智能路灯控制系统的设计(附件)
摘 要随着我国科学技术的快速发展，很多新型的科研，被逐渐应用到每家每户，每个家庭都享受着科技发展带来的便利，在能源有限的中国，如何才能做到高效的节能，就需要单片机控制系统了。智能路灯控制系统的设计，本设计通过单片机的控制，用计时系统来对时间进行有效的控制。其次，在人体感应模块和光敏感光模块的相互结合下，在设置好的时间内，系统通过检测活动的人体以及感受外界光线强弱进行工作，有人时，外界环境越暗，路灯就越亮，如果在规定时间内，没有检测到人体，即使环境漆黑一片，路灯也不会亮,是一种新型科技产物，一种不需要人工操作的智能化路灯控制系统，当下有些地方环境遭到破坏，天气变化无常，传统的路灯遭遇严重的环境问题达不到工作效率，且浪费很多的人力物力，目前所有的科技都是在节能环保的前提下，给人们提供方便，无论何等糟糕的天气，只要有人的地方，都会实现它的价值，省去了很多财力物力，这就是科技改变生活。本设计环保节能，有效的节约电能，提高用电效率，也可以美化城市，本设计的商业前景一片光明。
目 录
1 绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.3本课题的主要研究内容 2
2 系统总体设计方案 3
2.1 系统总体设计 3
2.2系统的基本工作原理 3
2.3系统各模块功能要求 3
2.4系统主控芯片的选取及外围主要元器件的选取 4
2.4.1光敏感光原件的选取 4
2.4.2 E2PROM存储模块的选取 4
2.4.3时钟电路元件的选取 4
2.4.4液晶显示元件的选取 5
2.4.5人体感应模块的选取 5
3智能路灯控制系统的硬件设计 6
3.1智能路灯控制系统的基本工作流程 6
3.2硬件电路各模块设计 7
3.2.1人体感应模块的硬件设计 7
3.2.2系统主控芯片的硬件设计 9
3.2.3光敏感光模块的硬件设计 11
3.2.4 E2PROM存储模块设计 11
3.2.5时钟电路的设计 12
3.2.6液晶显示模块的设计 13
4软件设计 16< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
br /> 4.1系统软件总体设计 16
4.2系统各部分软件设计 16
4.2.1时钟电路子程序 16
4.2.2 LCD显示子程序 17
4.2.3 路灯开关控制子程序 18
5系统软硬件综合调试及分析 20
5.1 硬件调试 20
5.2 软件调试 20
5.3 综合调试 20
6 总结与展望 21
参考文献 22
致谢 23
附录A 24
附录B 25
附录C 26
1 绪论
1.1 研究的背景和意义
当今中国国泰民安，科技发展迅速，随着日益壮大的全球经济体系，人们对于生活的环境和质量，要求也越来越高，好多人们讲究生活的品质，从一小物件上就可以体验出来。
比如每当夜色降临，城市的各个角落，都亮起了多姿多彩的路灯，晚上出来散散步，透透气，欣赏这美丽的城市夜景，给身心也是一种放松，消除工作学习上的烦恼和压力，路灯成为了城市建设不可缺少的一份子，为城市的美丽，也为了整个城市的形象，做出了不少的贡献。当下全球资源有限，为了走可持续发展的道路，各国都开始研发新型能源，当然，中国也不例外，大的科技方向不谈，就拿本篇论文提到的智能路灯，就可以说明人们对低碳生活，节能减排的重视，这款智能控制系统，就做到了这一点[1]。
智能路灯控制系统的设计是一种新型智能控制系统，从白天到黑夜，可以根据人们的需求，时间的变化而变化，很实用，比一般的路灯优越了很多很多，方便，最后选用了性能高，功耗低等优点的单片机作为此系统的数据存储器，这样简洁使用的系统，用途比较广泛，应用于城市建设，道路美化，桥梁两侧等等，有很好的节能，视觉美感的效果，也有一定的经济效益。
此设计可以很好的节能，高效率的为人们的出行服务，减少了人工作业，减少煤炭的消耗，更加人性化的，智能化，其次，此设计满足低成本，低效率，可以不受地域的限制，应用到任何需要照明的地方，在如今全国经济快速发展的阶段，人们提倡环保，提倡小成本大效益的同时，节约了不必要的资源浪费，为当今国家电力有着巨大缺口减轻负担。
1.2国内外发展趋势和研究的现状
在巴西，有学者设计利用无线网络传输技术进行路灯控制，这种智能路灯控制系统主要以一个HPS电磁镇流器为主，连接着一个低成本的微控制器，传感器，一个无线设备，继电器和AC/DC变频器，切带有暂态和过电压保护，微控制器与发射器是通过UATR接口进行通信的，无线收发器接收和处理微控制器的请求，这种系统具有良好的通用性，可扩展性，和安全性，能够满足一定要求。
在国内，更多尝试用单片机与PC机配来控制路灯，浙江一科研人员就用89C51系列单片机研究了一种控制系统，该系统分监控中心和前端控制器两部分，监控中心有PC机以及主控器制成，PC机用VB与GIS软件开发，有数据哭管理模块，根据前段控制器传来的路灯故障信号，及时转缺德显示故障的具体位置。
1.3本课题的主要研究内容
在我国的各个城市，很多地方路灯管理水平有漏洞，需要一定的技术去维护和更新，传统路灯存在许多弊端，当出现路灯故障的时候，不能及时得到维修，给人们的生活，给路面的交通带来一定负面的影响，特别是天气原因带来的某些因素，比如闪电，狂风等等，如果一味的靠人力去检测维修，费人费力，恶劣的天气情况下，还有一定的危险性。
如今的城市建设下，路灯的数量越来越多，给人力维修带来很大的困难，发现问题要从基本上去解决，面对诸多问题，对于提高路灯现代化管理的要求也越来越迫切。智能路灯控制系统设计，从根本上减小了人力维修的难度，也给维修者们带来了很多方便，减少了太多的电力浪费，此设计产品可以更新，在单片机控制的前提下，能根据环境的变化[2]，自动开关灯，里面的即时系统可以对时间进行更好的控制，克服了光线阴暗的情况下所引发的各类交通安全问题。
首先，此设计可以很好的节能，高效率的为人们的出行服务，减少了人工作业，减少煤炭的消耗，更加人性化的，智能化，其次，此设计满足低成本，低效率，可以不受地域的限制，应用到任何需要照明的地方，在如今全国经济快速发展的阶段，人们提倡环保，提倡小成本大效益的同时，节约了不必要的资源浪费，为当今国家电力有着巨大缺口减轻负担。
一款人性化，智能化，小成本大效率的路灯控制系统，将成为日后社会发展及城市建设必然所需的科技成果。
2 系统总体设计方案
2.1 系统总体设计
智能路灯控制系统的设计，由时钟模块，光敏感光模块，LCD显示模块，复位模块，LED驱动模块，晶振电路，键盘控制电路，EEPROM存储模块以及人体感应模块构成[3]。如图2.1所示：
图2.1 智能路灯控制系统总体框图
2.2系统的基本工作原理
本设计通过单片机的控制，用计时系统来对时间进行有效的控制。其次，在人体感应模块和光敏感光模块的相互结合下，在设置好的时间内，系统通过检测活动的人体以及感受外界光线强弱进行工作[4]，有人时，外界环境越暗，路灯就越亮，如果在规定时间内，没有检测到人体，即使环境漆黑一片，路灯也不会亮，真可谓是节能环保人性化。在正确编辑程序的前提下，软硬件相互结合，实现该设计的功能。
目 录
1 绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.3本课题的主要研究内容 2
2 系统总体设计方案 3
2.1 系统总体设计 3
2.2系统的基本工作原理 3
2.3系统各模块功能要求 3
2.4系统主控芯片的选取及外围主要元器件的选取 4
2.4.1光敏感光原件的选取 4
2.4.2 E2PROM存储模块的选取 4
2.4.3时钟电路元件的选取 4
2.4.4液晶显示元件的选取 5
2.4.5人体感应模块的选取 5
3智能路灯控制系统的硬件设计 6
3.1智能路灯控制系统的基本工作流程 6
3.2硬件电路各模块设计 7
3.2.1人体感应模块的硬件设计 7
3.2.2系统主控芯片的硬件设计 9
3.2.3光敏感光模块的硬件设计 11
3.2.4 E2PROM存储模块设计 11
3.2.5时钟电路的设计 12
3.2.6液晶显示模块的设计 13
4软件设计 16< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
br /> 4.1系统软件总体设计 16
4.2系统各部分软件设计 16
4.2.1时钟电路子程序 16
4.2.2 LCD显示子程序 17
4.2.3 路灯开关控制子程序 18
5系统软硬件综合调试及分析 20
5.1 硬件调试 20
5.2 软件调试 20
5.3 综合调试 20
6 总结与展望 21
参考文献 22
致谢 23
附录A 24
附录B 25
附录C 26
1 绪论
1.1 研究的背景和意义
当今中国国泰民安，科技发展迅速，随着日益壮大的全球经济体系，人们对于生活的环境和质量，要求也越来越高，好多人们讲究生活的品质，从一小物件上就可以体验出来。
比如每当夜色降临，城市的各个角落，都亮起了多姿多彩的路灯，晚上出来散散步，透透气，欣赏这美丽的城市夜景，给身心也是一种放松，消除工作学习上的烦恼和压力，路灯成为了城市建设不可缺少的一份子，为城市的美丽，也为了整个城市的形象，做出了不少的贡献。当下全球资源有限，为了走可持续发展的道路，各国都开始研发新型能源，当然，中国也不例外，大的科技方向不谈，就拿本篇论文提到的智能路灯，就可以说明人们对低碳生活，节能减排的重视，这款智能控制系统，就做到了这一点[1]。
智能路灯控制系统的设计是一种新型智能控制系统，从白天到黑夜，可以根据人们的需求，时间的变化而变化，很实用，比一般的路灯优越了很多很多，方便，最后选用了性能高，功耗低等优点的单片机作为此系统的数据存储器，这样简洁使用的系统，用途比较广泛，应用于城市建设，道路美化，桥梁两侧等等，有很好的节能，视觉美感的效果，也有一定的经济效益。
此设计可以很好的节能，高效率的为人们的出行服务，减少了人工作业，减少煤炭的消耗，更加人性化的，智能化，其次，此设计满足低成本，低效率，可以不受地域的限制，应用到任何需要照明的地方，在如今全国经济快速发展的阶段，人们提倡环保，提倡小成本大效益的同时，节约了不必要的资源浪费，为当今国家电力有着巨大缺口减轻负担。
1.2国内外发展趋势和研究的现状
在巴西，有学者设计利用无线网络传输技术进行路灯控制，这种智能路灯控制系统主要以一个HPS电磁镇流器为主，连接着一个低成本的微控制器，传感器，一个无线设备，继电器和AC/DC变频器，切带有暂态和过电压保护，微控制器与发射器是通过UATR接口进行通信的，无线收发器接收和处理微控制器的请求，这种系统具有良好的通用性，可扩展性，和安全性，能够满足一定要求。
在国内，更多尝试用单片机与PC机配来控制路灯，浙江一科研人员就用89C51系列单片机研究了一种控制系统，该系统分监控中心和前端控制器两部分，监控中心有PC机以及主控器制成，PC机用VB与GIS软件开发，有数据哭管理模块，根据前段控制器传来的路灯故障信号，及时转缺德显示故障的具体位置。
1.3本课题的主要研究内容
在我国的各个城市，很多地方路灯管理水平有漏洞，需要一定的技术去维护和更新，传统路灯存在许多弊端，当出现路灯故障的时候，不能及时得到维修，给人们的生活，给路面的交通带来一定负面的影响，特别是天气原因带来的某些因素，比如闪电，狂风等等，如果一味的靠人力去检测维修，费人费力，恶劣的天气情况下，还有一定的危险性。
如今的城市建设下，路灯的数量越来越多，给人力维修带来很大的困难，发现问题要从基本上去解决，面对诸多问题，对于提高路灯现代化管理的要求也越来越迫切。智能路灯控制系统设计，从根本上减小了人力维修的难度，也给维修者们带来了很多方便，减少了太多的电力浪费，此设计产品可以更新，在单片机控制的前提下，能根据环境的变化[2]，自动开关灯，里面的即时系统可以对时间进行更好的控制，克服了光线阴暗的情况下所引发的各类交通安全问题。
首先，此设计可以很好的节能，高效率的为人们的出行服务，减少了人工作业，减少煤炭的消耗，更加人性化的，智能化，其次，此设计满足低成本，低效率，可以不受地域的限制，应用到任何需要照明的地方，在如今全国经济快速发展的阶段，人们提倡环保，提倡小成本大效益的同时，节约了不必要的资源浪费，为当今国家电力有着巨大缺口减轻负担。
一款人性化，智能化，小成本大效率的路灯控制系统，将成为日后社会发展及城市建设必然所需的科技成果。
2 系统总体设计方案
2.1 系统总体设计
智能路灯控制系统的设计，由时钟模块，光敏感光模块，LCD显示模块，复位模块，LED驱动模块，晶振电路，键盘控制电路，EEPROM存储模块以及人体感应模块构成[3]。如图2.1所示：
图2.1 智能路灯控制系统总体框图
2.2系统的基本工作原理
本设计通过单片机的控制，用计时系统来对时间进行有效的控制。其次，在人体感应模块和光敏感光模块的相互结合下，在设置好的时间内，系统通过检测活动的人体以及感受外界光线强弱进行工作[4]，有人时，外界环境越暗，路灯就越亮，如果在规定时间内，没有检测到人体，即使环境漆黑一片，路灯也不会亮，真可谓是节能环保人性化。在正确编辑程序的前提下，软硬件相互结合，实现该设计的功能。
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