随着当前城市建设的迅速发展,道路照明系统中传统的人工操作和维护控制手段已经不能适应现代化城市发展的需求。与此同时,计算机技术的发展日新月异,应用无处不在,城市路灯智能化控制系统就是现代计算机技术运用于城市市政建设有效且必然的产物。
本文根据2009年全国大学生电子设计大赛I题模拟路灯控制系统,设计了一个路灯智能控制器。该控制器具有定时、显示、报警、设定开关灯时间、根据环境变化调整路灯亮度、根据交通情况调节亮灯状态等功能。
1 系统结构
根据模拟路灯控制系统设计要求,智能控制器结构框图如图1所示。
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该智能控制器主要从时钟、键盘、显示、数据转换及检测几部分进行设计。
1.1 时钟部分
时钟部分采用美国Dallas半导体公司最新推出的串行接口实时时钟芯片DS12C887。DS12C887有内部晶振和时钟芯片备份锂电池,在没有外部电源的情况下能工作10年,可计算到2100年前的秒、分、时、天、星期、日、月、年七种日历信息并有闰年补偿功能,具有12 h和24 h两种制式,12 h制式有AM和PM提示。
由DS12C887芯片设计的时钟电路无需任何外围电路和器件,具有良好的微机接口,并具有微功耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点,可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟系统中。
1.2 键盘部分
键盘部分采用3个按键控制,第一个按键为复合键,第二个及第三个按键为调整键,根据按第一个按键的次数选择不同的功能。
控制器上电一复位,立即显示当前时钟,若时钟不正确,可通过第二及第三个按键分别调整小时和分钟。第一次按动复合键,进入路灯亮度设定,通过第二个按键的调整,可以改变路灯的亮度;第二次按动复合键,进入环境亮度设定,可通过第二个按键调整;第三次按动复合键,进入路灯开灯时间的设定,通过第二及第三个按键分别设定开灯小时和分钟;第四次按动复合键,进入路灯关灯时间的设定,通过第二及第三个按键分别设定关灯小时和分钟;第五次按动复合键,退出当前设置,返回正常走时状态。
1.3 检测部分
检测环节分为物体检测和光敏检测。物体检测采用红外蔽障传感器,检测物体移动位置从而控制路灯亮灯状态。在午夜后人们活动少时,根据物体移动适当地将个别路灯开启,达到节约能源和延长照明器材寿命的目的。
光敏检测部分采用光敏电阻检测外界环境。当系统在非控制输出时区内,如果遇上特殊情况需要输出,例如天气“天昏地暗”时,可能需要临时输出,因此,增加一个“光敏”输入,它仅在系统不输出的时区内有效。
2 软件设计
软件设计是本次设计的主体。智能控制器各功能模块的选择通过复合键按下的次数决定。24H单元作为复合键的状态位,键按下一次,24H单元加1,转入到不同的功能模块当中,当24H单元加到5时,显示器显示时钟并将24H单元清零。系统主程序流程如图2所示[1]。
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DS12C887控制程序如下所示。
3 测试
采用功率为1 W的灯泡模拟路灯,通过继电器来控制灯泡的开关状态。采用TIP122和OP07型达林顿管相结合的方案控制灯泡的电流,实现恒流源控制。具体电路如图3所示。
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将电路完整搭建完毕后,测得1 W灯泡两端的电压和电流如表1所示。
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在2009年全国大学生电子设计竞赛中使用这一方法设计的控制器对路灯进行控制,控制效果良好,设计指标基本满足。该控制器硬件简单、稳定可靠,有很好的节能效果,具有一定的实际应用价值。
关键字:89C51 路灯 智能控制器
编辑:神话 引用地址:基于89C51的简易路灯智能控制器设计
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基于89C51单片机的节拍器方案设计
1 硬件电路原理
节拍器以AT89C51 单片机为控制中心,由LED 显示模块、调节键盘模块、声音输出模块组成。图1 是节拍器的电路原理图。ATMEL 公司生产的AT89C51 单片机与MCS51指令系统兼容,40 脚结构,是系统的控制中心。显示模块由四位一体的共阳极蓝色LED 显示器构成,采用动态扫描显示方式, Q11~ Q14是LED 的位选择开关三极管, R6~ R13是数码管段发光二极管的限流电阻。四位一体的LED 数码管完成显示节拍数、各功能代码及参数值的功能。键盘调节模块由4 只按键构成,分别是功能选择键A、设置参数选择键B、参数增加键C和参数减少键D ,4 只按键可以完成各种功能的选择和各参数的设置
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单片机89C51与A/D转换器MAX195的接口设计
MAX195是16位逐次逼近方式的ADC。它将高精度、高速度、低电源功耗(消耗电流仅10μA)的关闭方式等性能结合在一起。内部校准电路对线性度与偏置误差进行校正,所以无需外部调整便可达到全部额定的性能指标。电容性的DAC结构使之具有特有的85kbps跟踪/保持功能,变换时间仅需9.4μs。三态串行数据输出及引脚可选的单极性(0~VREF)或双极性(-VREF~+VREF)的输入范围使之可广泛应用于便携式仪表、医用信号采集及多传感器测量等系统中。
1 MAX195引脚及说明
MAX195有16个引脚,其排列如图1所示。
2 MAX195转换原理及时序
MAX195片内含有电容性
[单片机]
恒流驱动源技术在太阳能LED路灯的设计应用
一、概述
太阳能的利用虽然有很多方法,但是像超大功率的太阳能发电站、家庭屋顶发电等都不适合中国的国情,唯一最简单而最容易实现的是太阳能路灯。我国的路灯总数超过1亿盏,只要其中的6000万盏改成太阳能路灯,其每年节省的电量就超过一个三峡水电站的发电量。如果把今后每年新增的2000万盏路灯全部改用太阳能路灯,三年下来又是一个三峡水电站。其节能的效果是非常可观的,而且完全不需要兴师动众地动员全国的力量来兴建,而这样发动各级地方政府的力量和各个有关企业的力量就可以完成。
太阳能路灯的构成十分简单(图1)。
太阳能路灯控制器电路图:
图1. 太阳能路灯的构成
太阳能路灯的安装也十分简单,几乎就好像种树一样,挖一个
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基于STC单片机的太阳能LED路灯控制器设计
面对地球生态环境日益恶化、资源日益短缺的现实,当今世界各国政府采取了很多政策和措施,大力扶持和发展节能环保产业。太阳能LED 路灯是太阳能开发利用和照明领域节能技术的综合应用,具有环保节能的双重优势。据统计,照明消耗约占整个电力消耗的20% 左右,降低照明用电是节省能源的重要途径。太阳能具有清洁环保和可再生的特点,而LED 照明是当前世界上最先进的照明技术,是继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源,具有结构简单、效率高、重量轻、安全性能好、无污染、免维护和寿命长、可控性能强等特征,被认为是照明领域节电降能耗的最佳实现途径。有统计数据显示,仅LED 路灯节能一项,每年就能为中国节省约一座三峡大坝所发的电力。正是由于LED
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12V太阳能LED路灯怎么样用220VLED路灯替换
大家看到12V太阳能LED路灯怎么样用220VLED路灯替换这个标题的时候是不是非常奇怪。其实这也是7月份的时候我碰到的一个客户,在无奈之下提供给对方的一个方案。
当时客户要接入方式是12v的120瓦太阳能LED路灯,但是7月的时候我们公司库存里面没有接入方式是12V的太阳能LED路灯,专业人应该都知道LED是采用12V或者24V的直流电进行工作的,为了适合广大现有客户的使用一般都会装有变压器在灯体内进行220V交流电转变为12V或者24V的直流电让LED灯进行工作。所以大部分我公司库存的路灯接入方式都是220V交流电的。
由于7月28日这天我们库存没有接入方式是12V的太阳能路灯,客户说他急着要样品试用没办法,所以只
[电源管理]
LED路灯电源防雷攻略
路灯安装在户外,雷击是一个非常大的威胁。轻则导致路灯损坏,重则引起火灾或人员伤亡,产生巨大的损失。在此,就向大家介绍一下关于雷电对LED路灯的影响以及防范措施。
中电华星技术研发中心通过多年的研究,总结雷击主要有以下四种类型:
1、直击雷
直击雷蕴含极大的能量,峰值电压可达5000kv的雷电流入地,具有极大的破坏力。会造成以下三种影响:
(1)巨大的富电流在数微秒时间内流下地,使地电位迅速拾高,造成反击事故,危害人身和设备安全。
(2)雷电流产生强大的电磁波,在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。
(3)雷电流流经电气设备产生极高的热量,造成火灾或爆炸事故。
[电源管理]
全球主要LED路灯示范计划
2003年后 LED路灯 的示范计划在各国如火如荼展开,包括荷兰、英国、加拿大、美国及中国等国皆有示范计划展开,2007年后各国示范计划规模更庞大,涵盖范围也更广,下列亦将针对几个较大示范计划做单介绍。
1. Philips于荷兰Dutch town of Ede的示范路灯 2005年Philips宣称于荷兰Dutch town of Ede安装全球首批LED路灯,这些路灯每个 光学 模块包含18个白光和黄光 LED (6个3W 白光LED 和12个1W黄光LED),因此将使路灯能根据季节和夜晚时间的不同发出柔软或明亮光线。此外,Philips的LED路灯在包含2个光学模块下,光照范围为4 m,且在离地8 m情况下,
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详解实时追光自感应LED路灯系统设计原理
实时追光自感应路灯系统使用新能源又节约了电能。太阳能的利用越来越受关注,设计通过太阳能发电,运用于路灯节能 照明 。路灯系统与市电互联,且有空气质量检测以及天气情况检测。大多学校虽然已采用节能灯,但并没有真正意义上将其节能的使用,智能控制可以帮助节能灯实现真正的节能。此系统虽为校园设计,亦可扩展到工厂、小区等地。 2.系统设计 2.1 设计思路 自发电节能路灯设计了太阳能发电装置储存电能给系统供电,并与市电互通。白天时,路灯处于熄灭状态;晚上时,灯微亮,检测有人通过时,灯变亮,当人远离路灯时,亮度慢慢减弱。 系统增加了温、湿度、烟雾、风向、风速、雨感等检测功能,另外检测出当前蓄电池的电压、电流、温度值,并通过
[电源管理]