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智能路灯

renazan2000
专家
2013-01-16 09:35:25 打赏

作者：广西水利电力职业技术学院 岑祚师 黄艳 吴祖湘
指导教师：倪杰 张存吉

作品简介

　　随着现在技术的越来越成熟，全面倾向于智能化，路灯也不例外，实现智能化，以实现低碳环保的智能路灯，本控制系统以宏晶公司最新STC15系列IAP15F2K61S2单片机为控制器，时钟定时、显示电路、光敏感应电路、红外接收电路组成。能设定路灯LED开灯关灯时间(用LED12864显示相关信息)。系统遇到环境明暗变化时，路灯会自动关闭和打开，并且根据道路上交通状况自动调节亮灯情况，且有定时功能。　　

　　在白天阶段固定不会开启，路灯只能在制定的时间17：00:00开始到20:00:00这段时间LED是可以设置开灯时间，否则在其余时间不能设定时间开灯，在这段时间可根据光线亮度和人体红外感应同时感应，即可开启路灯;在20:00:00到06:00:00这段时间内可根据人行通过而感应开启路灯，否则不会亮。可以满足大多数行人的照明从而做到节能的功效。在06:00:00开始到17:00:00这段时间是不亮的，从而到达智能控制效果和节能的效果。当进入白天阶段，智能关闭路灯系统，感应部分全部关闭，下午到预定时间内自动开启路灯且开灯后没有人行走自行关闭路灯，在预设时间开启了如果还有光线的话即使有人通过路灯也不会开启，只有真正到了黑暗的情况有人才开灯，这是用到了光敏电阻来控制智能路灯的功效，晚上只要有人通过就开灯，这个是用了红外感应的效果(如果用人体红外感应的话效果会更好，可以提高感应基准，只有人体通过才感应)。
　　电路采用光敏电阻作为主控元件，当没有光照时，反向电阻很大，反向电流很小;光照越强，光电流越大。所以根据环境的明暗输出不同的电压信号。
　　采用HC-SR501人体感应模块作为核心，按要求分别在道路两旁路灯杆上安装红外接收器，信号的接收端连到单片机，行人经过时，接收器检测到红外，信号端检测到高电平输入，从而控制路灯的亮灭。　　

平台选型说明

　　单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)

设计说明

　　一、设计原理图说明
　　1、在本系统中，我们采用宏晶公司最新STC15系列IAP15F2K61S2芯片作为控制器。
　　2、用光敏电阻模块作为感应天气阴暗状况，该电路采用光敏电阻作为主控元件，当没有光照时，反向电阻很大，反向电流很小;光照越强，光电流越大。所以根据环境的明暗输出不同的电压信号。　　

　　3、用红外蔽障传感器来检测人或物体的接近控制路灯的亮灭情况，用高低电平来触发装置。
　　4、显示模块采用12864液晶显示，采用该显示器的主要原因是，可以显示图片和字符，功能十分强大，通过显示提示控制整个电路的控制。
　　5、电源模块采用5V稳压控制，能够保障单片机供电和其他模块供电。

　　二、设计原理说明
　　通过本次的实际和理论的结合设计出智能控制路灯系统。应用科学性和实用性，来决定本次的设计的成功性。通过用单片机和其他模块控制主程序来对路灯执行相应的响应，来完成对成品实现功能。

　　三、设计方案
　　1、系统采用光敏电阻检测环境明暗变化，用红外人体传感器作为根据交通情况自动调节亮灯的器件，将红外发射器安装在路灯杆上，红外接收器安装在路灯支架上面，当光敏电阻检测不到光源，且红外接收器检测到红外信号时，路灯会点亮，相反则不亮。采用编程来实现定时，设计路灯开灯关灯时间，选用LCD12864作显示器件，并作相应显示。
　　2、对硬件部分的设计和制作模块。
　　3、对软件部分的编写和硬件部分相结合。

作品特色

　　系统的优点：系统结构清晰，高度集成化，安装、操作简单，系统的运行稳定性好。使用全先进性智能控制路灯，在白天阶段固定不会开启，路灯只能在制定的时间17：00:00开始到20:00:00这段时间LED是可以设置开灯时间，否则在其余时间不能设定时间开灯，在这段时间可根据光线亮度和人体红外感应同时感应，即可开启路灯;在20:00:00到06:00:00这段时间内可根据人行通过而感应开启路灯，否则不会亮。可以满足大多数行人的照明从而做到节能的功效。在06:00:00开始到17:00:00这段时间是不亮的，从而到达智能控制效果和节能的效果。
　　系统的创新在于：当进入白天阶段，智能关闭路灯系统，感应部分全部关闭，下午到预定时间内自动开启路灯且开灯后没有人行走自行关闭路灯，在预设时间开启了如果还有光线的话即使有人通过路灯也不会开启，只有真正到了黑暗的情况有人才开灯，这是用到了光敏电阻来控制智能路灯的功效，晚上只要有人通过就开灯，这个是用了红外感应的效果(如果用人体红外感应的话效果会更好，可以提高感应基准，只有人体通过才感应)。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2461

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关键词： 智能 路灯 感应 红外 开灯 时间 系统 开启 通

renazan2000
专家
2013-01-16 09:45:54 打赏
2楼

设计报告摘要

　　本控制系统以宏晶公司最新STC15系列IAP15F2K61S2单片机为控制器，时钟定时、显示电路、光敏感应电路、红外接收电路组成。能设定路灯LED开灯关灯时间(用LED12864显示相关信息)。系统遇到环境明暗变化时，路灯会自动关闭和打开，并且根据道路上交通状况自动调节亮灯情况，且有定时功能。

一、概述

　　1、1系统总体设计方案
　　系统采用光敏电阻检测环境明暗变化，用红外人体传感器作为根据交通情况自动调节亮灯的器件，将红外发射器安装在路灯杆上，红外接收器安装在路灯支架上面，当光敏电阻检测不到光源，且红外接收器检测到红外信号时，路灯会点亮，相反则不亮。采用编程来实现定时，设计路灯开灯关灯时间，选用LCD12864作显示器件，并作相应显示。

　　1.2路灯位置设计图　　

二、硬件设计

　　2.1时钟定时部分
　　我们选择的IAP15F2K61S2芯片，本身有可编程的定时/计数器，可以通过软件编程实现定时/计数。当到达设定的时间，就执行相应的定时设定任务。

　　2.2光敏电阻部分
　　该电路采用光敏电阻作为主控元件，当没有光照时，反向电阻很大，反向电流很小;光照越强，光电流越大。所以根据环境的明暗输出不同的电压信号。

　　2.3人体红外传感器部分
　　采用HC-SR501人体感应模块作为核心，按要求分别在道路两旁路灯杆上安装红外接收器，信号的接收端连到单片机，行人经过时，接收器检测到红外，信号端检测到高电平输入，从而控制路灯的亮灭。

　　2.4显示部分
　　该部分用LCD12864作为显示，采用该显示器的主要原因是，可以显示图片和字符，功能十分强大，通过显示提示控制整个电路的控制。

　　2.5电源电路部分
　　采用5V稳压模块控制电源的输入

三、软件设计

　　3.1程序流程图　　

　　设定时间
　　3.2显示模块C语言程序模块部分
　　1、在死循环外调用 set_rtc1302();时间设定函数
　　2、在死循环外调用 shijianchushihua();时间初始化函数

　　3.2主函数
　　#include
　　#include<12864.h> //12864函数调用
　　#include //ckds1302函数调用
　　#include //hanshu函数调用
　　#include"传感器模块.h" //传感器模块调用
　　void main()
　　{
　　CLK_DIV=2;
　　led2=0;
　　led1=0;
　　delay12864(100);
　　P30=0;//打开按键
　　init12864();
　　set_rtc1302();
　　while(1)
　　{
　　delay12864(100);
　　shijianchushihua();
　　xianshishijianhanshu();//显示时间函数
　　sz_dengliangshijian();
　　panduan();
　　chuangan();
　　display_kaidengshijian();
　　}
　　}

四、测试与实现功能

　　4.1测试
　　通过对整个系统的设计到调试阶段，硬件部分的制作有光敏电阻感应模块、人体红外感应模块，对于软件的设计充满挑战性，通过对环境的检测基本能够实现智能节能控制路灯的作用。

　　4.2实现功能
　　由单片机控制2个LED模型路灯来实现实验的功能。可以定时时间功能、按键控制时间改变功能。在预定时间，例如17：00:00开始到20:00:00这段时间LED是可以设置开灯时间，否则在其余时间不能设定时间开灯，在这段时间可根据光线亮度和人体红外感应同时感应，即可开启路灯;在20:00:00到06:00:00这段时间内可根据人行通过而感应开启路灯，否则不会亮。可以满足大多数行人的照明从而做到节能的功效。在06:00:00开始到17:00:00这段时间是不亮的，从而到达智能控制效果和节能的效果。


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