基于LABVIEW的智能路灯

毕业设计说明书（论文）中文摘要

随着经济的发展，汽车数量的不断增加，阴天夜晚雾霾天严重影响行车安全，及时照明的智能路灯成为重要的课题。为此，设计了由光敏电阻传感器和PC机组成的智能路灯，包括硬件电路的设计、LABVIEW的软件设计；实现了光照强度的测量，通过设置不同的阈值，进行路灯的智能控制，且能在前面板显示实时电压；通过采集卡，实现了上位机对下位机的控制，便于远程监控路灯的亮灭。通过实验表明，该本装置可应用于公路的照明，也可用于隧道的照明。

关键词LabVIEW 路灯控制 myDAQ采集卡

本科毕业设计说明书（论文）

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Intelligent lighting control system

Abstract

With the development of economy, the increasing number of cars, cloudy night haze days seriously affect traffic safety, intelligent street lamp lighting has become an important issue in a timely manner. Therefore, the design of intelligent street lamp is composed of photosensitive resistance sensor and the PC machine, including software design, hardware circuit of LABVIEW;realize light intensity measurement, by setting the threshold, the intelligent control of street lamps, and in the front panel display real-time voltage; through the acquisition card, to achieve a host machine on the lower computer control, easy to monitor and control bright lights out. Through the experiment, the device can be used in road lighting, can also be used for tunnel lighting.

Keywords LabVIEW street lamp control my DAQ acquisition card

本科毕业设计说明书（论文）第I页共I页

目次

1 引言 (1)

1.1设计背景 (1)

1.2 设计意义 (2)

1.3章节安排 (3)

2 总体设计 (3)

2.1 设计要求 (3)

2.2 设计思路 (3)

3 智能路灯控制系统的硬件设计 (3)

3.1 受控制的LED 灯模块 (3)

3.2 光检测模块 (4)

3.3 数据采集卡 (6)

4 软件设计 (9)

4.1 虚拟仪器介绍 (9)

4.2 LABVIEW的特点及功能 (11)

4.3 LABVIEW的应用 (20)

5 智能路灯控制调试结果 (21)

5.1 运行状态一 (21)

5.2 运行状态二 (21)

5.3 运行状态三 (22)

结论 (22)

致谢 (23)

参考文献 (23)

本科毕业设计说明书（论文）第 1 页共28 1 引言

1.1设计背景

伴随着我国城市的发展、经济的繁荣和社会的进步以及人们提高生活水平及环境质量的要求，城市道路照明和城市的夜景照明已经成为城市规划、建设和管理中的一项十分重要工作。城市道路照明是方便城市居民必需的生活条件，而城市的夜景照明是美化城市形象、鼓舞民心、振奋精神的一项十分有意义的工作。近几年来，全国许多大城市、甚至一些中小城市的各级领导，都格外重视道路照明和夜景照明工作。城市亮化作为形象工程的重要组成部分，越来越被政府所重视，大量的资金投入进行建设和改造，使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌，绚丽多彩，但问题也随之而来，能耗的逐年攀升，由此产生的某些问题亦逐渐显露出来，如城市路灯的维护量增大，带来人员不足；维护费用增加，社会成本过高，电费支出过多，财政承担相对困难；光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力，急切加以解决。尤其是在当前环境条件每况愈下的形势下，低碳、节能、环保越来越收到人们的重视。旧式的控制系统存在功耗大，公共资源得不到充分应用，效率低等消极影响。近几十年来,基于LABVIEW的智能路灯控制系统对城市路灯系统进行全面的升级,不仅实现了智能控制，而且降低了运行成本。因此，智能路灯控制系统的推广，可以改变城建系统企业传统的管理服务方式，提高服务效率，并对提高城市形象起到了极大的推动作用。

虚拟仪器技术如今是利用具有高性能的模块化硬件，同时结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。其推出以来至今，涉及到应用工程师和来自世界各地的科学家们已经利用图形化开发工具，更形象模拟出产品设计周期的各个方面，由此使产品的质量得到了大幅度的改善、产品投放市场的时间得到了缩减，同时产品的开发及其生产效率也得到了提高。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。

随着计算机技术的飞速发展，虚拟仪器技术也在数据采集、自动测试和仪器控制领域中发挥其重要作用，对测试系统和测量控制的设计方法有着促进并推动

的作用，同时深刻影响了技术的实现。“软件即仪器”是虚拟仪器理念的核心思想，从这一思想出发，基于电脑或工作站、软件和I/O部件来构建虚拟仪器[1]。I/O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板（DAQ）或传感器。鉴于虚拟仪器的诸多性能，将用LabVIEW来完成一个智能路灯系统设计。此系统不仅编程简单、方便灵活、具有可靠性较高的性能，而且成本低、具有良好的经济效益。

1.2 设计意义

路灯节能系统产生的直接及间接的社会经济效益是巨大的。

a）我们可以通过直观的计算来判断：单从电费支出上可以看出，采用智能路灯节能控制设备后，以最低节电率计算，每年可节省大量的财政支出；

b）路灯控制系统技术的提升，又可大大降低全市路灯的维护量，缩减运行维护成本，节约财政支出。

c）倘若全国路灯管理部门都能积极采用新技术的话，除了节约大量电费和维护资金以外，同时还可节约大批的原煤等资源，更有利于环境保护，既节约了能源又落实了国家可持续发展的方针政策。

高科技技术节能产品的应用如果能够在我国城市路灯行业得以全面推广和应用，那么它所创造巨大的社会效益及其产生的深远影响都是不可估量的。

1.3章节安排

本系统主要工作包括光敏电阻的选型、各模块硬件电路的设计和上位机LABVIEW的编程。

第一章为引言。

第二章说明了本装置的功能及整体设计方案，介绍了系统功能和整体框架图。

第三章说明了整个系统中的硬件电路设计。

第四章说明了整个系统中的软件设计，包括LABVIEW软件。

第五章说明了系统的三个运行状态。

2 总体设计

2.1 设计要求

设计一个由计算机控制的智能路灯控制器，可以对室内外的光强度进行检测，如果外界灯光过低,智能路灯自行进行调节。当是夜晚的时候，路灯全开，当是阴天的时候，路灯只开一小部分，当是晴天的时候，路灯全部熄灭。

2.2 设计思路

本次设计的题目是智能路灯控制系统。要求实现以路灯为控制对象，完成软件和硬件的设计,利用光敏传感器,实现路灯的亮灭功能。其中硬件电路部分主要包括以下部分：受控制的LED部分、光检测电路部分、信号采集卡，设计的总体框图如图2.1。

上位机采集卡下位机

图2.1 总体框图

3 智能路灯控制系统的硬件设计

3.1 受控制的LED 灯模块

本次设计中共使用了12个高亮红LED灯，采用共阳接法如图3.1，以免采集卡的I/O 端口无法驱动LED灯或者使LED灯亮度过低。

图3.1采用共阳接法

选取发光二极管的压降为2v，工作电流为20mA。压降不要太小，以免亮度过低。串

联电阻R=（5-2）v/20ma=150Ω功率P=5v*20ma=0.1W。

3.2 光检测模块

3.2.1 光敏电阻简介

光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。

图3.2光敏电阻工作原理图

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。

3.2.2光敏电阻参数

根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：

a）紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。

b）红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测，红外通信等国防、科学研究。

图3.3光敏电阻实物图

c）可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面，如图3.3所示。

光敏电阻的主要参数是：

a）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。

b）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。

c）灵敏度。灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。

d）光谱响应。光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。

e）光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下，该特性为非线性。

f）伏安特性曲线。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。

g）温度系数。光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。

h）额定功率。额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率当温度升高时，其消耗的功率就降低。

3.2.3 光敏电阻的应用

本设计采用光敏电阻。光敏电阻传感器对外界光线最敏感，用来检测外界周围环境光线的亮度，模块在光线不足时输出高电平，光线亮度超过设定值时输出低电平。利用光敏电阻传感器输出信号干净，波形好，驱动能力强。本设计中利用光敏电阻与一普通电阻串联，当白天有光照时，电阻很小，输出高电平，夜晚无光照时，电阻增大，输出低电平。

3.3 数据采集卡

3.3.1数据采集的概念及应用

数据采集 (Data Acquisition, 简称DAQ)，自动从布置于工厂、实验室、现场的传感器、设备等收集获取数据的过程，如图3.4所示。狭义的数据采集主要是模拟输入(AI)，其目的是为了测量某种电信号或物理信号，如电压、电流、温度、压力、加速度、声强等。广义的数据采集还包括模拟输出、数字I/O等。例如, 目前市面上的多功能数据采集设备通常包括模拟输入、模拟输出、数字I/O、计数器/定时器等功能，如NI的M系列多功能DAQ卡。现在一些传感器/变送器已经集成了A/D转换功能，直接通过数字接口读取数据，从而不需要模拟输入采集。数据采集的应用十分广泛，几乎涵盖所有工程专

业和科学研究方向。电子、电气、机械、车辆工程、海洋工程、环境、化工、生物医学、土木工程、能源电力、高能物理。

图3.4

信号采集流程

3.3.2选择数据采集设备时的考虑因素

a ）通道数

b ）总线

c ）带宽是否足够数据传输速度的需求

d ）最高采样率

e ）根据乃奎斯特定律，采样率应为最高频率分量的两倍以上，实上最好能做到5-10倍

f ）分辨率

g ）够用就好，不一定越高越好

3.3.3 NI myDAQ

图3.5外部接线图

其中①NI myDAQ ，②USB 线缆，③LED 灯，④20位螺栓端子连接器，⑤音频线缆，⑥DMM 香蕉线缆。

图3.6信号连接图

I/O 数据采集软件

数据采集硬件 总线 信号调理 传感器 / 信号

a）模拟输入(AI)

在通用模式下，测量信号范围为±10 V，如图3.7所示。

在音频模式下，两个通道分别表示左右立体声信号输入。

模拟输入用于NI ELVISmx 示波器、动态信号分析器和Bode 分析仪。

b）模拟输出(AO)

在通用模式下，生成信号范围为±10 V。

在音频模式下，两个通道分别表示左右立体声信号输出。

模拟输出用于NI ELVISmx 函数发生器、随机波形生成器和Bode 分析仪。

c）数字输入/ 输出(DIO)

NI myDAQ 带有8 个DIO 数据线。

每条数据线为一个可编程函数接口(PFI)，表示其可被配置为通用软件定时数字输入或输出，或可用作数字计数器的特殊函数输入或输出。

图3.7 myDAQ的差分输入方式

d）电源

NI myDAQ 有3 个可供使用的电源。

+15 V 和–15 V 可用于电源模拟组件。例如，运算放大器和线性稳压器。

+5 V 可用于电源数字组件。例如，逻辑设备。

4 软件设计

4.1 虚拟仪器介

4.1.1虚拟仪器的概念

虚拟仪器是美国国家仪器公司1986年提出的概念，是现代计算机技术和仪器技术深层次的产物，是计算机辅助测试领域的一项重要技术。虚拟仪器的出现是测量仪器领域的一个突破，它彻底改变了传统的仪器观，从根本上更新了测量仪器的概念，带给了人们一个全新的仪器观念。虚拟仪器是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种将计算机装入仪器，其典型的例子就是智能仪器。随着计算机功能的日益强大以及体积的日趋缩小，这种仪器功能也越来越强，已经出现含嵌入式的仪器。另一种是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能[2]。

虚拟仪器是利用硬件来完成信号采集和处理，利用计算机软件来实现复杂计算，利用计算机的显示器模拟传统的控制面板，以多种形式输出检测结果，从而完成所需的各种功能。虚拟仪器中的“虚拟”有以下两个层面的含义。

a）虚拟的控制面板

传统仪器通过设置在面板上的各种“控件”来完成一些简单的操作，如通过开关﹑控件﹑显示器等实现仪器的“通”“断”。传统仪器面板上的“控件”都是实物，而且是用手动和触摸屏进行操作，而虚拟仪器面板上的各种“控件”，它们的外形与实物和

图4.1传统仪器和模拟仪器

传统仪器“控件”相像的图标，实际功能通过相应的软件程序来实现,如图4.1所示。

b）虚拟的测量与分析

传统的仪器是通过设计具体的模拟或数字电路实现仪器的测量。而虚拟仪器

是利用软件程序实现这些功能。可见虚拟仪器是由计算机硬件资源和用于数据分析的以及通信的测控系统，是一种由计算机操作的模块化仪器系统。

4.1.2 虚拟仪器的结构和硬件

虚拟仪器系统包括仪器硬件和软件两大部分。仪器硬件是计算机的外围电路，与计算机一起构成了虚拟仪器系统的硬件环境，是应用软件的基础；应用软件则是虚拟仪器的核心，在最基本硬件确定后，软件通过不同功能模块构成仪器，赋予系统特有的功能，以实现不同的测量功能。

目前市场上提供的模块化硬件产品也非常丰富，比如，总线类型支持PCI﹑PXI

﹑USB和1394总线等，产品总类也从数据采集﹑信号调理﹑震动、视觉、仪器控制、运动、分布式I/O到CAN接口等工业通信等[3]。

按照硬件接口的不同，虚拟仪器可分为基于PC总线、GPIB总线、VXI总线和PXI

总线的4种标准体系结构。

4.1.3 虚拟仪器的特点和优势

虚拟仪器技术利用高性能的模块化，结合高效的软件完成各种测试和自动化的应用。灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。

与传统仪器相比，虚拟仪器具有以下四个特点。

a)性能高

b)扩张性强

c)开发时间少

d)无缝集成

4.2 LABVIEW的特点及功能

4.2.1 LABVIEW的特点

LABVIEW是一种图形化的编程语言，它被广泛应用于工业界和实验室研究，视为一个采集和仪器控制软件。LABVIEW集成与满足GPIB、VXI、RS232和RS485协议的硬件及数据采集卡的全部功能。它还内设了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。

这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以建立自己的虚拟仪器。其图形化的界面使得编程及使用过程都很方便。

图形化的程序语言，又称为“G”语言，使用这种语言编程时，基本上不用写程序代码，取而代之的是流程图，它尽可能利用了技术人员和工程师所熟悉的专业术语，所以说LABVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强用户构建自己的科学和工程系统的能力，提供实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计并实现仪器系统时，可以提高工作效率。

LABVIEW的出现大大提高了虚拟仪器的开发效率，降低了对开发人员要求，LABVIEW 所提供的交互式的图形化开发环境彻底颠覆了以往“一种开发工具拥有强大开发功能的同时不可能简单易用”的思想。

4.2.2 LABVIEW的功能

LABVIEW结合了简单易用的图形式开发环境与强大的G编程语言，提供了一个非常直接的编程环境。LABVIEW具有专为大型应用开发、集体开发及应用配置设计的附加开发工具，包括应用程序生产器、代码源控制及复杂矩阵运算等工具。

LABVIEW不仅仅是一种编程语言，还是一种用于测量和自动化的特定应用程序开发环境，一种用来快速设计工业原型和应用程序的高度交互式的开发环境。同时，LABVIEW 还实现了对FPGA等硬件的支持，实际上也是一个硬件设计工具。测量和自动化程序在处理与通用程序一样的问题，同时还要处理额外的问题。

4.3 LABVIEW的应用

4.3.1 LABVIEW开发环境

a）双击桌面LABVIEW图标，点开的就是LABVIEW的开发环境，如图4.1所示。

图4.2 LABVIEW开发界面

在file中，点击新建VI，新建一个前面板，如图4.3为LABVIEW新建的前面板。

图4.3 LABVIEW的前面板

b）数据类型：数值型、布尔型、字符串型、与路径枚举型、簇、数组、波形数据、时间标识、变体此次使用的就是布尔型数组控件，如图4.4为布尔控件面板。

图4.4为布尔控件面板

显示控件：在函数面板中有数字显示控件和波形图表显示控件，本次设计中就用到用来显示一维数组的波形图表。

图4.5波形图表控件

c)程序结构

LabVIEW中的循环结构主要通过while和for循环实现。这两种循环结构、语句、功能基本相同，但使用上会有些不同。for循环须先进行循环次数的确定，循环一定次数后自动不进行循环；而while循环则不用确定循环次数，只需要确定退出循环的条件。

本次课程设计中不能预先确定循环的次数，所以就用到了while循环。while循环是LabVIEW最基本的结构之一，和C语言中的while循环和do…while循环相类似。

While循环可以从程序框图中的【结构】子选板中创建，while循环包括两个端口：条件端口、重复端口，如下图4.6所示。

本次论文设计中用停止按钮连接条件端口，当按下按钮时循环停止。

LabVIEW 是图形化的编程语言，程序的执行顺序是基本数据的流向的，也即，数据的连接即指定了程序的执行顺序，没有数据线连接的不同程序块是并行执行的，所以一般情况下不用顺序结构，但在某些特殊时候，如果一定指定某几段程序执行的先后顺序，则要用到顺序结构。 本次设计使用的是平铺是顺序结构。如图4.7所示。

图4.7平铺式顺序结构

条件结构也是LabVIEW 最基本的结构之一，类似于基于文本编程语言的switch 语句或者if …then …else 语句。条件结构可以从【结构】子选板中创建， 条件结构包含选择端口和选择标签控制端口，如下图4.8所示。

在条件结构中，选择端口相当于switch 语句中的“表达式”，框图表示符相当于“表达式n ”。编程过程中，将外部控制条件连接到选择端口上，程序运行的时候其端口会判断送来的控制条件，指引选择结构去执行相应框架里的内容。在本程序中的控制条件

重复端口i 为当前循环的次数 重复端图4.6Whlie 循环结构构gou 构 条件端口

条件端口输入的是布尔变量，它用于判断循环在什么条件下停止执行。当每次循环结束时，便会检测输入端接收到的布尔值并判断是否继续执行循环。右击端口，选择【真（T ）时停止】或【真(T)时继续】，可以切换其使用状态。

图4.8 条件结构

选择器标签 选择端口

为从规定范围并强制转换的“范围内？”端口输出的判断值。

选择端口的外部控制条件的数据有整型、字符串型、布尔型和枚举型。其接线可任意放在框图左边的某一位置。如果其数据为布尔型，那么这个结构包含真和假两个分支，这是该软件所默认的选择框架类型。若为其它类型则可以随意使用分支的个数。

要注意的是，在使用条件结构的时候，控制条件的数据类型要和选择标签中的类型一样，如果不一致的话，LabVIEW显示出现错误，与此同时选择器中的字体的颜色也会变为红色。

本次课程设计中，当各组条件为真时，将执行其框图的程序。每个条件结构里的程序基本相同。

4.3.2 myDAQ使用介绍

myDAQ是本次设计所使用的采集卡，它的硬件上章已经介绍。

a)软件准备

驱动程序NI的数据采集设备采用统一的驱动NI-DAQmx (NI-ELVISmx驱动已包含NI-DAQmx，因此可只安装NI-ELVISmx)更换设备时相同的程序几乎无需修改开发环境本设计采用NI LabVIEW，安装顺序: 先安装开发环境再安装设备驱动程序 (即先LabVIEW 再NI-DAQmx)。

b)控件使用

设置控件设置成信号采集，函数面板—测量I/O—DAQ助手，将DAQ助手拖到程序框图中去，再对DAQ助手进行设置。选输入信号，再选电压输入，如图4.9所示。

图4.9模拟输入端口设置

点击下一步，再对模拟输入端口进行设置，选ai1端口，点完成。这样就完成了初始化设置。再双击控件进行设置，对采样模式进行设置选连续采样。

图4.10选择连续采用模式设置

同样数字信号的输出设置也与模拟输入设置类似，DAQ助手弹出以后，选择生成信号，再选择线端口，按住Ctrl键，对七个端口进行全选，然后完成。这样数字输出设置也就完成了初始化。接下来下图的设置，默认就可以了。

图4.11 输出信号端口

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中文摘要 本作品是具有自动化程度高、运行可靠、使用维护方便的照明控制系统，为城市路灯现代化提供了一些参考方案。系统采用STC单片机为核心的最小系统板，设计了模拟路灯控制系统。控制系统采用定时器设定时钟功能，设定、显示开关灯时间；用了基于555为核心的红外传感器检测物体的定位。路灯单元控制系统采用恒流源供电，具有输出功率调整功能，并能定时调整功率。阐述了基于单片机模拟路灯控制系统实现的设计思想、方法及过程。该模拟控制系统，能有效的节约能源，减少照灯具的损耗。 城市亮化随之被政府所重视，既而大量的资金投入进行建设和改造中去，使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌，绚丽多彩，但同时，诸多问题也随之而来：能耗的逐年攀升，产生的某些问题亦逐渐显露出来，如城市路灯的维护量增大，带来人员不足的问题，使得路灯故障时不能得到及时的修复以致造成人民生活的不便；维护费用也随之增加，社会成本过高，电费支出过多，财政承担相对困难，给政府带来了相对大的压力；光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力，因此他们迫切的想解决此问题，故针对这种情况我们设计并制作了这一节能智能型的模拟路灯控制系统，其主要价值在于能更好的节能与监测，在很多方面给人们带来了方便，给维护人员降低了难度。 在白天模式的时候，还能根据环境明暗的变化控制路灯的开启和关闭路灯，在夜晚模式的情况下，根据交通路面情况自动开关灯。当灯出现故障不亮时，能够检测并且通过声光系统报警，显示器上显示故障灯的编号。自制的单元控制器中的LED灯恒流驱动电源，在多数情况下，具有系统稳定，功耗低等特点。 以STC89C51RC为核心，利用时钟控制LED灯的开关时间段，通过红外感应模块将物体运动的信号通过555的TTL高低电平输入单片机，并通过三红外线输入的情况判断物体运行方向，再控制LED灯的开关情况。并完成四方面的功能：时间设定功能，环境明暗判断，独立控制功能，交通条件控制功能。显示部分用LCD 液晶显示，要求能显示实时时间以及对路灯设置的开关灯时。 关键词：STC89C51单片机，红外传感器，1602液晶显示器，DS1302 NE555

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智慧路灯综合解决方案 城市道路智慧照明呼之欲出

智慧照明，是智慧城市的重要组成部分。它应用城市传感器、电力线载波 /ZIGBEE通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术等，将城市中的路灯串联起来，形成物联网，实现对路灯的远程集中控制与管理，具有根据车流量、时间、天气情况等条件设定方案自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能；智慧路灯可以有效控制能源消耗，大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，降低维护和管理成本并利用计算等信息处理技术对海量感知信息进行处理和分析，对包括民生、环境、公共安全等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持，使得城 市道路照明达到“智慧”状态。 智慧路灯是智慧城市的最佳入口和服务端口 城市拥有数量众多的路灯，是最密集的城市基础设施，便于信息的采集和发布。智慧路灯未来是物联网重要的信息采集来源，城市智慧路灯是智慧城市的一个重要组成部分和重要入口，可促进智慧市政和智慧城市在城市照明业务方面的落地，实现城市及市政服务能力的提升。 政策频出，大力推广智慧照明 随着物联网、下一代互联网、云计算等新一代信息技术的广泛应用，

智慧城市已成为必然趋势。近年来，智慧城市新政频出，我国多个城市掀起了智慧城市建设高潮。政府出台了一系列政策措施推进智慧城市建设，智慧路灯作为智慧城市建设中的重要组成部分，预计未来仍然会得到政策支持。 目录 1. 城市道路智慧照明 (4) 智慧路灯是智慧城市的最佳入口和服务端口 (9) 2. 我国路灯规模巨大 (12) 路灯存量巨大且稳定增长 (12) 我国城市道路建设推进路灯建设 (14) 城镇化的持续推进，加快路灯的基础设施建设 (15) 3. 智慧照明技术比较和效益分析 (17) 电力载波和ZIGBEE通讯 (17) 城市道路智慧照明建设效益明显 (20) 政策频出，大力推广智慧照明 (21)

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

智能照明控制系统方案设计

灯光控制系统方案

一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成

诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。

系统结构图

二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有

基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计

毕业论文 基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计 姓名 学院电气工程与自动化学院 专业自动化 指导教师 职称教授 2013年5月1日

天津工业大学毕业论文任务书 题目基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计 学生姓名额外特温 特 学院名称 电气工程与自动化学 院 专业班级 过多个地 方 课题类型实际课题 课题意义 基于电力载波技术的智能化路灯控制系统能够弥补当前路灯控制器的不足，将电力载波技术应用于路灯控制过程中，实现主控站和从控制站之间的信息交换，从而实现路灯的智能化，并且成本低，易于推广应用。它能够实现远程控制，并和现有的电力线兼容，检修方便，可以提高城市路灯的利用率，节能。 任务与进度要求3．12-3.30：对此设计进行初步的了解和资料查询，对本设计方案具有初步的轮廓 4.2-4.30：完成控制设计，及硬件电路设计， 5.4-5.30 ：完成毕业论文任务书初稿，并对设计的硬件进行调试； 5.31- 6.7：完善任务书，准备毕业答辩，按时完成 主要参考 文献[1] M.- H. Shwehdi, “A Power Line Data Communication Interface using Spread Spectrum Echnology in Home Automation [J],” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 11, no. 3, July 1996, pp. 1232-1237. [2] 张辉.现代通信原理与技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002. [3] 齐国清.信号检测与估计[M].北京：电子工业出版社，2010. [4] 朱小龙.数字通信技术[M].北京：化学工业出版社，2004. 起止日期2013年3月12日—2013年6月7日备注 院长教研室主任指导教师

基于单片机模拟路灯控制系统

基于51单片机的模拟路灯控制系统1. 系统设计 1.1 设计要求 一、任务（来自原题） 设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。 图1 路灯控制系统示意图 .. .专业. .

图2 路灯布置示意图（单位：cm） 二、设计要求+ 1．基本要求 （1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。 （2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 （3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。 （4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 .. .专业. .

（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 2．发挥部分 （1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。 （2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%围设定并调节，调节误差≤2%。 （3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容（EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。 1.2 总体设计方案 1.2.1 功能分解及设计思路 本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面： 一是时钟功能及定时开关灯。 二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。 四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。 五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%围设定并调节，调节误差≤2%。 以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路.. .专业. .

基于单片机模拟路灯控制系统

基于51单片机的模拟路灯控制系统 1. 系统设计 1.1 设计要求 一、任务（来自原题） 设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。 图1 路灯控制系统示意图

图2 路灯布置示意图（单位：cm） 二、设计要求+ 1．基本要求 （1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。 （2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 （3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。 （4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 （5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 2．发挥部分

（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。 （2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。 （3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容（EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。 1.2 总体设计方案 1.2.1 功能分解及设计思路 本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面： 一是时钟功能及定时开关灯。 二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。 四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。 五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。 以上功能的实现，都是以单片机为核心，在单片机系统实现的输入输出和显示功能的基础上，由单片机的内置逻辑和运算功能，加上一定的外围电路得以实现。针对以上的五个功能，采用模块化的设计思想，以下分别叙述之。 1.2.2 方案论证与比较 1.2.2.1 时钟功能及定时开关机。 方案一：采用专用时钟芯片。

led路灯智能控制系统设计

LED路灯智能控制系统设计 LED路灯智能控制系统设计 内容提要：LED路灯在当前已得到越来越多的应用，一些城市甚至已经将传统的高压钠灯全部都更换为LED路灯，不过，在更换为LED路灯后，却沿用了传统光源的控制方式，使得路灯的控制方式单一，不便于管理，且浪费了较多的能源。本文从智能控制系统的建设目的、系统设计原则、系统架构、后台控制软件的基本功能等几方面加以阐述，以希望读者能从中吸取有益经验。 关键词：LED路灯智能控制设计 中图分类号：S611文献标识码： A 一、系统建设目的 道路照明智能控制系统使用物联网、传感器、自组网、云计算等高新技术，通过单灯控制、单灯监测的方式，相较传统管理模式，应达到以下几项基本功能： ①按需照明：基于更加精细化的控制方法，根据天气规律、人车活动规律、重要路段照明等要求，灵活调整路面照度，真正做到保障交通安全与节能减排之间的完美契合。 ②主动发现：精细到每盏灯、每个组件的故障由系统主动上报，为建立快速的维修响应机制奠定基础；避免夜间有灯不亮、白天亮灯等百姓最关注的问题。 ③高效管理：精细到每盏灯的工作情况一目了然，减少日常大量的巡灯工作，合理规划维修维护路径，使得人力资源能够投入到更具有服务价值的工作中。 ④精细监测：精细到每个照明设施组成部分的实时数据监测，对设施寿命、质量进行全程监控，使得设备采购、更换更加科学、准确。 ⑤合理规划：基于现代化的专业地理信息系统，所有路灯设施分布一目了然，为整个照明设施建设规划、全面掌控提供详尽的数据化支持。 ⑥经济投入：高科技并不意味着高投入，无需布线、维护简单、

超长寿命是城市路灯智能管理系统的基本要求。 二、系统基本设计原则 智慧城市照明是指将城市中的每一盏路灯、每一处景观亮化通过信息传感设备与互联网连接起来，实现集中、远程、智能控制与管理，需要将物联网、传感器、云计算、互联网等先进技术融合在一起，以实现按需照明和精细化管理的目的。 ①路灯照明的公共服务属性原则 优先保证路灯的功能性，保障夜间活动安全，提高夜晚环境质量，构建城市夜晚的明暗层次和主次脉络，增强市民夜间活动的意愿。通过市民活动区域的分析，充分发挥照明之于城市的社会功能，根据城市不同区域（居住、商业、工业等）的功能需要，为各分区的活动和相互间的交通、联系提供区别化的照明时间和照度水平。 实现照明功能性要求和照明节能之间的最佳契合点。通过采用单灯控制与无级调光，结合地理信息系统，根据每盏路灯所处的环境及交通等因素合理分时选择其照明输出，满足道路照明要求的原则下达到最优的节能效率，实现真正的按需照明。 ②海量数据的智能处理与分析原则 采用基于单灯管理的LED 道路照明物联网管理系统后，对于每盏灯具均能实现控制与数据采集。但随着数据点的大量增加，必须从应用出发，对基础数据优先级划分，有区别的实现数据展现及重要信息的优先获得，且定义准确的智能分析策略。 对于大数量的灯具进行控制，同时又能达到每盏灯具均能做到按需照明，则必须采用合理的、快速的控制方法，管理系统不应造成管理人员、使用人员、维护人员的工作负担。 ③系统设计及技术选择的原则 由于照明功能与地理信息紧密相关，真正的按需照明实现必须紧密结合地理信息系统，根据每盏灯具所处位置、所应该担负的照明职能，结合时间和外部因素变化，合理的实现控制与数据监测。 作为物联网系统的重要基础，单一通信方式很难解决道路中所面临的各种环境，因此系统必须支持多种通信技术，而每种通信技术均

智能节能路灯控制系统设计

河北机电职业技术学院毕业论文 题目智能节能路灯控制系统设计 系别电气工程系 专业电气自动化技术 姓名孟学文 指导教师刘成伟

目录 摘要 (3) 1 绪论 (4) 1.1 概述 (4) 2 方案论证与选择 (5) 2.1 智能路灯节能方案概述 (5) 2.2 智能路灯节能控制系统结构设计 (5) 2.3 可变电抗器 (6) 2.4 智能控制器 (8) 2.5 每只LED灯控制逻辑关系图 (8) 2.6 系统硬件总体划分 (8) 2.7 智能控制器总体设计 (8) 3 智能路灯节能控制系统各电路部分设计 (9) 3.1 环境光控制电路的设计 (9) 3.2 时钟电路 (12) 3.3 横流驱动电路 (14) 3.4 故障检测电路 (16) 3.5 电源电路的设计 (16) 3.6 报警电路的设计 (17) 4 控制部分设计 (18) 4.1 单片机系统介绍 (18) 4.2 整个系统的控制流程 (19) 4.3 显示装置流程图 (20) 总结与展望 (21) 总结 (21) 展望 (21) 参考文献 (22) 附图 (23)

智能路灯节能控制系统设计 杨亮亮 （安徽工业大学工学院农业电气化与自动化07级） 摘要：随着我国经济的快速发展，电力消费也随之快速地增长。电力资源已成为紧缺资源。如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。 本文研究的智能路灯节能控制系统是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗 而开发的基于单片机的新型节能控制系统，集稳压控制、软起动功能、自动起停、智能调 压控制于一体。智能路灯节能控制系统将晶闸管功率变换单元和智能控制系统相结合，利 用可变电抗器隔离高压和低压，将可变电抗器的一次绕组(高压)与路灯相串联，将二次绕 组与晶闸管和具有模糊控制算法的控制系统相联，通过改变其低压绕组上的电压来控制高 压绕组上电压的变化，从而达到改变路灯端电压的效果，以实现路灯的软起动和调压节 能。 本文对基于单片机的智能路灯节能控制系统进行了深入分析和研究。讨论了智能路灯节能控制系统的构思、设计方案，介绍了该装置的系统设计、工作原理，详细分析了以89C51为主控单元的硬件电路设计，以及电气连接。 关键词：单片机、智能路灯 Abstract: with the rapid development of our economy, electricity consumption is subsequently fast growth. Electric power resource has become shortage resources. How to energy consumption has become the hot topic research in recent years. This paper studies of intelligent street lamp energy saving control system is aiming at existing in urban lighting on the huge energy consumption and development based on SCM system, set the new energy-saving control voltage control, soft starter to function, the automatic starting and stopping, intelligent pressure regulating control in one body. Intelligent street lamp energy saving control systems will be thyristor power changing unit and intelligent control system by combining, high voltage and low voltage variable reactor isolation, a winding variable reactor (HVT) and street lamp in series, will be secondary windings and thyristor and fuzzy control algorithm with associated the control system by changing its low voltage to control

模拟路灯控制系统英文资料

LED Lighting Control using the MC9S08AW60 Designer Reference Manual To provide the most up-to-date information, the revision of our documents on the World Wide Web is the most current. Your printed copy may be an earlier revision. To verify you have the latest information available, The following revision history table summarizes changes contained in this document. For your convenience, the page number designators have been linked to the appropriate location. Revision History Chapter 1 Introduction 1.1 Introduction This manual describes a reference design of a multi-color LED lighting control solution by using the MC9S08AW60 Microcontroller. Using a microcontroller (MCU) to control the red/green/blue (RGB) color LEDs increases system flexibility and functionality for the next generation of lighting applications, architectural/entertainment lighting or LCD backlighting, that require a smart and adaptive control methodology to ensure optimized color space rendering for various display contents, excellent color contrast for realistic display scene and a consistent color setting in manufacturing. In many cases, these new applications are controlled by a central control unit that requires a connectivity interface that can be implemented at a low cost using MCU-based lighting controller. A compact light-box with more than a million display colors is implemented to demonstrate the advantages of using MCU to control RG B color LEDs with different luminosity settings. The average current through each color LED is controlled by an individual PWM signal generated from MCU and the LED luminosity is almost in

智能控制系统课程设计

目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)

有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。

智能路灯路灯方案

溆浦县智能照明监控系统方案 光宇锦业（武汉）智能科技有限公司 9/2019

; 目录 1、溆浦县同智慧照明的关系 (2) 2、经济效益和社会效益分析 (3) 经济效益 (3) 社会效益 (3) 3、设计思路与原则 (4) . 可靠性和安全性 (4) > . 可扩展性及前瞻性 (4) . 科学性和实用性 (4) 4、系统设计方案 (6) 系统设计标准 (6) 系统架构图 (7) 监控系统云平台 (8) 系统软件设计 (8) 软件功能设计 (8) : 前端系统设计 (13) 集中控制器 (13) 单灯控制器 (17) 5、售后维护方案 (19) | !

￥ 1、溆浦县同智慧照明的关系 溆浦县位于湖南省的西部，怀化市的东北面。总面积3438平方公里，地理坐标在东经110°15′-111°01′、北纬27°19′-28°17′之间。溆浦县处于雪峰山主峰的北向伸延地区。属亚热带湿润季风气候，在地域上介于雪峰山北端安化多雨低温中心与湘西高温干旱少雨的麻阳 盆地之间，气候具有亚热带季风 湿润气候的共同特征，也有光热 并丰，雨水充足，光、热、水基 本同季，时空变化大，各季分布 不匀，小气候多样，垂直差异大，立体气候明显的地方特点。气候的多样性，对于溆浦县照明管理部门单位提出了更高的要求。 照明作为溆浦县公共事业的一小部分，随着现代城市的发展，以及人们生活水平的提高，对城市美化要求也提高了，不仅需要公共场所的绿化，对城市夜间照明的需求也日益完美了。要求我们把夜间照明的表现放到重要位置，在夜晚展示自己独有的魅力，建设富有本地区特色的城市夜景效果。 智能、先进、有效、安全、可靠的照明监控系统可以使照明管理部门对路灯、景观灯、楼体亮化集中统一管理，实时掌握照明灯具的运行状态，提高社会效益和经济效益。 本系统是一个以物联网技术为基础，以控制中心为核心，以终端控制器为重点，以通讯设备和网络为纽带，综合无线通信网络、计算机控制系统、物联网技术、地理信息系统技术，以先进的计算机技术为保障的程序化、模块化、网络化、智能化的智能控制系统。通过此系统，可有效管理路灯、景观亮化、楼体亮化系统的运行，为溆浦县美丽的夜景又增添一道风景。

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

智能家居控制系统设计

智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案 广东领航者科技有限公司

一、概述 本方案设计采用witlife智能家居控制系统。 维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。 推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无

缝接入小区网络对讲、家庭物联网。 二、网络家居控制系统的设计标准 本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准） 三、智能家居系统结构原理 智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下： 智能家居控制系统结构 智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。 由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。 智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制

基于单片机的智能路灯控制系统资料

包头轻工职业技术学院 专业论文 论文题目：基于单片机的智能路灯控制系统 学 号：_________________________ 作 者：_________________________ 专 业 名 称：_________________________ 2016年05月08日 闫昱隆 风力发电 13152123150292

包头轻工职业技术学院 论文题目： 作者：_________________________ 指 导 教 师： 单位： 单位： 论文提交日期：2016年 05月 08日 卢尚工 包头轻工职业技术学院 基于单片机的智能路灯控制系统 闫昱隆

包头轻工职业技术学院 摘要 设计了一个路灯自动控制系统，具有时控、光控相结合的路灯开关控制功能；以及路灯故障检测并显示故障路灯编号的功能。采用STC 89C51单片机作为核心控制部件；利用时钟芯片DS1302对路灯进行时控开关灯控制；由光敏器件完成环境光照度的采集与路灯故障检测，从而实现光控开关灯与故障路灯的编号显示。本系统 可以通过RS-232标准通信端口与路灯控制室的上位机进行通信。 关键词：STC 89C51单片机；时钟芯片DS1302；光敏器件

目录 摘要 .............................................................................................................................. - 3 -目录..................................................................................................................................... - 1 -1引言 ................................................................................................................................... - 2 -2系统硬件设计................................................................................................................... - 3 - 2.1 硬件设计.............................................................................................................. - 3 - 3.1 TCP/IP协议栈设计 .................................................................................................... - 5 -5致谢 ................................................................................................................................... - 6 -参考文献： .......................................................................................................................... - 7 -