路灯控制课程设计.doc
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1、南京工程学院课程设计任务书 课 程 名 称 检测技术及系统课程设计 院(系、部、中心) 电力工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气091 起 止 日 期 12.6.1112.6.22 指 导 教 师 许大宇 1课程设计应达到的目的通过对本课程的设计,使学生掌握常见被测量的检测原理、方法和技术,了解国内外对这些工程量进行测控的系统组建原理,通过对检测系统的设计与分析,增强学生理解和运用所学知识来解决实际问题的能力,逐步掌握根据具体测控要求、性能指标设计出先进测控系统的方法和技术。2课程设计题目及要求题目:路灯控制系统设计要求:(1)检测控制亮度范围:0100Lux,根据环境亮暗程度控
2、制路灯开关状态;(2)根据题意,明确路灯控制系统性能指标及其能完成的功能;(3)根据系统要求,选择合适的传感器(尽量选择实验室中已有的传感器);(4)设计传感器测量电路;(5)选择单片机的品种、型号,设计单片机的外围测量电路;(6)计算有关的电路参数,有条件的情况下,根据实验室现有设备进行实验数据的测取,明确测量电路输出与被测非电量的关系;(7)画出系统原理框图(此部分放在说明书的开始);(8)画出系统电路图,最好用PROTEL画;(9)在说明书中详细说明本系统工作原理。3课程设计任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求(1) 给出设计说明书一份;(2) 有条件的情况下尽
3、量给出必要的实验数据;(3) 在说明书中附上完整的系统电路原理图(手画或用PROTEL画)。4主要参考文献1、 李现明,吴皓编著.自动检测技术.北京:机械工业出版社,20092、 徐仁贵.单片微型计算机应用技术.北京:机械工业出版社.20013、 陈爱弟.Protel99实用培训教程.北京:人民邮电出版社.20005课程设计进度安排起 止 日 期工 作 内 容12年6月11日布置设计任务,熟悉课题,查找资料;12年6月12日结合测控对象,选择合适的传感器,理解传感器性能;12年6月13日设计传感器测量电路,选择合适的单片机,设计其外围电路;12年6月14日设计电路参数,有条件情况下,在实验室进
4、行实验,进一步理解测量电路输入输出关系;12年6月15日继续设计论证电路参数,完善系统设计方案;12年 6月 18日查找资料,理解系统各部分工作原理;12年 6月 19日理清系统说明要点,着手设计说明书的书写;12年 6月 20日书写设计说明书,充分理解系统每一部分作用;12年 6月 21日完善设计说明书,准备设计答辩。12年 6月 22日设计答辩。6成绩考核办法平时表现30%,设计成果40%,答辩表现30%.教研室审查意见:教研室主任签字: 年 月 日院(系、部、中心)意见:主管领导签字: 年 月 日目录1模拟路灯控制系统的功能62系统硬件设计62.1系统硬件设计总体框架62.2光线采集模块
5、设计72.3 时钟模块设计82.4 灯泡显示电路9 2.5 复位电路103. 系统的流程图114. 实验原理及体会125. 参考资料136. 总体图13待添加的隐藏文字内容3 随着数字技术和网络技术的发展,路灯数字化和网络化已经成为一种必然趋势。城市的扩大,路灯数量的迅速增长,人工控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适合城市的发展。因此对于路灯所采取的智能控制和节能措施已经非常有意义。1 模拟路灯控制系统的功能本系统以LED路灯为控制系统的研究对象。以AT89C51单片机为控制核心,设计了一个路灯自动控制系统。该系统利用时钟芯片DSl302计时,根据当地天黑天亮的时间对
6、单片机进行编程设定,从而实现对路灯开关状态的时间控制;由光敏器件对环境光照度的采集,将采集信号送给单片机,当白天天气恶劣光线昏暗时,打开路灯照明。2 系统硬件设计2.1系统硬件设计总体框架 系统硬件模块包含:单片机控制模块,采用AT89SC51;时钟控制模块,采用DS1302时钟芯片;传感器模块,采用光敏检测实现对周围环境光照度的采样系统总体框架如图一:时钟模块灯泡显示模块单片机控制模块光照度检测图一 系统模块框架2.2光线采集模块设计 光线采集模块通过光敏电阻Rl对外部光线进行采样,将采集到的模拟信号通过ADC0832芯片转换成数字信号,送单片机进行处理,执行相应的控制命令,其电路设计如图二
7、所示。图二 光线采集电路光敏电阻一般用于光的测量、光的控制和光的转换(将光的变化转化为电的变化)。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(及光谱特性)与人眼对可见光(0.40.76)m的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。所以光敏电阻,受到适当波长的光线照射时,电流就会随光强的增加而变大,从而实现光电转换,通过ADC0832器件进行模数转换后提供给单片机。AT89C51按照预设的方案实现如下光控路灯开关功能:自动测光,白天(或光线强时)路灯熄灭,夜晚(或光线暗时)路灯自动点亮;感光度可调,可根据需
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