家庭照明智能遥控开关设计毕业设计

家庭照明智能遥控开关设计毕业设计
家庭照明智能遥控开关设计毕业设计

延安大学西安创新学院

本科毕业论文(设计)

题目:家庭照明智能遥控开关设计

专业:电子信息工程

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家庭照明智能遥控开关设计

摘要:设计了一种家庭照明智能遥控开关,该设计由单片机AT89C51、315M稳频无线电遥控组件及外围驱动设备构成,介绍了315M无线发射模块、无线接收模块及芯片PT2262/PT2272,制作出的电子遥控可控制四路电子开关自锁、非锁、互锁三种状态。

关键词:AT89C51;PT2262/PT2272;遥控开关;设计

Home lighting intelligent remote control switch design

Abstract:a home lighting intelligent remote control switch is designed, the design of single chip microcomputer AT89C51, 315 m frequency wireless remote control components and peripheral driving equipment, introduced the 315 m wireless transmitting module, the wireless receiving module and chip PT2262 / PT2272, and produce electronic remote control electronic switch can control four road since the lock, un lock, lock each other three states.

Key words: AT89C51; PT2262 / PT2272; Remote control switch; design

目录错误!未找到引用源。

1引言

随着人民生活水平的提高,现代家庭的居住条件得到了很大的改善,居住面积越来越大,而对于家庭照明电灯、电器设备等依然采用传统的的手动机械开关,不仅从在机械开关易磨损的缺点而且在比较大的房子里夜间要去启动开关非常麻烦。并且电子科学技术迅猛发展,各种新型器件,智能化电器及产品在国民经济各个领域和人民生活各个方面得到了日益广泛的应用。为了给家庭照明提供更多的方便,使得家庭照明也能实现智能化。本文设计了一种成本低廉、工作可靠适合多室式家庭照明的控制。利用单片机AT89C51,采用315M稳频无线电控制组件及PT2262/PT2272模块,通过无线电磁的方式实现对家庭所照明点灯、电器设备的控制,使用安全方便、简单可靠。

2无线遥控概述

2.1无线遥控概述

无线遥控器顾名思义,就是一种用来远程控制机器的无线装置。现代的遥控器,主要是由集成电路电路板和用来产生不同信息的按钮所组成。到目前,无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用,给人们带来了极大的便利。随着科技的不断进步无线遥控器也扩展到了不同领域和多种种类,简单来说常见的有两种,一种是红外遥控模式,另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控、开关遥控等等常用的无线电遥控模式。两者各有不同的优势,应用的领域也有所区别,本课题要研究的是无线电遥控模式。

2.2无线遥控的发展史

无线电遥控技术发展已经有几十年的历史:本世纪20年代才刚出现无线电遥控的雏形。那时,人们想将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船上,但是由于技术还不够完善而未能成功。二战以后,无线电遥控技术发展迅速,并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用。时至今日,随着电子技术的迅猛发展,新型大规模遥控集成电路的不断出现,使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机,智能化程度大大提高。在无线遥控领域,目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。由于无线电波发射是由发射点向四面八方传播,可以穿过阻挡物,而且可以传播到很远的距离,

因此它的控制可以在很大区域和空间内实现,成为遥控的主要方式,在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。为此,在前人研究的基础上设计出了一种集成芯片无线电遥控多通道开关系统的设计方法。研究表明,采用该方法设计出的遥控开关系统控制更加方便,适用于含有较多受控电器场合,可实现多路多功能控制。无线电遥控器是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的无线遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收以后,可以指令或驱动其它相应的机械或者电子设备,去完成所要达到的机械进行操作,如闭合电路、移动手柄、开动电机。作为一种性能良好的遥控器种类,在车库门、电动门、道闸遥控控制、防盗报工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。无线电遥控常采用的载波频率为315mHz或433mHz,使用的是国家规定的开放频段,在这一频段内,发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的,可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz和433mHz。

2.3无线遥控的分类

目前无线遥控技术相对比较成熟,有专业人士把它分为:红外无线遥控、声波触发遥控、无线电遥控、无线网络远程遥控。下面就让我们一起来分析它们的优缺点吧!

①.红外无线遥控:

红外无线遥控技术由于通过红外光信号传递数据,因此不易受到电磁干扰,其频率的使用也不像其他无线遥控技术那样受到许多限制,而且通讯的可靠性高。因此,短距离遥控领域,更多地应用红外遥控技术,它广泛应用于各种家用电器设备;但是,它容易受到障碍物的影响。

②.无线电遥控:

无线电遥控是通过数字信号来传递信号的,虽然它在复杂电磁环境中容易受到干扰,但是它不受空间环境、障碍物的影响,而且传输距离可近可远;在无线控制中具有很高的地位。

③.声波触发遥控:

声波触发遥控常常用于声控电路。它的电路简单,但是,遥控距离近,且不能实现多点控制。

2.4无线遥控的应用

近年来,遥控技术在国防、军事、工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用的越来越普遍。无线的数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。

3芯片介绍

3.1 AT89C51单片机介绍

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含有4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器和128的随机存取数据存储器,器件采用AEMEL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,功能强大,可灵活应用于各种控制领域。图3-1为AT89C51外部引脚图。

图3-1 A T89C51引脚图

89C51是一种带4k字节可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。89C2051是一种带2K字节可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将

多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器。

1).主要特性:

·兼容MCS51指令系统

·4K字节可编程闪烁存储器

·寿命:2k可反复擦写(>1000次)FLASH ROM

·15个双向I/O口

·全静态工作:0Hz-24Hz

·可直接驱动LED

·128*8bit位内部RAM

·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器

·5个中断源

·两个外部中断;两个串行中断

·低功耗休眠功能

·片内振荡器和时钟电路

2).管脚说明:

VCC:供电电压。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位双向I/O口,每个脚可吸收8TTL门电流。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。

P3口:P3口管脚是8个上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。

RST:复位输入。

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

XTAL1:反向振荡放大器输入及内部时钟工作电路输入。

XTAL2:反向振荡器的输出。

3.2 PT2262芯片介绍

编码芯片PT2262是台湾普城公司生产的CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编码电路。PT2262最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码在17脚串行输出。图3-2为编码集成PT2262引脚图。

图3-2 PT2262引脚图

编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成的一个完整码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码要经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,此时相应的数据脚输出的也是高电平,如果发送端按键一直按住,编码芯片就会连续发射。当发射机按键没有按下时,PT2262不会接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作,当按下按键时,PT2262接通并开始工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起起振作用并且发射等的幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全由

PT2262的17脚输出的数字信号控制,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。

PT2262管脚功能如下表3-1

表3-1 PTZZ62管脚功能

名称管脚说明

A0-A11 1-8、10-13 地址管脚,用于进行地址编码,可置为

“0”,“1”,“f”(悬空)

D0-D5 7-8、10-13 数据输入端,有一个为“1”即有编码发出,内部下拉Vcc 18 电源正端(+)

Vss 9 电源负端(-)

TE 14 编码启动端,用于多数据的编码发射,低电平有效;

OSC1 16 振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率;

OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端;

Dout 17 编码输出端(正常时为低电平)

3.3 PT2272芯片介绍

解码集成PT2272也是台湾普城公司生产的CMOS工艺制造的低功耗低价位通用解码电路,它与编码集成PT2262配对使用。下图3-2图为解码集成PT2272的引脚图。PT2272管脚功能下表3-2

图3-2 PT2272引脚图

表3-2 PT2272的管脚功能

名称管脚说明

A0-A11 1-8、10-13 地址管脚,用于进行地址编码,可置为

“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解码

D0-D5 7-8、10-13 地址或数据管脚,当作为数据管脚时,只有在地址码与

2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,

否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换Vcc 18 电源正端(+)

Vss 9 电源负端(-)

DIN 14 数据信号输入端,来自接收模块输出端

OSC1 16 振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端;

VT 17

解码有效确认输出端(常低)解码有效变成高电平(瞬态)

PT2262\PT2272的地址码和数据码都用宽度不同的脉冲表示,两个窄的脉冲表示“0”;两个宽的脉冲表示“1”;一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”。下图3-3部分是放大的一组字码:一个字码由12位AD码(地址码和数据码组成,如8位地址码加4位数据码)组成,每个AD位用两个脉冲来表示:两个窄脉冲表示“0”;两个宽脉冲表示“1”;一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”

图3-3 脉冲放大字码图

PT2262发射时每次至少发射4组字码,PT2272只有在连续两次检测到相同的地址码与数据码时才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。PT2272有不同的后缀,它表示不同的功能,有L4/M4/L6/M6之分,其中L表示锁存输出,数据只要成功接收就一直保持对应电平状态,直到下次遥控数据发生变化时才改变。M表示非锁存输出,数据脚输出的电平是瞬时的并且和发射端是否发射相对应,可以用于类似的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道,当采用4路并行数据时(PT2272-M4),对应地址编码是8位,如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6),对应地址编码是6位。

4设计方案

4.1设计思路

本设计由四个按键的遥控器和接受组件四个继电器驱动三部分组成,电路采用高稳定无线电收发模块和遥控专用解码电路,不受方向限制,具有保密度高,遥控距离远,性能稳定可靠和静电功耗低等特点,实现对四路灯的开关控制。下图4-1为对应系统框图

图4-1系统框图

4.2设计组成

本设计主要由发射部分、接收部分、单片机AT89C51及三极管驱动继电器电路构成,该设计使用DF 无线数据收发模块和编解码集成PT2262/PT2272 。 4.2.1发射模块

首先,发射部分采用了编码器PT2262和无线电发射模块F05B ,无线电发射部分采用的是新型的5V 干电池提供的工作电压。组成框图如下4-2图。

图4-2 发射部分组成框图

315M 无线发射接收模块(如图4-3)的参数介绍及主要技术指标:

图4-3无线发射接收模块

编 码

发 射

编码

发射

驱动

电路

接受解码

照明 系统

按键

1)、通讯方式:调幅AM 2)、工作频率:315MHZ/433MHZ 3)、频率稳定度:±75KHZ 4)、发射功率:≤500MW 5)、静态电流:≤0.1UA 6)、发射电流:3~50MA 7)、工作电压:DC 3~12V 4.2.2接收模块

接收部分采用了与发射部分配套的译码器PT2272与接收模块J05B 。其电源由变压器220V 转变成9V ,通过整流桥整流,电容滤波,稳压管稳压得到直流的5V 电压。

接受部分组成框图如下4-4图。

图4-4接受部分组成框图

该部分电路由315MHz 无线数据接收模块和解码集成PT2272构成。当无线接收模块接收到空间的315MHz 信号时,经放大、变频、滤波等处理后输出控制信号,送到解码集成IC 1第14脚进行处理。

图4-5 315M 超再生接收模块

315M 超再生接收模块的体积:30x13x8毫米(如图4-5)其主要技术指标: 1)、通讯方式:调幅AM 2)、工作频率:315MHZ/433MHZ 3)、频率稳定度:±200KHZ

解 码

控 制

驱 动

照 明 设 备

4)、接收灵敏度:-106DBM

5)、静态电流:≤5MA

6)、工作电流:≤5MA

7)、工作电压:DC 5V

8)、输出方式:TTL电平接收模块工作电压为5V,静态电流4MA,它为超再生接收电路,接收灵敏度为-105dbm,接收天线最好为25~30厘米的导线,最好能竖立起来。

4.3驱动系统设计

方案一:采用晶闸管直接进行驱动。其优点是体积小,电路简单,外围元器件少,但控制电流小,大电流晶闸管成本高,且隔离性能差。

方案二:采用三极管驱动继电器。其体积大,外围元器件多,其优点是控制电流大,隔离性能好。根据实际情况采用方案二。

三极管驱动继电器的原理是通过控制三极管的导通状态来控制继电器的吸合。是用较小的电流控制较大的电流的一种开关。因此,广泛应用于电子设备中。

用三极管作为开关元件控制线圈通电时,三极管必须处在开关状态。

其饱和导通条件是:Ucc = Uces ,Ic = Ics ,Ib = Ibs, Ics = (Ucc-Uces)/Rc = Ucc/Rc

在工作中,如果三极管的基极电流IB临界饱和的数值IBS,则三极管一定饱和导通,即Ib>Ibs>Ics/β,Ib = Ubb/Rb

对于硅管,饱和导通后:Ube = 0.7V, Uce = Uces<0.3V

截止条件:Ube

UT:硅管发射结的死区电压,截止时,b = 0c = 0

5系统原理图

用Protel99SE完成分块电路原理图设计,其中有发射、接受、驱动三大模块。综合所有模块,画出总原理图如图5-1。

图5-1系统总原理图

6程序设计

6.1程序流程图

X Y Z

初始化

功能 开始

选择

结束

6.2系统主程序

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/////////继电器输出端口///////////////////

sbit jdq1=P2^6;

sbit jdq2=P2^4;

sbit jdq3=P2^2;

sbit jdq4=P2^0;

/////////按键输入端口/////////////////

……下见附录三

7系统制作与调试

7.1实物的制作

(1)根据系统原理图及功能特点用Protel99SE完成Pcb板的设计与制作。Pcb图见附录一。

(2)实物的焊接根据电路原理图及完成的Pcb图在老师的指导和与同学的一起努力下完成实物的焊接工作。实物图见附录二。

7.2程序调试

(1)首先根据系统要求,用Keil C编写程序。

(2)确认程序无误后,将目标程序加载、运行。

7.3实物调试

7.3.1实物状态选择说明

本设计分为非锁、自锁、互锁三种状态。现在我们分别对每一种状态的工作

方式及功能介绍说明

(1)非锁型输出又称点动输出,数据脚输出的电平是瞬时的可以用于类似点动的控制,有遥控信号时,数据引脚是高电平,遥控信号消失时,数据引脚立即恢复为低电平,适用于如电动门、电动门锁、与单片机对接等只需要一个高电平的电路。

(2)自锁型输出的数据脚能实现触发翻转工作逻辑,自锁型数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态,直到下次遥控数据发生变化时改变。自锁型四路相互独立互不影响,可同时遥控四路,如灯具的控制等。

(3)互锁型输出就是任意一路收到信号则该路就能一直保持对应的高电平状态,接收到任意其它路的数据则恢复到原始状态,四路互锁只能有一路接通,实际应用如电风扇档位开关电路等。

7.3.2实物的调试及结果

通过硬件和软件的设计以后,在理论上已达到设计的要求,为了确保遥控的性能的稳定,现在我们分别对三种状态下遥控开关的功能和稳定性进行测试,如下:表7-1、7-2、7-3分别为自锁、互锁、非锁三种状态下的实物调试结果。

表7-1自锁状态调试结果对应表

按键序号按键次数对应发光二极

状态对应控制灯

A 1 发光开启亮

2 灭关闭灭

B 1 发光开启亮

2 灭关闭灭

C 1 发光开启亮

2 灭关闭灭

D 1 发光开启亮

2 灭关闭灭

表7-2互锁状态调试结果对应表

按键序号/次数对应发光二极管状态对应控制灯

A 1发光开启亮

B 灭关闭灭

C 灭关闭灭

D 灭关闭灭

A 灭关闭灭

B 2发光开启亮

C 灭关闭灭

D 灭关闭灭

表7-3非锁状态调试结果对应表

状态对应控制灯按键序号按键次数对应发光二极

A 1 发光/灭开启/关闭亮/灭

2 发光/灭开启/关闭亮/灭

B 1 发光/灭开启/关闭亮/灭

2 发光/灭开启/关闭亮/灭

C 1 发光/灭开启/关闭亮/灭

2 发光/灭开启/关闭亮/灭

D 1 发光/灭开启/关闭亮/灭

2 发光/灭开启/关闭亮/灭

经过多次重复测试实际输入输出量与上表完全吻合,本设计成功。

8总结

通过本次的设计使的我全面的巩固了应用数字电路和模拟电路的基本理论知识,掌握并设计出了用四路家用照明控制遥控,解决了家庭照明的实际问题。使得家庭照明更加智能化,通过本次设计提高我独立思考解决和分析电子设计问题的能力。根据提出的问题,探索出不同的设计方案。优化并选择较好的方案,为我今后探索问题解决问题起到启蒙作用。通过查找资料使我了解电子技术发展的动向,启迪了我的思维,开拓了我的视野。

参考文献

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基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称:智能照明控制系统组别:第五组 组长:XX 组员:XX

基于单片机的智能照明控制系统设计 随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

基于PLC的校园照明智能控制系统设计毕业设计论文

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或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学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

(整理)家庭照明电路设计..

电工电子技术课程设计 题目:家庭照明电路设计 班级:装控10-1 学号: 姓名: 指导教师: 时间:

广东石油化工学院 目录 一、设计目的 (3) 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 (3) 三、设计的总体思路 (8) 四、电路布线施工图及及电路原理图 (9) 五、安装用电路元器件以及预算 (12) 六、施工要求 (13) 七、设计总结 (15)

家庭照明电路设计 一、设计目的 1、理解家庭电路的基本原理,巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。 2、学会查阅相关手册和资料,了解照明电灯的相关知识,培养独立分析与解决问题的能力。 3、掌握常用电子电路的一般设计方法,学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。 4、掌握平面图的正规设计与应用。 5、认真写好总结报告,培养严谨的作风与科学态度,提高我们从实践中提高的能力。 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 家庭照明电路组成部分主要包括电能表、闸刀、空气开关、导线(包括火线和零线)、熔断器、电灯开关、电灯和插座这几部分。 1、电能表 电能表的作用是测量电路消耗了多少电能,计量每单位消耗的电能值,也就是度或者千瓦时,电能表常见的有感应式机械电度表和电子式电能表。 感应式机械电度表其工作原理为:根据电磁感应原理,电表通电时,在电流线圈和电压线圈产生电磁场,在铝盘上形成转动力矩,通过传动齿轮带动计度器计数,电流电压越大,转矩越大,计数越快,用电越多。铝盘的转动力矩与负载的有功功率成正比。 电子式电度表是利用电子电路/芯片来测量电能;用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号,用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号,利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法,并对电能

智能照明系统的课程设计报告

题目名称:智能照明控制系统设计 摘要:本系统以光敏电阻的光强采集、A/D转换、单片机AT89C51为核心,组成最小控制系统,并和高亮LED显示电路共同构成。外界光强的大小通过电压的线性转换,并用延时来控制灯亮度来体现。该系统能够随环境光强的变化或软件所设定的时间自动控制灯的亮灭;同时系统可以根据光线强度自动控制灯的亮度,也可以手动调节灯的亮度。 关键词:51学习板ADC0804 光敏电阻中断定时延时 目录 1方案设计与论证 (2) 1.1整体设计方比较和选择 (2) 2 系统设计 (4) 2.1 总体设计 (4) 2.2 各单元模块功能介绍及电路设计 (5) 2.2.1光线采集模块 (5) 2.2.2模数转换模块 (5) 2.2.3 AT89C51单片机 (6) 2.2.4 LED显示模块 (6) 2.2.5电源模块 (7) 3 软件设计 (7)

4系统测试 (9) 4.1测试方案 (9) 4.2测试结果 (9) 4.3结果分析 (9) 5结语 (10) 附录: (11) 附1:元器件明细表 (11) 附2:电路图图纸及实物图 (11) 附3:程序清单 (12) 1方案设计与论证 1.1整体设计方比较和选择 本系统包括智能系统和照明系统。这两个部分的具体的设计思路如下所示: 智能系统是基于学习板上的51单片机,理论结合实际的应用,故主要是软件程序的编写,其次是单片机的扩展口与A/D芯片和高亮发光二极管的连接。其有4个并行I/O端口,分别是P0、P1、P2和P3,每个端口都有双向I/O功能。P0口在学习板上控制数码管的显示,故在设计本系统时暂不考虑,P1口只能做 I/O口使用,且其内部有上拉电阻,因P1.0-P1.3控制数码管、按键和学习板上的灯的使能端,故只剩P1.4-P1.7口,不妨将P1.5与高亮发光二极管相连(因为P1口有上拉电阻故可直接相连),P1.7控制A/D的使能端;P2口与 A/D芯片的数字输出端相连,为单片机输入转化后的8位二进制;P3口实有特殊功能,直接与A/D芯片的RD W R和端口相连。 照明系统是基于光敏电阻的光线采集电路,光敏电阻器的阻值随入射光线

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计 类别:网文精粹阅读:1013 对一些照明时间较长、照明设备较多的场所(如学校教室、商场等),其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强,有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时,整个房间内也是灯火通明。这样下来,无形中所浪费的电能是非常惊人的。据测算,这种现象的耗电占其单位所有耗电的40%左右。因此,有必要在保证照明质量的前提下,实施照明节能措施。这不仅可以节约能源,而且会产生明显的经济效益。 1系统结构和工作原理 系统结构图如图1所示。本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时,光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

2系统硬件设计 按图1构成的系统硬件电路如图2所示。为了使系统功能更加完善,在该系统中可以增加时间显示电路,用于显示当前的时间。由于该部分硬件与软件均已成熟,在此不做详细介绍。 2.1中心控制模块 目前较为流行的单片机有AVR和51单片机,从系统设计的功能

需求及成本考虑,51单片机性价比更高。AT89C52是拥有2个外部中断、2个16位定时器、2个可编程串行UART的单片机。中心控制模块采用AT89C52单片机已完全满足设计需要,实现整个系统控制。 2.2光照检测电路 如图2所示,当外界环境光照强时,光敏电阻R13阻值较小,则A点电平较低;当外界环境光照弱时,光敏电阻R13阻值较大,则A 点电平较高,将此电平送到单片机,由程序控制是否实现照明。 2.3热释电传感器及处理电路 2.3.1热释电红外线传感器 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号。热释电传感器具有成本低、不需要用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可流动安装等特点。实际使用时,在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜,这样可大大提高接收灵敏度,增加检测距离及范围。实验证明,热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜,则其检测距离仅为2 m左右;而配上菲涅尔透镜后,其检测距离可增加到10 m以上。 由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于1 mV),不能直接作为照明系统的控制信号,因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路,使得传感器输出信号的不规则波形转变成适

毕业设计论文:家庭照明电路系统的设计

广东石油化工学院电工电子技术毕业设计题目家庭照明电路 目录

一、总体方案与原理说明. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .3 二、客厅单元电路.. . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . . .. .. . . . . .. . . .. . . .. . . . 4 三、厨房电路单元. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . .6 四、卧室单元电路图. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ..8 五、卫生间单元电路. . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . .9 六、走廊阳台灯的自动控制系统. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .. .. . . .9 七、电线的相关资料. . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . ..10 八、工程造价.. . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . . .. .. . . . . .. . . .. . . .. . . . . . (12) 九、设计总结与心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. .13 十、附图:总电路及客厅单元电路图. . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. .14 十一、附图:厨房及卧室单元图. . .. . . . . .. . . . .. . . . (15) 十二、卫生间单元图. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . (16) 十三、仿真电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . ..16 十四、仿真电路图. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . (17) 一、总体方案与原理说明 家向来是我们温暖的港湾,所以合理对家庭照明电路进行总体布线以及安装是很重要的,甚至于关乎着人们的生命,所以家庭照明电

智能照明控制系统毕业设计

智能照明控制系统毕业设计 篇一:基于单片机的智能照明控制系统设计 本科生毕业论文(设计) 题目室内智能照明控制系统的研究与设计学生姓名李天顺学号 XX专业班级建筑电气与智能化10101班指导老师曾进辉 XX年11月 基于单片机的智能照明控制系统设计 摘要 随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础,实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。使用光电子镇流器,使光源具备自动调节功能。文中详细地

描述了控制电路的设计过程,包括:光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。 工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。 关键词:智能控制,主控制器,分控制器,单片机,定时控制 The Control System for Intelligent Lighting Based on Single–chip Microcomputer Author: Li Guozhong Tutor: Sun Man Abstract With the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and

单元楼照明系统毕业设计

单元楼照明系统毕业设计 目录 绪论 (3) 第1章单元楼概述 (4) 第2章楼宇照明系统 (5) 2.1 光的解释 (5) 2.2 光的传播 (5) 2.3 光的散射 (6) 2.4 照明的基本概念 (6) 2.5 照明方式 (7) 2.6 照明种类 (8) 2.7 该设计照明方式及种类 (9) 2.7.1照明标准 (9) 2.7.2 该住宅小区照度标准 (14) 2.8 照明灯具 (14) 2.8.1 灯具的分类及功能 (14) 2.8.2电光源的分类及命名方法 (16) 第三章单元楼照明设计 (18) 3.1 单元楼入口的照明设计 (18) 3.2 单元楼走廊与楼梯的照明设计 (18) 3.3 单元楼卫生间与浴室的照明设计 (19) 3.4 单元楼厨房的照明设计 (19) 3.5 单元楼餐厅的照明设计 (20) 3.6 单元楼卧室的照明设计 (20) 3.7 单元楼书房的照明设计 (21) 3.8 单元楼客厅的照明设计 (21) 3.9 单元楼庭院与通道照明的设计 (22) 3.10 平均照度计算 (22) 第4章施工预算 (26) 4.1 工程量计算 (26) 4.2 套用综合基价表,计算综合基假合计 (28)

4.3 汇总单位工程预算造价 (31) 参考文献 (32) 致谢 (33)

单元楼概述(加容) 这栋小区单元楼总占地面积627.2736平方米,共六层。第一层储藏室和停车库,二到六层为居住层。每层可居住4户,有两种不同风格的走线布局4户占地面积均相同,每户可拥有3个卧室,一个客厅,一个厨房和两个卫生间。这就是单元楼的结构了。 小区的环境适宜,小区建有广场,广场的旁边有喷泉可以供人观赏。小区的西部建有假山,再见山的周围植树,在闲暇之际。漫步在林间可以使整个人的身心得到净化,安人心神。 该单元楼的设计为充分满足现代生活的需要,提供安全,可靠,方便,绿色,环保的生活环境。

基于PLC的校园照明智能控制系统设计

* * * 大学 本科生毕业设计(论文) 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生: 指导教师: 完成日期2012 年5 月 ****本科生毕业设计(论文)

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller 总计:27 页 表格: 2 个 插图:15 幅 *****本科毕业设计(论文)

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生姓名: 学号:104091120032 指导教师(职称): 评阅教师: 完成日期:

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 电气工程及其自动化* * * [摘要]目前,大多数校园照明系统仍然使用人工控制,其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况,本设计使用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制,系统稳定可靠,完全满足学校的照明要求,校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号,根据PLC 控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行,能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时,由自动控制变换人工控制,在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。 [关键词]照明系统;西门子S7-200;输出信号;智能控制 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller Electrical Engineering And Automation Specialty* * * Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control,Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control. Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control

(完整版)照明LED驱动电源的设计本科毕业设计

职业技术学院 毕业论文 题目:照明LED驱动电源的设计学生: XXX 学号: XXX 院(系):职业技

术学院 专业: XXX 指导教师: XXX 200 年月日

照明LED驱动电源的设计 摘要 随着电力电子技术的发展,LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点,近年来在各行业应用得以快速发展,同时,由于近年来的开关电源在电子电器各行业中占了非常重要的位置,由此驱动LED的开关电源就成了关注热点。 理论上,LED的使用寿命在10万小时以上,但在实际应用过程中,由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当,使LED极易损坏。我们设计LED驱动电源时,有必要知道LED电流、电压特性,由于LED的生产厂家及LED规格不同,电流、电压特性均有差异。因此对驱动电源的设计提出了严格要求。根据LED电流、电压变化特点,采用恒流驱动方式,是比较理想的LED驱动方式,它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定。因此众多厂家选用恒流方式驱动LED,从而设计的开关电源就需要一个能恒流的直流驱动电源。传统的开关电源控制集成电路具有效率高、输出稳定、可靠性高,并可实现远程控制等功能。完全适合用来驱动LED的开关电源。 本文主要通过设计一个恒流驱动电源来驱动LED。通过各种电力电子组件和电力电子电路组成一个恒流的电源,达到设计的要求。

关键词:LED驱动电路, 开关电源,恒流 The Design of LED Lighting Drive Power ABSTRACT With the power of the development of electronic technology, LED because of environmental, long life, recent years in all sectors to rapid application development, while In recent years, the switching power supply in electrical and electronic industries accounted for a very important position. This drives the LED Switching Power Supply concerns actual application process, As the power supply design-driven approach and a poor choice, LED easily damaged. We designed LED drive power, it is necessary to know LED current and voltage characteristics. Since the LED and LED manufacturers specifications, current and voltage characteristics are different. So right drive power on

基于PLC的校园照明智能控制系统设计

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 [摘要]目前,大多数校园照明系统仍然使用人工控制,其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况,本设计使用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制,系统稳定可靠,完全满足学校的照明要求,校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号,根据PLC 控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行,能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时,由自动控制变换人工控制,在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。 [关键词]照明系统;西门子S7-200;输出信号;智能控制 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller Electrical Engineering And Automation Specialty* * * Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control,Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control. Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control

楼宇智能照明控制系统设计_毕业设计

本科毕业论文 题目:楼宇智能照明控制系统设计院(部):信息与电气工程学院 专业:电气工程与自动化

目录摘要 IV ABSTRACT V 1前言 1 1.1选题背景和意义 1 1.2课题关键问题及难点 2 1.3调研综述 2 1.3.1目前国内、国外该项目的研究状况 2 1.3.2目前项目的发展趋势 3 1.4主要研究内容 3 2 基于CAN总线的系统结构 4 2.1 CAN技术简介 4 2.2基于CAN总线的控制系统网络拓扑结构 5 2.3 CAN总线系统的通信方式 6 2.4 CAN总线的分层结构 6 2.5 CAN总线报文格式与类型 7 2.5.1 数据帧 7 2.5.2.远程帧 8 2.5.3 出错帧 8 2.5.4超载帧 9 2.5.5 错误检测 9 2.6 本系统结构及特点 10 3.智能照明系统的硬件设计 12 3.1 系统简介 12

3.2 CAN通信接口模块的设计 12 3.2.1 芯片介绍 12 3.2.2 SJA1000工作原理 14 3.2.3 基于SJA1000的CAN总线硬件接口电路设计 15 3.2.4采用MAX232芯片接口PC机与单片机的连接 16 3.3控制面板模块的设计 17 3.3.1 74HC164芯片说明 17 3.3.2显示部分设计 19 3.3.3键盘部分设计 20 3.3.4基于74HC164的中断串行键盘硬件设计 21 3.3.5矩阵式键盘的按键识别方法 22 3.4智能继电器模块 22 3.4.1电压-频率变换器LM331的介绍 23 3.4.2继电器模块基本原理结构 24 3.4.3整流模块设计 24 3.4.4 V/F转换器LM331模块 25 3.4.5光电耦合器6N137 26 3.4.6单片机AT89C51模块 26 3.5传感器模块 28 3.5.1热释电传感器的工作原理 28 3.5.2芯片介绍 30 3.5.3热释电传感器原理 31 3.5.4照度传感器的设计 32 3.5.5 A/D转换部分 33 3.6调光模块 35 3.6.1电子镇流器调光功能的主要实现方法 36 3.6.2基于IR2159的荧光灯可调光电子镇流器的电路设计 37 3.6.3基于IR21592的调光电子镇流器 38 3.7远程控制模块 40

办公楼照明与供配电毕业设计Word版

摘要 本设计主要是进行公辅控制楼照明及供配电系统设计,设计的主要内容包括:低压供配电系统设计,各楼层的照明系统及其配电系统设计,两个部分。 低压配电系统设计包括插座回路确定,供电方式的确定,导线的选择,变压器台数和容量的选择,各出线柜的选择以及各低压开关设备的选择,绘制配电系统图、配电平面图;照明系统主要包括照明方式和照明种类的选择,光源和灯具的选择与布置,线路的选择和敷设,各场所照度计算和灯具数量的确定,绘制照明平面布置图。 关键词:办公楼,照明系统,低压配电系统,供配电系统

Abstrac This design is a two-story office building lighting and power supply&distribution system design, the main contents consists of two parts, including supply and distribution system design, The design of low voltage distribution system including determine the outlet circuit, the power supply to determine,the choice of wire or cable, the choice of units number and capacity of the transformer,outlet cabinet selection and the choice of low voltage switchgear,draw the main electrical wiring diagram, the route system map; Lighting system including the selection and arrangement of lighting methods and choice of lighting types, light sources and lamps, line selection and laying of illuminance calculation and the number of lamps in various places to determine, draw lighting layout plan; Key words:office buildings,low voltage distribution system, power supply & distribution system,

楼宇智能化照明系统论文 毕业设计

智能照明控制系统的应用及解决方案 毕业论文 题目: 系、专业: 姓名: 班级学号: 指导教师: 实习单位: 手机电话: 电子邮箱:

Intelligent lighting control systems and solutions Pick Along with thecomputertechnology, communication technology,automatic control technology, fieldbus technology,the signal detection technology and microelectronics technology rapid development and the mutual infiltration and lighting control technology has developed greatly, lighting into the intelligent control of the era. Realizing lighting control system the main purpose of the intelligent have two: one is to improve lighting system control and management level, reduce the cost of maintenance lighting system, Two is to save energy and reduce the operation cost of lighting system. This paper mainly introduced intelligent lighting control system in modern architecture, this paper expounds the application of C - intelligent lighting control system, the Bus with practical examples of the application of this system, expounds its solution. Keywords: intelligent lighting control system C - control system application Bus solution

房间自动照明控制系统设计毕业设计论文

毕业设计说明书 基于单片机的房间自动照明控制系统设计

Undergraduate Design(Thesis) The Intelligenc Control System Design of Room Lighting Based on MCU BY JI Jiangkun Supervised by Associate Lecturer LU Danhong School of Electric Power Engineering Nanjing Institute of Technology June 2008

嵇江坤:基于单片机的房间自动照明控制系统设计 摘要 随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。同时楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。 本文阐述了照明的控制方式设计原理与实现方法。以设计过程为主线,分别从硬件和软件两个方面描述设计过程,即从硬件电路的设计方法到实现所要求功能的软件技术。该照明控制系统的控制器分别是以AT89C51 单片机为基础,实现了控制与显示等功能。文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:与LCD显示电路,照明灯控制电路以及看门狗电路等。对于软件设计主要有控制器、程序设计与灯光控制、键盘扫描与LCD显示等程序设计。该功能是:通过人体释热红外线传感器,光敏三极管和AT89C51单片机控制的照明灯实现开启、关闭、调节房间亮度功能。 关键词:单片机,手动控制,自动控制,人体释热红外线传感器,光敏三极管

照明系统设计与实现专科毕业论文

智能LED路灯节能控制系统的设计与实现 来源:石家庄信息工程职业学院作者:陈斌浏览:1684人次发布:2011-10-31 注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任 随着城市的发展,城市道路照明至关重要,但如何节能和易于控制成为路灯控制的核心问题。为提高LED 路灯系统的能源利用率,并实现智能控制,设计和实现了以AT89S51 单片机为控制核心的智能LED 路灯模拟控制系统。 引言 当前全球能源的消耗剧增并引起的能源极度紧缺、电荒已经危及我们的生活,节约能源成为面临的十分急切的问题。LED 照明作为一种新型的绿色光源产品,具有节能环保的优势、体积小、寿命长的特点,必然是未来普通照明的发展趋势。 本文应用LED 照明光源针对道路照明而设计的智能路灯照明控制系统,从而使现有的道路照明控制系统中存在的着难以反馈路灯各种状态情况、没有及时开关路灯、能源利用率低等问题得到改善。 1 系统整体设计 1.1 整体设计方框图系统整体设计方框图如图1 所示。该本文以51 单片机作为中心模块、电源供电模块、监测环境模块、恒流源驱动模块、参数设定与显示模块等5 大模块构成。

1.2 电源供电模块采用三端稳压集成电路。采用变压器降压后经桥式整流滤波,再经三端稳压器得到直流电源。 1.3 LED 监测环境模块 1.3.1 环境明暗变化传感器环境明暗变化传感器主要检测光线的强度是否应该开关路灯,系统采用光敏二极管和运放比较器作为测光及故障检测的传感器。光敏检测传感器电路如图2 所示,当白天光线射入光敏二极管的玻璃窗口时,PN 结的载流子被激发,产生电子- 空穴,即光电载流子。在电场的作用下,光电载流子参与导电,形成比暗电流大得多的反向电流,称为光电流。此时+5V 电压流过光敏二极管,输入端电压降低至反相器74HC04 的门槛电压时,反相器发生翻转,单片机P 2.1 端口读入高电平,单片机控制关闭LED 路灯。当弱光或无光照时(晚上),由于光敏二极管的暗电阻很大,反向器的输入端电压比较高,使其输出为低电平,单片机控制开启LED 路灯。 1.3.2 交通状况检测传感器采用红外传感器自动调节路灯的 亮灭状态,即车辆到达红外传感器接收范围内时LED 路灯亮,超出范围后LED 路灯灭,整条系统控制线路都是如此,从而提高能源利用率并节省电能。

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