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    【《智能全自动路灯控制系统设计与实现》10000字(论文)】.docx

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    【《智能全自动路灯控制系统设计与实现》10000字(论文)】.docx

    智能全自动路灯控制系统设计与实现摘要目前,随着世界不断发展,电力资源被大量消耗,如何节能降耗成为我们的热议课题。本系统采用STC89C52作为主控芯片,通过BH1750FVI传感器采集光照强度、HCSR501红外线技术控制模块监控用户行为、一些外围电路和接口设计,控制路灯亮度以及开灯时间,1.CD显示屏上显示系统的工作情况,只有在规定的时间内,路灯才会打开。达到节约能源的目的。经系统测试结果证明,智能全自动路灯控制系统基本实现了所需功能,且有一定的节能作用。虽然此系统设计偏简单,但它对人们的口常生活有着非常大的影响。关询:智能控制,路灯,STC89C52单片机,传感器目录第1章绪论11.1 论文研究背景及意义I1.2 发展历史及研究现状21.3 本文的主要研究内容2第2章系统的设计方案32.1 系统设计需求32.2 方案设计42.2.1 光照强度采集电路构建方案设计42.2.2 人或者车辆活动轨迹采集方案设计42.2.3 系统控制与逻辑处理方案设计52.2.4 显示器方案设计5第3章系统的硬件设计53.1 供电电路设计63.2 光照强度采集模块63.3 红外人体检测模块73.4 控制系统模块83.5 灯光亮度模块9第4章系统的软件设计104.1 程序设计流程图IO4.2 BH175()光照强度传感器程序设计H4.3 PWM脉宽调制波输出124.4 1.CDI2864程序设计124.5 DS1302程序设计13第5章系统调试与检测155.1 系统功能性测试与分析155.2 供电电路模块测试155.3 光照强度采集模块测试165.4 红外人体检测模块测试165.5 控制系统模块测试165.6 灯光亮度模块测试17结束语18参考文献19第1章绪论.论文研究背景及意义如今,科技日新月异,人民对生活品质的需求日益增长,智能设备屋出不穷,智能家电产品的多样化和智能化应用的日益多样化,使人们的生活理念和生活方式发生着全新的改变.Bfi若智能化水平的不断提高,一些稳定的、具有良好体验感的智能家用电器逐渐被人们所接受。近几年,无论是传统的家用电器公司,还是新兴的网络公司,都纷纷涉足智能家居行业,与国外的大公司竞争,并在各自的行业中快速发展。智能家电、智能安全、智能照明、智能音响等领域的需求也在快速增长,自动化、智能化控制是今后各种产品的发展方向。在大数据和深度学习算法的梢助卜.,现代智能产品可以很好地满足不同的消费者对同样的商品的不同需要,更“懂”消费者的智能产品,总的来说,未来一段时间内智能产品的发展趋势非常良好。在我们的日常生活中,街灯是必不可少的一环,发挥着巨大的作用。但是目前,绝大多数的街边路灯采用的依然是传统路灯,由人工来控制,工人每天傍晚要去开启路灯,早晨要很早去关闭路灯,当遭遇恶劣天气,工人出门受阻时,增加了非常大的工作量,这样的情况极大地浪费了人力资源。其次,由于每天后半夜街上的人和车辆其实都非常少,经常存在无人无车的情况,但是路灯却一直亮着,这对广电能的损耗是非常大的,这时我们可以采用红外线技术检测人和车辆的通过情况,当有人和车辆通过时候,路灯才会亮起,这样达到r减少电能损耗的目的“为了减少人力资源和电能的损耗,智能全自动路灯控制系统的设计与使用显得尤为重要。随着智能传感器技术的发展,以及集成技术的发展,对整个系统或设备的状态有了更好的了解。所以,很多城市都在使用智能化的照明监测系统,并对其进行全面的监控和管理。智能城市灯光监测系统具有数据采集、数据处理、控制、运行管理、能耗监测、系统管理、实时监测、调度、管理等功能。随着人民生活水平的提高,人们对生活品质的需求和对智能产品的接受程度也在不断增加,便捷、智能化生活已成为一种新的潮流,而随着我国机动车数批的不断增长,城市交通管理的压力也日益增大,迫切需要建立智能化的交通体系。智能交通系统作为一项关键技术,其在交通拥堵、交通安全、节能减排、交通安全等领域有着举足轻重的地位。随着智能交通的普及,城市交通管理技术不断创新,不仅使城市的交通效率得到了显著的提升,同时也使人们的出行品质得到了显著的提升。在这样的背景F.本文设计了一个能够满足日常路灯的照射要求,同时还能够减少能源损失的系统。该系统以STC89C52单片机为核心,利用数码照明器采集周围的光线,并能根据周围的环境情况,臼动调整路灯的亮度:用人体的红外线感应器来检测车辆和行人,当有人或车辆通过时,路灯也会变亮。1.CD屏幕还可以实时显示系统运行状态,且路灯只会在设定的时间段内才会开启,以此达到节能降耗的目的.1.2 发展历史及研究现状15世纪,街灯首次出现在伦敦。在16世纪,路易卜四通过了一项关于城市道路照明的法律,所以在巴黎的街头出现了许多路灯。最初的路灯都是采用蜡烛和油,但是光线很弱。后来使用了煤油,光线变亮了,但是效果依然不好,直到汽灯的出现,迅速风靡r欧洲。1843年,上海的街道上首次出现街灯,虽然是用煤油点燃的,但还是吸引不少人慕名而来“上海租界的街灯换成J'煤气灯,它的亮度是煤油灯的好几倍,可以为晚上的行人提供照明。八七九年,在上海亮起了中国的第电灯,配备的是内燃机发电组。当时的电灯需要在每根电线杆上装闸刀开关,由工人每天进行开启和关闭,后来改为个开关控制多个路灯,直到20世纪,我们直是延续的这种个开关控制多个路灯的形式。1906年,在北京首先安装了官办路灯,管理路灯的官员叫做稽查员。到了19”年,北京城内的7个区拥有600多盏电灯。1943年,电灯取代了北京城所有的燃油灯,从此煤油灯退出了历史舞台。I960年,北京安装了23台日光灯,这是我们第一次试用新光源,很大程度提高了路灯的照明度。90年代后,随着科学的迅速发展,新类型的路灯陆续出现。到了21世纪,随着信息技术高速发展,目前市场上的智能路灯控制系统有很多,比如基丁电力数波的智能路灯、基于WSN的智能路灯、基于ZigBee的智能路灯等。智能路灯控制系统设计.根据现代城市的实际需求和能源短缺问题,人们对智能路灯控制系统的要求越来越高“人们现在也越来越越重视全球的环境问题,为了节约能源,新光源诞生了,路灯可以直接通过自然光源进行发电,这样大大节约了全球能源。近些年来,在我国,智慈城市的建设已成为股风潮,未来定会得到支持,所以此设计具有很强的实用性、很大的市场价值,可广泛应用于生活中。相信在未来路灯还能走上新的台阶。1.3 本文的主要研究内容本文的研究内容是以STC89C52为核心,利用BHI75OFVI传感涔对光源进行检测、HC-SR501红外技术检测人或车辆通行情况,使路灯根据环境改变亮度,以节能降耗为目的的智能路灯控制系统。本文主要屣开了以下研究:(I)第一章,阐述了本文的选网背景和意义和路灯的发展历史及研究现状。针对实际生活需求和节能降耗的目的,设计一种实用又节能的智能全自动路灯控制系统。(2)第二章是对智能街灯控制系统总体设计的要求,以及针对光照强度采集电路构建、人或者车辆活动轨迹采集、显示器:.个部分的方案进行分析和选择,根据系统所需功能选择出最适合的方案.(3)第三章重点阐述了智能路灯控制系统的硬件设计,包括供电电路设计、光照强度采集、红外人体检测、控制、灯光控制等五个方面的设计。使得整个系统的运行更加顺畅。(4)第四章是对智能街灯控制系统软件的开发,首先介绍程序设计流程图,其次对BH1750光照强度传感借、使PWM波形的输出的定时器、1.CD1.2864、DS1302进行编程设计,在程序的作用下,能够让每个模块实现自动化,使系统更新效运行。(5)第五章,详细介绍了该系统的调试与测试。若能正确地进行硬件设计、软件设计、调试、测试,将测试结果记录下来,并对测试结果进行分析,以满足设计的最终需求。第2章系统的设计方案2.1 系统设计需求该系统以STC89C52单片机为核心,利用BHI750FVI传感器采集光照强度,HC-SR501监测用户行为,并结合外部电路和接口,实现了对路灯控制系统的节能改造。(1)路灯需要进行时间设置,才会自动点亮:(2)能够调整灯照明的亮度,以适应周围的光强:(3)对系统的实时操作状况进行显示:(4)甘省设计费用,减少能源消耗。整个系统主要由四大部分组成:光照强度、人员、车辆的运动轨迹、系统控制和逻辑处理、显示模块。2.2 方案设计2.2.1 光照强度采集电路构建方案设计在系统设计和计划前,照明强度采集电路主要分为两个方面:首先,是利用光敏二极管等光电涔件把光信号转化为电信号,然后用模数转换芯片把电信号输出到控制系统:其次,是采用数码光强采集集成芯片,将光强的信息直接传输到控制系统。第一种方法的问题如下所示:(1)在不同的光照条件下,光敏二极管的电流会随着时间的推移而变化,从而产生不同的电压。(2)建立一种适当的稔定电压取样电路“(3)本设计选用的主控芯片STc89C52内部外设没有ADC转换模块,若选择此方案,还需另选AD变换芯片,将电压值转化为数字信号.最后,根据上述三个因素,我们选择了个用于采集光强的数码光强传感器。BH1750FV1是个集成的数码光强传感器,内部由光敏二极管、运算放大活、ADC采集和晶振等组成,光敏二极管利用光生伏特效应将光强转化为电信号.经运算放大电路进行放大,再由ADC进行输出,再经逻辑电路将其变换为16位二值数据。BH1750FVI能够支持HC协议,通过IIC通信,可以采用BHI750FVI的工作方式和16位的光照度。经过多种考虑选择BHI750FVI光照强度传感器符合本设计要求。2.2.2人或者车辆活动轨迹采集方案设计通常通过下列方法来获取人或车辆的活动轨迹:(1)当人或交通工具经过时,由声控开关来进行声音检测。缺点是会受到其他环境噪声的干扰,导致系统判断错误,导致能垃消耗大。(2)利用单导线感应开关,如红外线探头,,激光感应器,将人或车辆所耍经过的路线,判断人体是否进入了该系统的工作区域。这种方式的最大缺陷在于安装难度大,若在开放区域内或多个管道中间设置多组对管,同时由于红外对管的反馈,不能有效地判定人员和军辆进出系统的工作区域。(3)人体红外感应潜可以接收到人体的温度,也可以通过汽车引擎发出的红外波来探测人体的活动,而人体的红外传感器可以在一定的距离内感应到一个人或者车辆的移动,从而得到一个高电平的信号。在综合上述因素的影响卜.,选择了HC-SR50I红外线探伤模块来进行人体活动的探测。HC-SR501是以1.HI788为核心的自动控制模块,具有很高的灵敏度、高可靠性和低压运行方式。在探测范围内,检测到高水平的人类活动,在经过一定的延迟之后,输出会很低,使用起来很方便,符合本设计所需要求。2.2.3 系统控制与逻辑处理方案设计控制与逻辑处理选用STC89S52芯片“STC89C52拥有8KFIash、512字节RAM.32比特IO端口、看门狗定时器、4KBEEPROM.3个16比特计时计数、4个外部中断、全双工串行接口。此芯片性能稳定、价格便宜,符合本设计所需要求,所以选用STC89S52芯片使用.2.2.4 显示器方案设计显示器是人类与机器互动的个重要部分,它已发展到几乎所有的电子产品中都不可缺少的部分。当前市场上所采用的显示屏种类繁多,所涉及的技术种类也很多,通常的显示屏有如下:(1)数码管。数码管具有结构简单、易于驱动、成本低廉等特点。其不足之处在于,仅能显示诸如数字字母之类的简单信息。(2)屏幕上的点阵。点阵屏是由1.ED灯构成的,其工作原理与数字管类似,能够显示较复杂的汉字图像。其不足之处在于,其驱动比较繁琐,所显示的内容必须经过专用软件“取码”,使之成为无灰度的二进制灯亮灭,其驱动功率大,耗电高。(3)O1.ED与液晶显示屏.1.CD没有发光功能,需要背光源,而O1.ED屏是一种不需要背光模块就能自动发出光芒的软醉,就好像一块由无数个彩色小灯泡组成的醉幕.有机发光二极管的视觉上更有强烈的色彩,液晶显示器的显示效果更接近丁现实。1.CD显示屏采用的是无机材质,而O1.ED则是有机的。这两种技术广泛应用于移动设备,如手机和佩戴装置.具有良好的显示效果和高解析度。其主要缺陷在于操作笈杂、成本昂贵,为了满足高刷新率和大量的大数据并行处理,需要驱动装置具有较高的工作频率。在分析了系统的要求后,选择了1.CDI2864作为显示模块。1.CDI2864是一款具有128*64个像素的工业级液晶,能实现汉字与图形的同时显示,符合系统的设计需求。第3章系统的硬件设计3.1 供电电路设计该系统采用7805三端稳压芯片,输入DC电压在735V.输出电流可达到1.5.无需外部补偿,内置限流保护电流,温度过热保护电路功率限制电路,可避免负裁短路烧坏元件结温过热烧毁器件,功耗过高防止烧毁输出驱动冷。满足本系统的设计需求。IN华1UA迪A_JV广下JZ1.GM)193-1供电电路3.2 光照强度采集模块BH1750采用了感光二极管,运算放大渊,ADC,晶振等设备.PD二极管通过光牛.电压将光信号转换成电信号,再由运.算放大器放大,再用ADC进行输出,再用逻辑电路把输出的二进制数字变换为16位的二进制数字,并把它储存在一个寄存器里。BH1750连接了BH1750的时钟和数据,通过I2C接口,MCU可以与BH1750模块进行通信,可以选择BHI75O模式,也可以从BH1750中提取出照度数据。下图为BH1750内部模块图以及引脚功能说明:SC1.IICtJWtt.*入引,aMCUWAnwso*IiCBWtt.sao.raffan三AOofincmwtt.NorjBnm«wi<xon.ItvcCnH件电*力KnII8图3-2BH1750弓I脚功能BH1750需要一定的外围电路才能正常工作,为了简化设计流程提高设计效率以及桎定性,本系统选用了成品BHI75O模块,该模块为BHI75O提供了3.3V的工作电压以及一些必须的外围器件,该模块内部电路图如"ADRDM,r-1.GNDSDA="BHPM图3-3BH1.750模块电路图BH1750芯片的辎射强度在0到655361.UX之间,参考了相关的数据,光源的亮度在1001.UX以内。因此在设计时,该系统采用1001.UX作为阀值,在1001.UX以上的环境中,照明的亮度取决于周围的光线。当周围环境亮度低于1001.UX的PWM波占空比时,PWM波占空比越高,PWM波占空比在1001.UX控制灯卜的PWM占空比越大。3.3 红外人体检测模块HC-SR501是一种以红外技术为基础的自幼控制模块,木机采用德国进口1.HI778探头,具有高灵敏度,高可辨性,超低电压工作模式,适用于各种电气自动化装盥。HC-SR501电感模组由双元探测器构成,探测渊的窗口是矩形的,双元(A元B元)位于长边的两端,在身体从左、右、左、右、左、右、三个方向上,差别越大,感应就会变得更敏感。双元法探测到的红外光谱范用没有改变,没有差值,因而不能正常工作;因此,在安装传感器时,应尽可能地将探测器的双元方向与人体活动最频繁的方向保持平行,以确保在人体通过时,探测器的双元能够准确地感知到,为了扩展感光范围,这个模块采用了一个环形的透镜,并且可以在四面八方都有感应,但仍能感应到左右两边的感应范围和灵敏度.HC-SR501感应器通过两个电压计来调整感应器的延迟时间,感应器的灵敏度越高,感应落的感应涔就能对红外线信号进行检测,延迟时间是感应器在感测到红外线信号之后的高输出时间。MttwamwtM"”>ntaa图3-4HC-SR5OI模块3.4 控制系统模块该控制系统是一个中央处理单元,它可以根据!应器的光信号来调节照明的亮度,并根据红外线传感器的反馈来调节开关的开关。本系统采用STC39C52单片机作为主CPU.STC89C52采用8KHash、512字节RANk32比特IO端口、看门狗定时版、4Kbeeprom,3个16位计时计数、4个外部中断、全部双工串行。SC89C52是种以EPROM为核心的MCU.它所组成的最小系统结构简单、可靠。采用STC89C52微处理器组成的最小应用系统,只要把它与时钟,发位等连接起来就可以了。最小化的应用系统由于其集成度较低,只能用作一个小型的控制装置。(1)有许多输入/输出端口,以供使用者使用。(2)限制了内存的内部存储能力。(3)应用系统开发的特点。STC89C52尽管有一个内四的振荡器,但是要想构成一个时钟,就需要一个额外的外部电路。STC89C52单片机有两种不同的时钟生成方式.内置和外部的时钟模式.该方案采用内置时钟模式,通过在XTAIJ和XTA1.2引脚上安装/一个振荡电路,使其内部振荡电路发生自激振动。该方案使用J'最常见的内部时钟模式,即由外部晶片与电容构成的并联谐振回路。振荡晶体的频率范围为1.2MHZ至12MHZ:没有严格的电容值。但是,电容的大小对输出振荡的桎定性、振荡幅度、振荡电路的振荡速率都有一定的影晌,CX1.和CX2的取值范围为20PF至I(X)pF,因此,在这个设计中,选择12MHZ的振荡晶体,30PF的电容。通过一个外部的正置电路来豉巴80C52。斯密特触发器使用或设引脚RST来抑制噪声,在S5P2中,斯密特触发器的输出电平在得到必要的信号前进行一次采样。在上电自动旦位电路中,最简单的上电自动曳位是通过外部史位环路的电容器实现的.当VCC上升时间小于1ms时,可以实现自动上电红位。除上电史位,还需要手动控制按钺。这种设计采用了人为的按键,键盘的人工重置有电平和脉冲两种方法.这里,通过电阻和电源VCC相连的RST端子来实现电平重新设置.U3XTA1.1.XTA1.2DOaXaAaadVAAAAA'G'1.二、-V-6PRk2mrofvPPF1.072KrTpi2rA1.CP1.:ATWeS1.RC;:FJ0*9P1.SP3iqPteF1.2WTbF1.T,”WrIP1TOPXOAtV$F21A?.JA)P2A'A114AFXSAI1.F26AH图3-5单片机最小系统3.5 灯光亮度模块一般的照明装置,一般都是开、关,时应亮、熄灭两种状态,按照本系统的设计要求,必须要根据周围的光线强弱来调整灯光的亮度,所以必须要有从熄-的过渡过程.目前,采用PWM技术,采用常规的铝丝灯管难以达到上述要求,而目前已经兴起的1.ED光源可以通过PwM技术来实现。PMW实际上是-种脉宽调制技术,它通过对各个周期内的占空比进行控制,即在高功率周期/周期内,利用恒定的方波来控制脉冲宽度调制,或在输出端子上控制电压的有效值。对本系统而言,当周囤的光线较高,需要照明系统补充光线的时候,富电平的输出时间就会很短,例如tIO,在下一循环t中,周围环境的亮度变得很低,要求照明系统增加光照,控制器在循环时间I中输出高电平的时间很长,例如02。从上面的说明可以看出,1.ED在工作时,其实是在不停地进行明、喑,亮、灭之间的转换,但实际上,因为(的数值很小,只有做杪级,所以肉眼根本就看不到1.ED的光芒,只能看到不同的1.ED灯发出不问的光芒.第4章系统的软件设计4.1 程序设计流程图IO:4.2 BH1750光照强度传感器程序设计BH1.750是种数字式光电传感器的双线举行总线接口,与单片机传递数据是通过简化版的I1.C协议来完成的,通过查阅BH1.750的官方手册,要从BH1750读取数据一般经过一下三个步骤:(I)传送装置的地址(写入),等待ACK,传送高解析度的指示,等待ACK,定时中断。(2)等待完成第一个传感器的测量。(3)对测定的结果进行读取。传送装巴位址(读)、读高字节和低字节资料、等候ACK,终止时序。I1.fromSteveIoMdSiefIrOfnMaMertoS1.aveSend'Con1.inuous1.yH<esokJtionmodeinstrucftos01000110Ack00010000AckSP1.21Waittox11(M1.o1stHrosoiut>onmodemcajuromont(max180ms.)Readmeasuremen1.r¾u.ST01000111AckHhB*15«)Ack1.owByto17:0)Ack图41.BH1750测-流程时序从读取回来的数据为16位二进制数据,还需要通过以下公式计算才能得到光照强度:光照强度(单位1.x)=(HighByte+1.owByte)/1.2*测量精度4.3 PWM脉宽调制波输出PWM脉宽调制通过调节方波的占空比一-既周期内而电平时间来控制输出端电压的有效值,从而实现对点灯亮度的控制。下面的图表显示了PWM波形的不同工作周期:T1.J_I_n_n_i11F1.nnn1.16-n_jn_n_n_n_j.CiGfn-1.-U1.-UUO0f6CTCM图42不同占空比的PWM波形STC89C52微处理器的定时电路不能直接输出PWM信号,但可以用计时器进行模拟。4.4 1.CD12864程序设计1.CDI2864B中文汉字图形点阵1.CD显示模块,它具备汉字和图形两种功能,内置8192个汉字(16X16点阵),128个字符(8X16点阵),64X256点阵RAM(GDRAM).其主要功能是:1.CDI2864B.3.3V或5V的电源,内部的电压提升不需要负电压。显示角度为33120°,支持8位和3位串行通信模式,具有光标显示,画面移位,自定义字符,睡眠模式等。1.CD1.2864的数据读取和写入有两种顺序,它是并行通讯的,只讨论1.CD1.2864B并行模式下的读写操作.图4-31.CD12864并行接跷模式下通讯时序4.5 DS1302程序设计DS13O2是美国DA1.1.AS公司开发的款低功率的实时时钟芯片,它可以实现微量的电流充电。该系统能够实现年、月、日、周、时、分、秒的计时,工作电压为205.5V.本系统采用三个端口与CPU进行同步通信,并能在突发情况卜.同时传送多个时钟和RAM的数据。DS13O2有一个31x8内存暂存器,它能暂时储存资料.DS13O2是DSI2O2的一个进阶版本,与DS12O2施容,但也有一个双电源插座,可以提供后省电源。Vcc2X1X2GND8765)zo口s1234VcciSC1.KI/OCE图44DS13O2的外部用脚分配DS13O2中有12个寄存器,其中7个与日历和时钟相关,并且以BCD格式进行存储。此外,它还包含了:年份、控制、充电、时钟脉冲、以及与RAM相关的寄存罂。时钟突发寄存黯可以一次连续地读取和写入除了充电寄存器以外的全部寄存器。DS13O2与RAM有关的智存涔有两种类型:第一种是雅一的RAM,总共31个,每个单位都有8比特的字节,其指令控制字为COH至FDH,奇数表示读取运算,偶数字表示写入运算;另外一种是一种突发模式的RAM,它可以一次读取全部RAM中的31个字节。单字节读11j三三三u三um三J(R可AQIA1.IA2IA3MRCTVdoTdD2D3D4D506D7)堂字节写c1.-/三ww_"_M1.Ao1.A1.A2A3A4R同Zd2D3D4D5D6D7)图4-5数据读写时序第5章系统调试与检测5.1 系统功能性测试与分析整个设计实物如图5-1所示,当本设计接入电源后,所以的模块都能够正常工作。供电电路模块、光照强度采集模块、红外人体检测模块、控制系统模块、灯光亮度模块均处于正常状态,都能够正常进行工作。本次设计使用Protcus软件绘制电路原理图,设计完成后生成PCB板,接卜.来就是对硬件进行焊接,整个过程都是由自己独立完成的。图5-1实物图在本设计接入电源后,所有模块均能正常工作,在下午18:00时,路灯会亮起,I1.路灯会根据周困环境的光照强度来调节亮度,当传感冷感应到仃人或车辆通过时,路灯也会变亮,路灯在早上7:00时会炮灭,也可通过手动开关使路灯变量。总体来说,该设计能够满足所需要求,并且达到一个节能降耗的目的。5.2 供电电路模块测试本设计选用1.78O5三端稳压晶片,以保证系统的稳定直流电压,均满足本系统要求,因本芯片内含限流保护电流高温过热、保护电路功耗限制电路,不会出现因元件温度过高导致烧毁制件的情况,非常安全。5.3 光照强度采集模块测试利用BHI75O微处理器完成了对光学信号的采集,但其调试难度较大。它的核心在于读取BHI75O的强度,并确定其亮度阈值。BH175O在初始设计时,由于其性能无法用软件模拟进行,因此要将BH175O作为一个暂时性的显示器,但是由于设备的原因,不能肯定BHI75O的数据是不是真的被MCU给读取了。然后再采用阀值设定模式:当读取到的亮度超出设定时,就会开启指示灯,如果没有,就会关闭,以判定读取数据是否顺利。但从初始阀值100(X)到1000(由于BH1750的反馈是0-65536.我们认为100O的阀值已反很低了),1.ED无法被点亮.在经过了一番周折之后,才开始考虑到r现实中的光线强度,根据相关的数据,在室内的光线强度大概在一百到一百之间。最后,将1.ED控制在I(X)流以下点亮1.ED.BH1.750的数据终于被读取。5.4 红外人体检测模块测试HC-SR501采用红外技术,具有两个电位计,可调整延迟时间,延长时间,逆时针转动延迟时间缩短:调节灵敏度电位仪,以增加其旋转的灵敏度:灵敏度降低,该模块造价便宜,功耗较低,但是容易受到热源和光源的干扰,当室温接近于人体温度时,该模块可能会短暂失灵,不能狗非常精确的检测是否有人的存在。经过多次测试,证明了该模块在绝大多数时候,可以正常工作,基本满足了本设计的要求。5.5 控制系统模块测试控制系统中的STC89C52单片机作为本次设计的中央处理器,是整个系统的大脑,要确保系统能正常运作,STC89C52的外部附加电路,在此基础上,采用了种最常用的内时计算法,它是由外接晶圆和电容组成的并联谐振回路,该振荡晶体在1.2MHZ到12MHZ之间。没有特别严格的要求,但电容的尺寸会对振荡输出的稳定性、振荡幅度、振荡电路的振荡速度产生影响,CXI和CX2的取值范围为20PF至100pF,因此在此设计中,振荡晶体的选取为12MHZ,而电容为30pF。经过反复的试验,保证了系统的槎定、安全。可以正常投入使用。5.6 灯光亮度模块测试通常,个照明装置的开后和关闭是两种状态。不过,根据本系统的设计,我们需要调整灯光的亮度,从而达到从熄-的效果,为了达到此过程,我们采用了PwM技术的控制。PWM技术实际上是种脉宽调制技术,对于测忒来说的琲点在于对PWM占空比值的确定。从一开始,我就采取了一种分段查找的方法:将占空比分为十个级别,。到100流明的照明强度,每10流明对应一个工作循环,在实际测试中,1.ED的跳段明暗对比非常明显,但在不断的调整和完善之后,将PWM占空比和流明之间的关系转化成了一个简单的公式,可以控制1.ED的亮度。最后对于光照强度的变化达到了本设计的要求,通过了测试。结束语这次的设计,从方案的确定、硬件的选择、设备的选择、图纸的绘制、实际的饵接、软件的编写,都给我留下很深的印象。在这次设计和制造过程中,我/解许多有关感应器的知识,把自己的很多理论和经验都变成现实,明白了HC.SP1.串口、并口等通讯协议的重要性。采用BH1750FV1传感器采集光照强度,HC-SR501红外技术对使用者进行监测,并结合周边电路及接口进行了设计,以满足路灯的节能要求。路灯在傍晚18:OO时开启,早晨7:()0时熄灭,在路灯开启时间段内,照明强度域应涔可以调节路灯的亮度,红外感应器可以探测行人和车辆的通行状况,路灯也会变亮,必要时刻也可通过手动开关使路灯开启,为人们照亮夜行的路。在经过了多次的检验测试之后,证明了本设计已经基本达到要求。最终实现的功能如下:(I)在特定的时间里,路灯不会点亮;(2)能够调整街灯的亮度以适应周囤的光强:(3)能监测人与车辆的活动情况:(4)能实时显示工作状态:(5)节约设计成本,减少能源消耗。但是,由于自己的知识掌握的不够充足的原因,在经过多次调试后也发现的一些问题,比如时间设制按钮只能加不能减、红外线模块会受到温度的影响等。今后在进步的研究中,我将会更加努力地提升自身专业素J贞,会逐渐学会如何解决。在我们的日常生活中,智能路灯控制系统的重要性不言而喻,希望在未来的日子中,经过不断发展,智能路灯控制系统能够更加完善。参考文献|1袁涛编著.单片机C高级语言程序设计及其应用M1.清华大学出版社,2001.|2|林华兵编著.MCSS1.单片机原理及应用M.武汉:华中科技大学出版社,2003.3马忠梅,单片机的C语言应用程序设计M北京航空航天大学出版社,2003.|4|沈旭日.电子系统设计实践M华中科技大学出版社.2004.|5|贾立新,王涌等,乜子系统设计与实践M.北京:清华大学出版社.2O()7网何颖,林智慧,王振铎等.智能路灯控制系统的研究与设计北电脑知识与技术.2021.17(33):14-16.陈忠林,张士晶.野宇川等.基于ZigBcc的智能路灯控制系统J.新型工业It,2021.11(07):15-18.网丁正祁.智能路灯控制系统的设计J.福建电脑,202036(06):14-17.蒋明强,宗强,宋宇钦等.智能路灯控制系统设计及其应用J1.集成电路应用,2020.37(04):114-115.IIoI张晟昱,段金英.智能路灯控制系统设计J电子测试,2019(ZI):27-28.II李帅杰,任开炎施壮等.智能路灯系统设计与实现J.福建电脑,2021,37(10):82-85.“2胡普芸,刘月,鲍盛杰等.基于单片机的智能路灯系统设计与仿真J.太原学院学报(自然科学版).2021,39(02):48-55.”3程品蛛.潘往明,罗辉辉等.基于单片机的智能模拟路灯控制系统|儿软件,2019,40(03):38-40.14王波.校园智能路灯控制系统设计J.上海节能.2017(12):726.730.15孙之明.新型智能路灯控制系统设计研究J.中国设备工程.2019(10):144/45.盛彬.张机STC89C51堆片机在智能路灯控制系统中的应用J电子技术与软件工程.2018(20):239.I张伟,杨森林.基于单片机控制的智能路灯控制系统设计IJ1.现代电子技术,2018.41(14):1KM1.3.

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