混合电源智能路灯监控软件系统(附件)
传统的城市照明浪费大量的电能。针对此，本文提出一种智能路灯监控系统。此系统基于GSM通信技术，能够实现对路灯工作参数的检测。系统主要包含GSM模块、数据采集模块、键盘模块、LCD显示模块、电源模块，核心处理器采用STC12C5A60S2，应用处理器内置ADC功能，实现对获取的采集电压传感器和电流传感器数据的转换，经过分析计算，获取路灯工作电流和电压值。将获取值与阈值相比，如异常，蜂鸣器就会开始工作实现声光报警，并将故障路灯位置通过GSM模块发送报警短信，提醒工作人员及时维修。路灯的各项参数在LCD1602显示屏上显示出来，以便于工作人员维修及故障诊断。关键词 智能，路灯，远程监控
目录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 课题研究的目的及意义 2
1.3 课题国内外研究状况 2
1.4 课题主要研究内容 3
2 智能路灯监控系统总体设计 3
2.1 智能路灯监控系统的设计思路 3
2.2 智能路灯监控系统的监控方案 4
2.3 报警模块的设计 7
2.4 GSM模块设计 7
2.5 智能路灯监控系统的总体方案 8
3 路灯监控系统硬件设计 8
3.1 STC12C5A60S2单片的优点 9
3.2 GSM模块 9
3.3 显示模块 11
3.4 键盘模块 11
3.5 运算放大电路 12
3.6 蜂鸣器 13
4 路灯监控系统软件设计 14
4.1 监控软件需要实现的功能 14
4.2 下位机软件设计 15
5 调试与分析 22
5.1 系统调试步骤 22
5.2 调试中遇到的问题和解决办法 24
5.3 系统调试结果 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 绪论
1．1 课题的研究背景
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
随着社会和经济的发展，人们对基础建设的需求不断提高，路灯作为城市建设的重要组成部分照亮夜晚的城市道路。城市建设中路灯照明系统有着举足轻重的地位，路灯智能化水平也显示出城市的现代化进程。根据研究，夜晚的交通事故能够通过路灯照明的辅助减少30%以上。所以，设计智能化、安全、可靠、节能、环保方便维修的照明系统，是实现现代化城市的重要指标。这些年，计算机技术发展的十分快速，计算机技术在推动各项公共事业上应用十分广泛。建立现代化环保型社会急需要改变现在的落后的照明技术。根据我国“十一五”规划的指示，节约能源提高能源使用效率已近被纳入可持续性发展当中。随着路灯照明规模逐步延展和增加，传统的城市路灯维护成本和人工费用迅速增长[1]。因此，使用计算机技术来高效，科学，节能，智能的管理城市智能路灯系统显得尤为重要。
当前，许多城市进行“亮化工程”、“让城市亮起来”等工程，虽然夜晚的城市被路灯装饰的十分美丽，但城市照明工程迅速的发展加剧了能源的消耗使用，虽然装饰了夜景，便利了生活但是也存在不少的问题。这些年虽然我国电力行业发展很快，但对比美国日本等国家，我国平均每个人使用电能只有世界平均水平的1/3；另外，当前我国的对能源利用的还不够充分利用率只有30%左右，相较达国家低了10%，产值能耗比却远远比世界平均水平高，现在的中国已经变成产值能耗比最高的几个国家之一。能源浪费严重的问题是当今中国经济快速发展的主要问题，我国经济的发展被短缺的电力资源严重的限制[2]。有效的节约使用电能这个问题被正确的认知。在中国照明用电占总电能的五分之一左右，而公共照明消耗的电又占总照明消耗的电量的35%左右。
你只需要留心观察，虽然是繁荣的城市，深夜以后，车辆和行人都很少出现在街道上。当道路上交通流量很低的时候仍然维持很高照明程度是不必要的。假使路灯能在街道交通流量低的是后自动减弱照明度，节约一部分的电能，这个数值肯定十分的可观。另外，许多的道路桥梁为了夜间的美观，追求灯火通明的效果，一味地求亮，不但会适得其反造成光污染，还会损坏自然环境、消耗不必要的能源，给道路通行埋下隐患。因此，我国发布了《关于进一步加强城市照明节电工作的通知》。在城市照明系统的建设与整改中，首先要确保以道路照明为主的功能性照明，严苛缩减装饰性照明；加大力度推行节能环保的运用新科技的产品，努力减少城市照明消耗的电能；有效展开城市绿色照明和节能环保的工程；加速制定规范城市路灯照明标准；加大对城市智能照明的宣传力度。
1.2 课题研究的目的及意义
依照前文的叙述，设计出一种路灯智能监控系统是本文的主要的目的，并且需要智能路灯监控系统能够有效改善当前路灯照明的存在的几点不足之处。智能路灯监控系统的意义在于：一，保证城市交通提路灯照明的实用性和节能性；二，合理高效的使用电能，尽可能减少电能资源的不必要损耗；第三，增强城市基础设施的监管力度，在提高城市道路照明水平并且满足人们夜行需求的同时，节约不必要的开支。
1.3 课题国内外研究状况
我国对智能照明设备的研究较晚才开始，但发展十分快速。我国在八十年代末期才有专业人员研究智能路灯相关项目。但是到1989年便对路灯技术实施改进，1990年上海、南京等11个城市一起讨论智能路灯的可行性。“中国绿色照明工程”出指，要在确保道路有足够的照明度的情况下，普及高效环保照明系统，研究新的环保照明的手段，提升电能使用效率[3]。如今的中国已配备这项系统的城市已近有十四个之多，从这些配备监控系统的城市不难看出我国的路灯监控系统发展有如下几个阶段。
（1）一九九八年左右运用强电有线的传输方式。
（2）一九九二年开始依靠电力线载波通信的传输方式。
（3）一九九五年以后通过专门的特定频率的频道实现无线通信传输。
（4）二十一世纪初期，中国通信技术发展迅速通信网络覆盖全国各个区域衍生出通过短信业务、GPRS网络和CDMA网络进行数据传输的控制方式。
进入到二十一世纪以后，现代社会对先进的通信方式有了更加高的标准和要求，智能路灯监控系统向着全新的领域发展。路灯监控系统的发展方向主要体现在以下三个方面：
（1）独立化：以前的技术只能完成对一片区域内所有路灯的控制，不能细化到单个路灯，但是随着技术的提升，新型智能路灯监控系统能够对各个路段甚至单个路灯实现独立监测。
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1 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 课题研究的目的及意义 2
1.3 课题国内外研究状况 2
1.4 课题主要研究内容 3
2 智能路灯监控系统总体设计 3
2.1 智能路灯监控系统的设计思路 3
2.2 智能路灯监控系统的监控方案 4
2.3 报警模块的设计 7
2.4 GSM模块设计 7
2.5 智能路灯监控系统的总体方案 8
3 路灯监控系统硬件设计 8
3.1 STC12C5A60S2单片的优点 9
3.2 GSM模块 9
3.3 显示模块 11
3.4 键盘模块 11
3.5 运算放大电路 12
3.6 蜂鸣器 13
4 路灯监控系统软件设计 14
4.1 监控软件需要实现的功能 14
4.2 下位机软件设计 15
5 调试与分析 22
5.1 系统调试步骤 22
5.2 调试中遇到的问题和解决办法 24
5.3 系统调试结果 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 绪论
1．1 课题的研究背景
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
随着社会和经济的发展，人们对基础建设的需求不断提高，路灯作为城市建设的重要组成部分照亮夜晚的城市道路。城市建设中路灯照明系统有着举足轻重的地位，路灯智能化水平也显示出城市的现代化进程。根据研究，夜晚的交通事故能够通过路灯照明的辅助减少30%以上。所以，设计智能化、安全、可靠、节能、环保方便维修的照明系统，是实现现代化城市的重要指标。这些年，计算机技术发展的十分快速，计算机技术在推动各项公共事业上应用十分广泛。建立现代化环保型社会急需要改变现在的落后的照明技术。根据我国“十一五”规划的指示，节约能源提高能源使用效率已近被纳入可持续性发展当中。随着路灯照明规模逐步延展和增加，传统的城市路灯维护成本和人工费用迅速增长[1]。因此，使用计算机技术来高效，科学，节能，智能的管理城市智能路灯系统显得尤为重要。
当前，许多城市进行“亮化工程”、“让城市亮起来”等工程，虽然夜晚的城市被路灯装饰的十分美丽，但城市照明工程迅速的发展加剧了能源的消耗使用，虽然装饰了夜景，便利了生活但是也存在不少的问题。这些年虽然我国电力行业发展很快，但对比美国日本等国家，我国平均每个人使用电能只有世界平均水平的1/3；另外，当前我国的对能源利用的还不够充分利用率只有30%左右，相较达国家低了10%，产值能耗比却远远比世界平均水平高，现在的中国已经变成产值能耗比最高的几个国家之一。能源浪费严重的问题是当今中国经济快速发展的主要问题，我国经济的发展被短缺的电力资源严重的限制[2]。有效的节约使用电能这个问题被正确的认知。在中国照明用电占总电能的五分之一左右，而公共照明消耗的电又占总照明消耗的电量的35%左右。
你只需要留心观察，虽然是繁荣的城市，深夜以后，车辆和行人都很少出现在街道上。当道路上交通流量很低的时候仍然维持很高照明程度是不必要的。假使路灯能在街道交通流量低的是后自动减弱照明度，节约一部分的电能，这个数值肯定十分的可观。另外，许多的道路桥梁为了夜间的美观，追求灯火通明的效果，一味地求亮，不但会适得其反造成光污染，还会损坏自然环境、消耗不必要的能源，给道路通行埋下隐患。因此，我国发布了《关于进一步加强城市照明节电工作的通知》。在城市照明系统的建设与整改中，首先要确保以道路照明为主的功能性照明，严苛缩减装饰性照明；加大力度推行节能环保的运用新科技的产品，努力减少城市照明消耗的电能；有效展开城市绿色照明和节能环保的工程；加速制定规范城市路灯照明标准；加大对城市智能照明的宣传力度。
1.2 课题研究的目的及意义
依照前文的叙述，设计出一种路灯智能监控系统是本文的主要的目的，并且需要智能路灯监控系统能够有效改善当前路灯照明的存在的几点不足之处。智能路灯监控系统的意义在于：一，保证城市交通提路灯照明的实用性和节能性；二，合理高效的使用电能，尽可能减少电能资源的不必要损耗；第三，增强城市基础设施的监管力度，在提高城市道路照明水平并且满足人们夜行需求的同时，节约不必要的开支。
1.3 课题国内外研究状况
我国对智能照明设备的研究较晚才开始，但发展十分快速。我国在八十年代末期才有专业人员研究智能路灯相关项目。但是到1989年便对路灯技术实施改进，1990年上海、南京等11个城市一起讨论智能路灯的可行性。“中国绿色照明工程”出指，要在确保道路有足够的照明度的情况下，普及高效环保照明系统，研究新的环保照明的手段，提升电能使用效率[3]。如今的中国已配备这项系统的城市已近有十四个之多，从这些配备监控系统的城市不难看出我国的路灯监控系统发展有如下几个阶段。
（1）一九九八年左右运用强电有线的传输方式。
（2）一九九二年开始依靠电力线载波通信的传输方式。
（3）一九九五年以后通过专门的特定频率的频道实现无线通信传输。
（4）二十一世纪初期，中国通信技术发展迅速通信网络覆盖全国各个区域衍生出通过短信业务、GPRS网络和CDMA网络进行数据传输的控制方式。
进入到二十一世纪以后，现代社会对先进的通信方式有了更加高的标准和要求，智能路灯监控系统向着全新的领域发展。路灯监控系统的发展方向主要体现在以下三个方面：
（1）独立化：以前的技术只能完成对一片区域内所有路灯的控制，不能细化到单个路灯，但是随着技术的提升，新型智能路灯监控系统能够对各个路段甚至单个路灯实现独立监测。
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