design requirements index. Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer

路灯控制系统的设计及制作

word文档整理分享 电子综合开发实践报告 设计课题:路灯控制器的设计与制作 专业班级:___________ 学生学号:__________ 学生姓名:________ 秦疆彬__________ 设计时间:2014 年1月月_________ 信息科学与技术学院 2014年1月

路灯控制器的设计与制作 一、设计任务与要求 (1)设计制作一个路灯自动照明的控制电路,当日照光亮到一定的程度时路灯 自动熄灭,而日照光亮暗到一定程度时路灯自动点亮。 (2)设计计时电路,用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 (3)设计计数显示电路,统计路灯的开启次数。 二、方案设计与论证 了解常用路灯控制的各种方法,及各自的优缺点,通过相互的比较,确定设计方案,并对所用传感器进行选型,同时加以电路的设计与分析,完成设计任务。下面对路灯控制器的原理,路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。 该路灯控制器是由光敏电阻、555定时器、计数器、译码器、数码管显示器和受控灯组成。光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,当光照减弱时,光敏电阻阻值增大,555 定时器的2、6端口出现低电平,当它到达一定值时,3 口出现高电平,且大于2/3 (VCC,路灯亮。反之,当光照增强到一定时,光敏电阻阻值减小, 3 口出现低电平,小于1/3 (VCC,路灯熄灭。为了避免外部干扰所带来的错误反应(例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励),我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。经以上论证,方案可行。

三、单元电路设计与参数计算 该部分电路相当于总电路的开关,通过光照强弱的变化改变光敏电阻的阻 值,从而改变Vi 的电压值。在该电路中Vi 即为由555构成的施密特触发器的输 入电压,Vi 的改变会引起施密特触发器的翻转,从而改变输出电平,达到开关 的效果。当光敏电阻周围的环境光照强度比较强时,电阻阻值为几百欧左右,Viv 1 -V cc ;当光敏电阻周围的环境光照强度比较弱时,电阻阻值为 1兆欧左右,Vi> 3 2 V cc 。当光敏电阻周围环境由光变暗时,Vi 增大过程中达到值1V cc 时,引发施 3 3 *数码管显示 图2.1流程框图 1、光敏电阻与555定时器构成的控制电路 图3.1光控电路

基于51单片机的路灯控制系统设计开题报告

一、本课题的内容及研究意义 1、论文研究的目的和意义 如今,照明电路的数量越来越多,使得城市街道、小区内的路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大,在用电高峰期时,电网超负荷运行,电网电压都低于额定值,在用电低谷期供电电压又高于额定值,当电压高时不但影响照明设备的使用寿命,而且耗电量也大幅增加,当低谷时,照明设备有不能正常工作。 所以,对城市的路灯的设计已经成为了当务之急,特别是午夜之后车流量急剧减少时,应该适当的关闭路灯,节约用电。但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了,因此智能节能路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控 制系统,它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。 2、论文研究内容 本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量,又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。要求独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。 主要内容如下: (1) 根据控制技术的特点,进行路灯系统设计的整体研究与设计。 (2) 针对光线和电压信号的采集,采用数据采集技术。 (3) 通过按键可对相关的参数值进行设置,从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。 (4) 当电压符合额定电压时,系统自动进行稳压。 (5) 在午夜之后降低电压以调节路灯亮度,实现调压。 二、本课题的研究现状和发展趋势 目前,路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点,被广泛使用,但同时也存在着诸如:功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。 我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明,普遍存在的问题有两点:一方面因为后半夜行人稀少,采用全夜灯的方式浪费太大,因此,有的地方采取前半夜全亮,后半夜全灭的照明方式;有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施,此种方式虽然节约了电费支出,却带来了社会治安和交通安全问题,不利于城市安全问题。 另一方面,在后半夜因行人稀少,而应该降低路灯的亮度,以避免光源污染,影响居民的晚间的休息。但由于后半夜是用电低谷期,电力系统电压升高,路灯反而比白天更亮了。这不仅造成了能源浪费,还大大影响了设备和灯具的使用寿命。目前,路灯照明广泛采用高压钠灯,其设计寿命在12000小时以上,在正常情况下至少可用3年,但是由于超压使用,现在路灯的使用寿命仅仅只有1年左右,有的甚至只有几个月,造成

模拟路灯控制系统的设计

摘要 路灯照明对人们的日常生活有着很重要的作用,路灯照明系统的好坏直接影响到人们夜晚出行的安全。中国的路灯控制系统老旧,效率低,浪费能源过多。路灯系统控制方式落后,无法远程控制开关灯时间,缺乏设备故障检测和报警系统。急需升级改善。单片机拥有卓越的控制能力,已经广泛应用在很多领域。基于单片机的智能路灯控制系统可以改变中国路灯现状,使得路灯的管理变得简单、可靠,能节约更多的电能,能使人们更加安全的出行,减少因路灯控制系统不完善而引起的交通事故。因此,设计一款智能路灯控制系统具有非常重要的意义。 文章介绍了模拟路灯控制系统的两大组成部分,即硬件系统和软件系统。硬件系统以AT89S52单片机为主控芯片,由实时时钟芯片DS1302产生实时系统时间,由LCD1602液晶显示屏显示菜单、提示和实时时间等信息,使用独立式键盘调整切换功能菜单、设置开关灯时间等,采用光敏电阻检测环境的明暗情况,使用反射型红外光电传感器检测交通情况,配合蜂鸣器和LED灯实现故障报警。软件系统包含系统监控程序模块、显示程序模块、键盘程序模块、实时时钟程序模块,环境检测程序模块、报警程序模块、交通检测程序模块,设定路灯开关时间程序模块等。 通过在proteus软件中模拟仿真调试,实现了课题规定的功能和性能指标要求,设计成果具有一定的推广应用价值。 关键词:路灯控制;AT89S52;DS1302;LCD1602

ABSTRACT Street lighting has a quite significant impact on people's daily life, the quality of the street lamp lighting system directly affects the safety of people at night. In china,street lamp control system is old-style, low efficiency and waste too much energy.The mode of streetlight control system is backward, it can’t remotely control switch lights in time, and lack equipment in fault detection and alarm system, which is badly in need of upgrading. MCU has excellent control ability, which has been widely used in many fields. Based on MCU intelligent lighting control system can change the status of Chinese street lighting, the street lamp management becomes simple and reliable, which can save more energy, make people more safe travel and reduce traffic accidents caused by defective street lamp control system . Therefore, it is great crucial to design a intelligent street lamp control system. This paper introduces the two components of the analog street lamp control system, namely the hardware system and the software system. The main control chip of hardware system is the AT89S52 microcontroller , real-time system time is produced by the real-time clock chip DS1302 , the information of menu,prompt and real time is displayed on the LCD1602 , hardware system use a separate keyboard to adjust or switch function menu and set the time switch lights, photosensitive resistance to measure the brightness of environment, and the reflection type infrared photoelectric sensor to detect traffic situation, with the buzzer and LED lamp realizes fault alarm. Software system includes system monitor module, display module, keyboard module, real-time clock module, environment detection program module, alarm module program, traffic detection program module, set the street lamp switch time program module and so on. By simulating and debugging in Proteus Software, the function and performance requirement of the project are achieved, and the design result has certain application value. Key words: street lamp control; at89s52; ds1302; lcd1602

模拟路灯控制系统的设计

开放实验报告实验名称基于单片机控制的模拟路灯控制系统 学生姓名杨茜 系、专业信息工程系、电子科学与技术 指导教师许建明 2015年7月5 日 基于单片机控制的模拟路灯控制系统 一、实验目的 1.综合应用所学电子课程,用单片机设计控制模块。 2.通过本次设计,加强学生对单片机的深刻理解,提高学生的设计能力和动手能力。 3.了解PCB板制造过程。 二、实验内容 设计一款通过单片机控制的模拟路灯控制系统,能够自动根据环境的亮度和行人的有无来关闭和开启路灯。 三、实验原理 本系统采用51单片机为控制芯片,集成HC-SR501 探头人体红外感应模块来感应行人的有无,光敏电阻为环境亮度感应器。该设备外围元件少简化了电路设计,提高了系统的可靠性。 AT89C52简介

AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2 个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O) 端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2 个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 四、实验电路 1、系统框图

光控自动路灯设计讲解学习

光控自动路灯设计

光控自动路灯设计 一、设计的任务与要求 利用光照的强度作为路灯的起控点,实现光线较亮时,自动关闭,晚上光线较暗时,自动开启路灯的控制。 了解常用路灯控制的各种方法,及各自的优缺点,通过相互的比较,确定设计方案,并对所用传感器进行选型,同时加以电路的设计与分析,完成设计任务。 二、设计分析 利用光照强度为传感器,目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻,利用其光线较强时,电阻值较低,而光线较暗时则电阻较大的特点,利用电桥,可将光线信号转换成电信号,再通过电压比较器等方式,可以有效地完成控制需要。 这类设计中,只要能将光线信号取出,整个设计也便完成了大半,至于控制部分的设计,可采用继电器输出,这样就算驱动较大的路灯负载,只需要再加接触器便可完成。在本系统的设计中,如何提高系统光线临界状态的稳定性,是设计的难点所在,由于光敏电阻的电阻值变化是连续的,因此,在靠近临界点时,容易赞成不稳定,在设计中若能用运放电路来完成处理,则可将运放接成电压比较器的方式,这样可以完成较为精确的起控;若采用分立元件来处理,可以采用稳压管来稳定工作点,只地当分压大于稳压管的击穿电压时,电路才能起控。 三、设计内容

1、光敏电阻又称光导管,常用的制作材料为硫化镉,另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1~10M欧,在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm 的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。 2、光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时,半导体片(光敏层)内就激发出电子—空穴对,参与导电,使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度,光敏电阻的电极常采用梳状图案,它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。光敏电阻的主要参数是:(1)光电流、亮电阻。光敏电阻器在一定的外加电压下,当有光照射时,流过的电流称为光电流,外加电压与光电流之比称为亮电阻,常用“100LX”表示。(2)暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下,当没有光照射的时候,流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻,常用“0LX”表示。

模拟路灯控制系统的设计

种初蓉碗 开放实验报告 实验名称________ 学生姓名______________________ 杨茜 ____________________ 系、专业__________ 信息工程系、电子科学与技术_________ 指导教师____________________ 许建明____________________ 2015年7月5日

基于单片机控制的模拟路灯控制系统 一、实验目的 1?综合应用所学电子课程,用单片机设计控制模块。 2.通过本次设计,加强学生对单片机的深刻理解,提高学生的设计能力和动手能力。 3.了解PCB板制造过程。 二、实验内容 设计一款通过单片机控制的模拟路灯控制系统,能够自动根据环境的亮度和行人的有无来关闭和开启路灯。 三、实验原理 本系统采用51单片机为控制芯片,集成HC-SR501探头人体红外感应模块来感应行人的有无,光敏电阻为环境亮度感应器。该设备外围元件少简化了电路设计,提高了系统的可靠性。 AT89C52简介 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM,器件采用ATME公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置 通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52 可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置 通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52 可以按

模拟路灯控制系统完整版(附硬件图及源c程序)

模拟路灯控制系统 专业: 班级学号: 学生姓名: 指导老师: 二〇一一年六月

摘要 本文介绍了一个模拟路灯控制系统的应用方案,用以实现模拟路灯的智能控制。本方案以宏晶公司的MCU芯片STC12C5410AD为核心,加以简单的外围电路,实现了模拟路灯控制系统所要求的全部技术内容。STC单片机在最近几年应用越来越广泛,因其抗干扰能力强、稳定性好,性价比高,因此是低成本路灯控制解决方案的首选。该控制系统除了选用廉价的单片机芯片,还采用了廉价的红外对射传感器,大大降低了系统成本。整个系统的电路简单,结构紧凑,电源驱动仅采用变压器与三端稳压器相结合,附加少许滤波电容便实现了稳定的电源输出。经过多次测试,证实该系统能长时间稳定工作,完全满足设计要求指标。 关键词:模拟控制;LED照明;单片机

ABSTRACT This paper introduces a simulation control system application scheme street, to simulate the street lamp of intelligent control. This plan to macro crystal company MCU, STC12C5410AD as the core, to chip the periphery of the simple circuit, realize the simulation street lamp control system all of the requested technology content. STC SCM in recent years more and more wide application, because of its strong anti-interference ability, good stability, high performance/price ratio, and so is the low cost street lamp control solutions of choice. The control system in addition to choose cheap single-chip microcomputer chip, also adopted the cheap infrared mutual illuminate sensor, and greatly reduce the cost of system. The whole system of the circuit is simple, compact structure, power drive only used three transformer and the regulators, and the combination of a few additional filter capacitance will realize the stable power output. After many test, and confirm that the system can work stably for a long time, fully meet the design requirements index. Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer

基于单片机的路灯控制系统设计开题报告

毕业设计(论文)材料之二(2) 安徽工程大学机电学院 本科毕业设计(论文)开题报告题目:基于单片机的路灯控制系统设计 课题类型:设计 实验研究□论文□ 学生姓名: 学号: 专业班级: 教学单位: 指导教师: 开题时间: 2012 年3月13日

开题报告内容与要求 一、本课题的内容及研究意义 1、论文研究的目的和意义 如今,照明电路的数量越来越多,使得路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大,在用电高峰期时,电网超负荷运行,电网电压都低于额定值,在用电低谷期供电电压又高于额定值,当电压高时不但影响照明设备的使用寿命,而且耗电量也大幅增加,当低谷时,照明设备有不能正常工作。 所以,对城市的路灯的设计已经成为了当务之急,特别是午夜之后车流量急剧减少时,应该适当的关闭路灯,节约用电。但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了,因此路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控制系统,它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。 2、论文研究内容 本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量,又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。要求学生独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。 主要内容如下: (1) 根据控制技术的特点,进行路灯系统设计的整体研究与设计。 (2) 针对光线和电压信号的采集,采用数据采集技术。 (3) 通过按键可对相关的参数值进行设置,从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。 (4) 当电压符合额定电压时,系统自动进行稳压。 (5) 在午夜之后降低电压以调节路灯亮度,实现调压。 二、本课题的研究现状和发展趋势 目前,路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点,被广泛使用,但同时也存在着诸如:功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。 我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明,普遍存在的问题有两点:一方面因为后半夜行人稀少,采用全夜灯的方式浪费太大,因此,有的地方采取前半夜全亮,后半夜全灭的照明方式;有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施,此种方式虽然节约了电费支出,却带来了社会治安和交通安全问题,不利于城市安全问题。 另一方面,在后半夜因行人稀少,而应该降低路灯的亮度,以避免光源污染,影响居民的晚间的休息。但由于后半夜是用电低谷期,电力系统电压升高,路灯反而比白天

模拟路灯控制系统的设计论文

摘要 随着科技发展和人民生活水平的提高,大家对公路的重视度越来越高。每年发生的交通事故都很多,所以减少交通事故发生是我们现在重点讨论的问题。在公路上路灯起了照明作用,大大减少了因为视野视线问题发生的问题,可是一些很少车辆经过的路段就会浪费了一些资源,所以模拟路灯控制系统就是为了研究节能与安全的话题,它既可以在无车辆经过时节省资源,另一方面又可以在来车辆时候提供照明作用。是一个非常实用的课题。 本文首先介绍了一种新型的控制系统,基于ZigBee技术的路灯智能控制系统,分析了它的技术特点及其应用,并分析了本设计设计的ZigBee技术路灯控制系统可以实现的功能。 其次根据设计要求,先画出了设计系统的总体框图,它的总体框图包括:PC监控系统、网路协调器、ZigBee终端节点、微波检测电路、光强检测电路、路灯直接控制电路。其次根据总体框图分别设计了各个部分的硬件。 然后对设计的系统进行了软件部分的设计,设计的程序包括:系统流程图路灯检测流程图、模拟路灯控制系统液晶显示程序、实时监测流程图、人工控制模式、时钟电路流程图、按键流程图、按键扫描流程图。 最后根据设计的系统,运用PROTUES软件对系统进行了仿真调试,仿真的结果显示系统的设计满足设计要求。 关键词:Zigbee技术;LED路灯;设计

ABSTRACT With the development of science and technology and the improvement of people's living standard, people pay more and more attention to the road. There are a lot of traffic accidents every year, so it is our focus to reduce the traffic accident. In highway road lamp lighting, greatly reducing the problem because of the horizon line of sight problem, but some very few vehicles through the road will waste resources, so the simulation street lamp control system is in order to study energy saving and safety topics, it can in the vehicle after the season, resources, on the other hand can provide lighting effect in the vehicle when. Is a very practical subject. This paper introduces the application of a simulated street lamp control system, using the technology of the single chip microcomputer, which is used to realize the intelligent control of the analog street lamp. The control system has set the timing function of street lamp, also can be independently controlled street lamp turn-on and turn off; can also have a dimming function, on the road of light adjusted can also be in accordance with the requirements as set out in the street driving power output in the range of 20% - 100% adjusting. During the day mode, but also according to changes in the environment of light and shade to control the opening and closing of street lights, in the case of the night mode, according to the traffic road conditions automatically switch lights. When the lamp fails, it can detect and alarm by sound and light system. The scheme takes the chip ATS8952 as the core, and the peripheral circuit is simple, and the whole technical content of the analog street lamp control system is realized. STC microcontroller in recent years more and more widely used, because of its strong anti-interference ability, good stability, cost-effective, and therefore is the first choice for low cost street lamp control solutions. The control system in addition to the use of low-cost chip, but also the use of low-cost infrared sensor, greatly reducing the cost of the system. The circuit of the whole system is simple, the structure is compact, the power source is driven only by the transformer and the three terminal voltage regulator, the addition of a little filter capacitor can achieve a stable power output. After many tests, it is proved that the system can work stably for a long time, and can meet the design requirements completely. Keywords: Simulate controlling; LED lighting; Single-chip microcomputer

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