1、 毕业设计文献综述 电气工程及其自动化 路灯控制器设计 1. 前言 在我国的整体用电中，照明用电占着很大的比重，而且随着路灯的数量越来越多，用电量占城市总用电量的比例 也在不断的增加。但传统的路灯设计与维护手段已远远不能跟上城市现代化发展的速度与脚步，传统的人工管理模式也已经和高速发展的城市建设不相适应。所以为了减少城市路灯照明的耗电量，提高用电效率，缓解电力供应与路灯实际需求的电量之间的矛盾，同时也延长设备的使用寿命，减少设备维护费用。而近年来计算机在社会的使用也越来越频繁，因此单片机的应用也正在不断的深入。 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，价格低廉的优点而被广泛
2、应用在路灯照明中，单片机的这些优点正好能解决传统方法路灯照明所出现的这些问题 4。并且通过单片机可以实现自动控制所有路灯的开关，即便是在无人监控的情况下，系统也能井然有序的进行工作。所以单片机在路灯控制系统这一领域必然有着广大的发展空间。 单片机也叫微控制器，是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统，它具有计算机所需要的大部分部件： CPU、 内存 、外存、内部和外部总线系统 1。而现在的单片机系统甚至可以将图像，声音，网络，复 杂的输入输出系统集中在一块芯片上，使计算机系统更小，更容易应用于对体积有严格要求的控制设备中。基于单片机简单而可靠的性能而被广泛应用，但随着工业控制领域要求的提高单片
3、机技术也得到了很大的提高。因此单片机应用范围也越来越广，手机，家用电器，电子玩具，掌上电脑等一系列智能器件都配有单片机，而有了单片机后只要编写一些程序语言就能实现智能化的功能 6。 AT89C51 不但功能强大，而且使用方便，价格便宜，体积小而适用于像校园，街道，小区等各种各样的场所的路灯控制。此次设计正是运用单片机的 AT89C51 作为主控芯片 设计的路灯控制系统，可以最大限度的满足人们的生活需求，在不影响路灯照明的情况下，即起到了节能的效果，也起到了环保的作用 14。 路灯控制器集电磁，智能化控制，数据控制技术于一体，在可控和频缓的方式下智能调节，使输出电压稳定在设定的额定值范围之间，实
4、现公共照明系统的工作电流与亮度需求的理想结合，达到节电与优化供电的目的，延长用电系统的使用寿命。 2. 单片机在路灯控制器设计的应用 2.1 太阳能路灯控制器 太阳能路灯系统是由太阳能电池，太阳能控制器，蓄电池，照明电路四部分组成。而太阳能控制器是整个系统的核心部 分，这个模块以单片机为核心，对太阳能电池进行最大功率点跟踪，对蓄电池的充放电以及对照明电路进行控制。太阳能路灯是以太阳的光为主要能源，白天进行充电以储存能量用于晚上的照明，这种设计无需人工操作，工作稳定可靠，而且安全高效节能无污染且其充放电和使用开光的过程均采用光控自动控制。太阳能路灯控制器的一般连接方法是先连接灯线，其次是蓄电池线
5、，最后再连接太阳能电池板线。 2.2 风光互补路灯控制器 风光互补发电控制系统是由太阳能电池与风力发电机配合而成的一个系统，由太阳能电池板与风力发电机发电，经蓄电池充电，给负载供电 ，它既不消耗任何燃料，又能合理利用自然资源，而且由于系统中设有单片机，通过微型计算机的远程控制，基本实现了免维护功能，实现智能化功能。系统设置中软硬件的结合，既发挥了硬件运算块的优点，又利用了软件使用方便的优势，从而保证了蓄电池安全工作。风能是自然资源，是取之不尽，用之不竭的，在有些地方受客观环境的限制，根本无法实现电业的发展，而风光互补系统正好弥补了传统电力的不足。 2.3 智能路灯控制器 路灯智能控制器系统是一
6、种路灯自动控制装置，是由传感器模块，多普勒信号处理电路模块及微控制决策控制电路模块组成。控制器中 设有光控电路和受同一信号驱动的三个开关。传感器模块用于信号的采集 ;多普勒信号处理模块则负责信号的放大，整形，产生中断信号，从而让单片机响应作出智能控制；微控制器决策控制电路模块主要由单片机构成，用以对路灯进行开光控制 16。因此可以实现白天熄灯 ,晚上有物体时灯亮 ,并能根据物体的方向和速度确定开灯时间 ,做到后有灯送 ,前有灯迎 ,达到节电目的。 3. 总结 自单片机问世至今已有十几年的发展路程。纵观单片机的发展史可以看出随着单片机性能的不断提高，不断克服和弥补自身的不足，在以后的各种控制领域
7、，单片机将拥有更广阔 的发展空间。此次我利用单片机来设计的路灯控制器具有显示，定时，报警，设定开关时间，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，实现这么多的功能但所用到的器件却比那些传统方法设计的路灯控制器所用到的器件少，电路简单，性价比高，具有较高的现实意义。无论从经济效益还是从环境报护方面考虑，单片机设计的路灯控制器都是我们的首要选择。 4.参考文献 1 李广弟 ,朱月秀 ,冷祖祁 .单片机基础 M.北京 :北京航空航天大学出版社 ,2007. 2 王守中 ,赵朋朋 ,索世文 .51 单片机应用开发速查手册 指令、模块、实例 M.北京：人民邮电出版社 ,2009. 3 周
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