路灯模拟控制系统.ppt

重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩路灯模拟控制系统设计路灯模拟控制系统设计姓名：姓名：专业：专业：班级：班级：学号：学号：指导老师：指导老师：自动化学院自动化学院启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩2 2/12/12提纲提纲一、研究概述一、研究概述二、总体方案设计二、总体方案设计三、系统硬件设计三、系统硬件设计四、系统软件设计四、系统软件设计五、结论五、结论启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩3 3/12/12研究概述研究概述l研究背景与现状研究背景与现状n目前，在欧美及日本等发达国家，现代化自适应分布式控制、计算机自动化集中控制路灯控制系统应用广泛，在其大部分城市均已普及；n由于国情所限，我国大多数城市仍采用传统的落后路灯控制系统，不仅灵活性较差，而且电力浪费现象比较严重。道路照明的控制模式不仅落后于当前社会的发展趋势，还带来了众多的交通安全隐患问题。l研究目的与意义研究目的与意义 n采用新型路灯控制系统以后，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；n由于路灯控制系统具有自动检测和报警功能，调度人员可在故障发生后的数秒中内及时了解故障地点和状态并提供修复，因此可极大减少道路交通事故的发生，有利于维护城市的治安，提高城市的形象。n此研究课题反映了当今城市路灯控制的发展趋势，对城市的建设与发展具有一定的现实指导意义。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩4 4/12/12总体方案设计总体方案设计 采用模块化的设计思想，大致可将本系统分为单片机控制、环境亮度检测、物体距离监测、显示电路、时钟电路、故障检测与报警等6个模块。该设计能够实现时控和光控，也可根据交通状况自动调节路灯亮度，当路灯出现故障时能够发出声光报警信号。系统框图如下所示：启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩5 5/12/12系统硬件设计系统硬件设计l单片机最小系统单片机最小系统STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250k/s)，可以有效减少外围电路。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩6 6/12/12系统硬件设计系统硬件设计l亮度检测电路亮度检测电路本系统采用光敏电阻检测环境亮度，将采集到的信息传送到单片机处理，再由单片机判断是否应该开关路灯。环境亮度检测电路主要利用光敏电阻的感光特性进行工作。所选光敏电阻g1的亮电阻阻值在2K至10K之间变化，所以选择阻值为10K的电阻R2同光敏电阻串联连接形成分压电路。l物体距离监测电路物体距离监测电路将红外对管分别固定在三个特定位置，当有移动物体经过设定的探测时，一直处于低电平的接受电路迅速变为高电平，单片机根据检测到的高低电平实时控制路灯的工作状态。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩7 7/12/12系统硬件设计系统硬件设计lLCD显示电路显示电路n1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。nLCD1602的7至14管脚为通讯总线，通过连接一阻值10的上拉排阻同P0端口相连，来保障数据或指令传输时的稳定。R20为一阻值为10K的可调电阻，通过调节其接入阻值的大小可以改变LCD1602显示偏压信号，从而改变液晶显示的清晰度。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩8 8/12/12系统硬件设计系统硬件设计l时钟电路时钟电路n时钟模块采用DS1302芯片实现时间设置功能。DS1302通过串行方式与单片机进行数据传送，能够向单片机提供秒、分、时、日、周、月、年等在内的实时时间信息，并可对月末日期、闰年天数自动调整。nBAT1为电压值3V的纽扣电池，作为DS1302的备用电源，以保证即使突发性的掉电的情况下也能正常计时。Y1为一个32.768 kHz的晶振,为芯片提供计时脉冲。DS1302的5、6、7端分别同单片机的P2.2、P2.3、P2.4相连，同时还为它们配置了阻值为10K的上拉电阻，能最大程度的保证操作与通讯的准确和稳定。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩9 9/12/12系统硬件设计系统硬件设计l故障检测与报警电路故障检测与报警电路n在路灯支路上各串接一个电流取样电阻，当电阻上的电压超过某个值时，认为LED灯过流故障；当电压为零时，认为路灯短路故障。n当路灯发生故障时，单片机控制蜂鸣器和发光二极管发出声光报警信号，实现故障报警功能。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩1010/12/12系统软件设计系统软件设计l系统主程序流程图系统主程序流程图利用C语言编程，该系统主程序流程图如图所示。系统启动后默认工作模式为时控模式，根据设定时间判断是否打开路灯。按下切换键可切换工作模式：光控模式和PWM调光模式。在任一模式下，均可实现路灯故障检测以及声光报警功能。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学毕业设计论文答辩重庆邮电大学毕业设计论文答辩1111/12/12结论结论 本设计控制模块以STC12C5A60S2单片机为核心，实现了题目所有的基本要求。考虑到作品的性价比，外观设计尚有不足之处，应该进一步改进，使其更合理美观。1212/12/12谢谢！谢谢！请各位老师批评指正！请各位老师批评指正！