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城市智能路灯控制系统设计毕业设计.doc

城市智能路灯控制系统设计毕业设计

不系舟红枫
2019-01-23 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《城市智能路灯控制系统设计毕业设计doc》,可适用于高等教育领域

学生毕业设计课题名称城市智能路灯控制系统设计姓名学号学院专业指导教师年月日毕业设计任务书课题名称城市智能路灯控制系统设计姓名欧敏辉学号学院通信与电子工程学院专业电子科学与技术指导教师胡赛纯副教授年月日一、设计的教学目的、提高学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力、培养学生知识应用能力、动手能力、创新能力、文字表达能力等为今后的学习和工作打下良好的基础、培养学生认真负责的工作态度。二、设计的主要内容、总体方案确定。根据设计要求完成系统的总体设计方案、系统硬件设计。系统硬件设计主要包括:按键输入电路、单片机数据输入输出电路、光敏和声敏控制电路、蜂鸣器报警电路、二极管路灯模拟电路在此基础上完成原理图的绘制以及PCB图绘制和封装、系统软件设计。本设计主要研究智能路灯控制系统通过对时间的定时和光敏传感器的应用达到对路灯的亮灭控制。对下半夜的路灯节能模式的开启和声敏系统的安全模式的跳转。对灯泡的亮灭进行采集达到报警的程序描述、制作实物。依据原理图列元器件清单制作PCB板购买元器件进行电路板焊接最后进行实物调试完成实物的制作。三、设计的基本要求、题目应恰当、准确地反映本课题的研究内容。、中心突出内容充实数据可靠层次分明图表清晰结论正确。、所使用的度量单位一律采用国际标准单位。、字数不少于字。四、进度安排序号设计各阶段内容起止日期确定选题下达任务书年月日设计开题答辩年月日交初稿年月日交第二稿年月日交第三稿年月日交定稿年月日毕业设计答辩年月日-月日、参考文献蔡美琴,张为民MCS系列单片机系统及其应用M高等教育出版社,:刘建清轻松玩转单片机C语言M北京航空航天大学出版社,:康华光电子技术基础模拟部分M北京:高等教育出版社,:余锡存单片机原理与接口技术M西安:西安电子科技大学出版社,:杜军,邱瑞学PL在路灯控制系统中的应用J国外电子元器件:熊涛,丁辛芳,陈德英一种新颖的照明控制电路J传感器技术,,():王海伦,叶冬芬单片机控制的照明智能控制系统J电气时代,,():谭浩强C程序设计M北京:清华大学出版社,:严蔚敏,吴伟明数据结构(C)语言版)M北京:清华大学出版社,:VYuTeplov,AVAnisimovThermostattingSystemUsingaSingleChipMicrocomputerandThermoelectricModulesBasedonthePeltierE京:高等教育出版社,:余锡存单片机原理与接口技术M西安:西安电子科技大学出版社,:杜军,邱瑞学PL在路灯控制系统中的应用J国外电子技术()熊涛,丁辛芳,陈德英一种新颖的照明控制电路J传感器技术,,():王海伦,叶冬芬单片机控制的照明智能控制系统J电气时代,():严蔚敏,吴伟明数据结构(C)语言版)M北京:清华大学出版社,:VYuTeplov,AVAnisimovThermostattingSystemUsingaSingleChipMicrocomputerandThermoelectricModulesBasedonthePeltierEffectJ,,():指导教师意见:签名:年月日开题报告会纪要时间年月日地点湖南科瑞特科技股份有限公司与会人员姓名职务(职称)姓名职务(职称)姓名职务(职称)李加升教授胡赛纯副教授邓杨保讲师会议纪要:主持人:记录人:年月日指导小组意见负责人签名:年月日学院意见负责人签名:年月日毕业设计答辩申请表学号姓名欧敏辉学院通信与电子工程学院专业电子科学与技术指导教师胡赛纯设计课题名称城市智能路灯控制系统设计设计要求及进程计划起止时间任务要求完成情况指导教师签名年月日设计开题答辩年月日交初稿年月日交第二稿年月日交第三稿年月日交定稿毕业设计特色简介:本设计大约有八千字的篇幅主要研究了如何用基于单片机设计城市智能路灯控制系统功能本设计主要分为三个部分:()总体部分()硬件部分()软件部分。本设计除了实现了基本的路灯控制功能还实现通过光控、声控和人工启动相结合下半夜的节能模式路灯坏了报警功能于一体。使该设计质量得到了很好地提升同时也更高效节能具有较好的实际意义与前景。是否同意参加答辩意见:主指导教师(签名)年月日学生毕业设计答辩评审表课题名称城市智能路灯控制系统设计姓名欧敏辉学号学院通信与电子工程学院专业电子科学与技术指导教师胡赛纯副教授年月日毕业设计成绩评定标准及评审表(理工科类)专业:电子科学与技术课题:城市智能路灯控制系统设计学生:欧敏辉分块等级及得分项目(该项满分值)评分等级各档得分评分ABCDABCD指导教师完成任务的水平和质量.资料搜集与整理论证情况()齐全较完全基本齐全差≤.基本概念和理论情况()清楚、正确基本清楚基本正确尚清楚尚正确不清楚不正确≤.计算方法和计算结果()正确、应用计算机较多基本正确少量应用尚正确尚应用不正确未应用≤.独立见解和应用价值()有、较大有、一般有、无或无、一般无、无≤.说明书、图纸()层次分明、正确无误、认真工整、外文提要正确基本正确、较认真、较明确尚正确、尚认真、基本正确错误很多、认真、不正确≤独立工作能力.方案制定、选用()独立完成且正确基本独立完成正确尚能独立完成基本正确不能独立完成且错误很多≤.规范和手册使用()熟练基本熟练尚可基本不会≤.编程、上机结果的分析与处理、国内外文献阅读()熟练主动查阅消化引用基本熟练查阅、有引用尚可尚能查阅引用基本不会查阅引用≤工作态度.遵守纪律()好较好一般差≤.爱护公物、保持良好环境()好较好一般差≤.工作责任心、主动性()强较好一般差≤材料评阅人.任务完成情况()全部完成基本完成主要部分完成未完成≤.基本概念和理论论证情况()清楚、正确基本清楚基本正确尚清楚、尚正确不正确、未应用≤.计算方法和计算结果()正确、应用计算机较多基本正确少量应用尚正确、未应用不正确、不应用≤.独立见解和应用价值()有、较大有、一般有、无或无、一般无、无≤.说明书、图纸()层次分明、正确无误、认真工整外文提要正确基本正确、较认真、较正确尚正确、尚认真、基本正确错误很多、不认真、不正确≤.题目难度大小、工作量()难、饱满知中、较饱满较易、尚饱满易、不饱满≤答辩委员.报告情况()简明、清晰、重点突出基本清晰重点不够尚清晰、有错概念不清错误较多≤.回答问题情况()正确、熟练基本正确尚正确、有错基本不正确≤.说明书、图纸()总体印象认真、工整、正确较认真尚认真不认真≤.独立见解和应用价值()有、较大有、一般有、无或无、一般无、无≤说明:.本方案供学院部参考评分方案和比例均可根据实际情况进行调整。.学生的答辩成绩取诸答辩委员会的平均成绩。.答辩委员会除给出答辩成绩外还应汇总和审查指导教师、材料评阅人给出的成绩然后分档(优≥良分中分及格分不及格≤分)给出学生毕业设计成绩。指导教师评审意见评语:评分(百分制)指导教师(签名):年月日评阅教师评审意见评语:评分(百分制)评阅教师(签名):年月日答辩小组意见评语:评分(百分制)负责人(签名):年月日院系学术委员会意见评语:论文最终评分()评定等级负责人(签名):院系(公章)年月日注:①评语包括设计(论文)优点、缺点、数据、材料、论证、结论是否正确有无新的见解等。②等级标准:优≥良≥中≥及格≥不及格<答辩会纪要时间地点答辩小组成员姓名职称所学专业所从事专业答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录:会议主持人:记录人:年月日学生毕业设计课题名称城市智能路灯控制系统设计姓名欧敏辉学号学院通信与电子工程学院专业电子科学与技术指导教师胡赛纯副教授年月日湖南城市学院本科毕业设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下独立进行设计成果和制作的产品实物不存在知识产权争议。对本设计的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本科毕业设计作者签名:年月日目录摘要关键词引言总体设计功能要求及技术指标总体设计方案硬件设计硬件电路总原理图主要硬件模块原理图及相关说明单片机最小系统和DS模块电路光敏声敏控制开关以及LED电路串口通信电路和电源模块电路硬件电路PCB图软件设计主程序流程及相关说明各硬件模块驱动程序流程及相关说明初始模式驱动程序白天系统工作模式驱动程序上半夜系统工作模式驱动程序下半夜系统工作模式驱动程序测试结果及分析调试与使用说明参考文献致谢附录城市智能路灯控制系统设计摘要:本文研究的城市智能路灯控制系统是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗而开发的基于单片机的新型节能控制系统。集光敏控制、声敏控制、节能控制、报警控制于一体。智能路灯节能控制系统利用STCC为核心芯片通过对时间的定时控制来控制路灯通过光敏和声敏开关来控制突发情况以及与下半夜进入节能模式相结合利用LED作为模拟路灯并且配合报警模块实现智能路灯控制系统。关键词:STCCLED路灯光敏开关声敏开关引言近年来随着我国经济改革的深入发展和信息化时代的深入路灯的发展给城市带来了明亮和方便。路灯是城市形象的代表也是城市交通安全的保障给人民的生活带来特别大的便利。但随着路灯的发展城市路灯的维护量增大带来维护人员不足的问题使得路灯故障时不能得到及时的修复以致造成人民生活的不便。维护费用也随之增加社会成本过高电费支出过多财政承担相对困难增加了政府的处理能力滞后经济和社会的发展。因此迫切需要解决此问题故针对这种情况本人设计并制作了这一节能智能型的模拟路灯控制系统其主要价值在于能更好的节能与监测在很多方面给人们带来了方便给维护人员带来便利希望此系统能在现实中发挥其潜在的价值。在社会不断发展的今天保证道路照明设备的有效性与安全性得到了越来越多的重视。国际社会也对此做出了很多改进对照明灯以及智能恒压控制方面做出了重大贡献。目前包括就近的中科恒源公司做的集太阳能和风能于一体的新能源节能路灯江苏新思维光电有限公司做专业的LED户外照明高杆灯和交通灯灯。这足以说明这片领域是有很大的社会价值和商业前景。城市亮化工程是城市现代化建设的重要内容为营造优美舒适的投资环境提升城市形象提高路灯系统的管理水平在满足城市道路照明要求的同时实现智能化的节能照明在客观上有迫切要求也是解决城市美化与能源紧张最佳选择。课题设计的主要研究内容是针对目前路灯照明中存在的问题结合国内外各种路灯节能的研究成果设计一种基于单片机控制的节能路灯系统。通过单片机的功能多样性实现本课题的基本要求。总体设计功能要求及技术指标当有工作人员人为控制路灯的开关时路灯随即被打开和关闭。通过LCD显示屏显示当前时钟时间。通过设置可以设定定时开路灯时间和定时关路灯时间。当时间达到设定的开路灯时则路灯自动开启。当时间达到路灯的关闭时间时路灯则自动关闭。先通过光照计检测LUX的光照LUX是一般规定的路灯最低开启光照强度来设定的规定的开灯光照当白天的光照低于LUX的光照强度时可以通过光敏控制开关感应到光线强度的变化自动开启路灯更好的实现对路灯的控制。当午夜:时系统自动开启节能模式采用路灯的间隔亮灭。不会给交通照明带来干扰也可以节约一半的能源。当有车辆和行人经过的时候通过声敏控制开关检测到声音。通过电压的变化来将节能模式下灭掉的灯重新点亮。可以方便车辆和行人通行。该毕业设计课题所用的电源电压为V利用USB作为电源通过LM将电流转换成V电压作为电压源。不管是在前半夜的正常开灯的模式下还是在后半夜的节能模式下当有灯泡坏了的时候。系统通过蜂鸣器会自动报警并在LCD上面显“LampBad”。便于提醒工作人员及时维修以免因耽误时间而造成不必要的损失。实现节能高效相结合的现代城市智能路灯控制系统。总体设计方案本系统主要由STCC单片机控制电路、时钟电路、按键输入电路、光控开关电路、声控开关电路、二极管模拟路灯显示电路、报警电路液晶显示串口输入电路、线性电源电路等组成。单片机控制电路主要负责对时钟的设定和控制、路灯的亮灭、光控开关和声控开关的开启和下半夜路灯的控制信息进行的处理。通过DS时间模块输出整个系统的时序是整个系统实现的前提。LCD显示的主要是根据季节的变化设定的开时间和关时间以及报警的提示“LampBad”。按键电路主要包括人工开启和关闭路灯当前时钟的设置还有就是开灯时间的设置和关灯时间的设置。光控开关主要负责的是在白天光照强度低于LUX时的情况下来开启路灯用于实现无人控制的的突发事件。进入下半夜系统通过对定时器时间做出判断通过对IO口的设定来开启节能模式。此时的声控开关才有作用主要负责的是当有行人或者车辆经过的时候开启节能模式下灭掉的路灯。串口输入电路负责的是把源程序加载到单片机中通过连接计算机和串口来用于加载程序和进行修改再加载。电源电路是用USB作为电源输出口连接到所设计的系统为系统的运行供电。报警器主要负责的是报警提醒维护人员相关灯出现了故障请及时维修这样可以在第一时间减少维修减少交通隐患。系统整体框图如图所示。系统运行后LCD上面会显示相关的初始开关灯设置时间。通过对按键的输入设置开启路灯时间和关闭路灯时间再通过确认按键确认好输入的值。系统进行时序运行。白天如果没有突发黑暗的时候就会通过这个定时设置在傍晚的时候开启路灯。在时钟运行到了十二点的时候系统自动开启节能模式照明。此时因为人流量和车流量是很少的时候全部开启路灯就造成了不必要的浪费了采用间隔亮灭灯也可以达到照明的效果。当有行人或者车辆经过的时候系统通过声敏控制开关来开启节能模式下灭掉的灯这样可以避免因为光线暗而造成的交通事故而且被点亮的灯可以延时秒当五秒过后没有车辆了灯又会重新恢复节能模式当仍有行人和车辆的时候灯会继续亮的。继而这样运行下去到了第二天早上通过开始设定的关灯时间来关闭路灯此时又恢复了普通状态声控开关处于关闭状态。直至下一个傍晚再开启路灯实现这样的循环。通过按键的输入随着四季的关照程度不同可以设定不同的开关灯时间而不是固定式的时间减少一些能源浪费。图系统整体框图硬件设计硬件电路总原理图系统硬件部分由MCU、DS与按键控制模块、LCD显示模块、按键控制模块、光敏声敏控制模块、报警模块、LED模拟路灯模块、USB串口及USB接口电路模块分各模块单独设计电路硬件系统总电路图如图所示。图硬件总电路图主要硬件模块原理图及相关说明单片机最小系统和DS模块电路单片机最小系统为整个系统的核心控制着整个系统的运行让单片机稳定的运行是非常必须的单片机最小系统原理图如图所示。单片机最小系统控制部分主要由STCC、晶振电路、复位电路等电路组成是每个用单片机系统实现的必须的外围电路。主要通过一个按键控制单片机的复位这样接可以更好的实现操作人员的复位。避免系统因为程序或者操作失误引起的进入死循环或者卡机状态。电压接的是V对于本设计全部采用的电源都是V。晶振采用是是MHZ频率的晶振因为这个频率的晶振可以实现每条指令需要的时间是us。便于对时间的计算和统计特别适用于时序电路。图MCU和DSB模块电路DS是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟日历和字节静态RAM,通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟日历电路提供秒分时日日期。月年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AMPM指示决定采用或小时格式DS与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个接口线:RES复位,IO数据线,SCLK串行时钟。时钟RAM的读写数据以一个字节或多达个字节的字符组方式通信。DS工作时功耗很低,保持数据和时钟信息时功率小于mW。DS是由DS改进而来,增加了以下的特性。双电源管脚用于主电源和备份电源供应Vcc,为可编程涓流充电电源附加七个字节存储器。本设计课题为DS采用的时钟芯片是MHZ的晶振。图DS封装光敏声敏控制开关以及LED电路光敏开关采用了KCIRS模块和声敏开关采用了冲击声效传感器。整个模块电路如图所示。图光敏声敏控制开关以及LED电路KCIRS模块是一种可编程的模拟传感器比较器检测模块可直接代替传统的LM等类似的比较所检测的模拟电压值。该模块软件设置可调精度、检测范围、检测距离、预设检测环境等模式。采用TTL电平输出低电平有效输出。预设值一经设定KCIRS模块永远记录预设值。这种模块的优点是红外类模拟传感器软件设置了滤波防干扰处理。DAT是信号输出引脚而STG是设置信号输入引脚。通过程序实现在光照强度低于LUX时开启路灯。非运算放大器处理检测环境噪声的冲击声效传感器声效信号检测稳定。冲击声效传感器提供了一种手段以添加到项目中的噪声控制和响应噪声如一个鼓掌的双手。通过主板上的麦克风该传感器检测到变化的分贝这将触发一个高电平脉冲被发送通过该传感器的信号管脚。这种变化可以被任何微控制器的IO引脚所读取。冲击声效传感器的最大探测距离为米。但是如果你使用在此区域的传感器在当前环境因素里有触发错误的读数可在该范围内调节板上电位器以缩短检测范围。咪头前级带三极管放大将放大后的信号送入处理器进行比较和延时稳定滤波输出当检测到环境下的冲击声效时板上红色LED将点亮。若用示波器侦测SIG脚可查看高脉冲信号。若检测人谈话声需要调节电位器可侦测到连续的方波脉冲同时红色发光管将以当前的声效分贝值进行闪烁输出信号是数字量可用程序直接像检测按键一样或用外中断脉冲计数处理即可。也是类似于光敏开关的作用来控制路灯的开启。串口通信电路和电源模块电路串口电路主要是组成是串口驱动芯片CHT本设计以USB作为供电电源。图串口通信和电源模块电路CHT是一个USB总线的转接芯片实现USB转串口、USB转IrDA红外或者USB转打印口。在串口方式下CHT提供常用的MODEM联络信号用于计算机扩展异步串口或者将普通的串口设备直接升级到USB总线。而电路所用的电源由USB提供不需要通变压器把市电或者V电源源通过LM转化为V的电压。很方便快捷的通过计算机串口进行调试。硬件电路PCB图核心模块PCB图主模块PCB图软件设计主程序流程及相关说明本系统的软件由集成开发工具KeiluVision专业版开发。软件主程序流程图如图所示。本系统的工作过程大致为:系统开机后LCD显示屏显示当前时间对于该系统调试先设置好当前时间。根据北京时间设定这作为开路灯和关路灯的时间参照。再设置开启路灯时间和关闭路灯时间这些都可以直接在LCD上显示。LCD相当于一个电子表总的程序就是围绕着这个时序运转的。在白天是属于关灯的时间但是当光照强度低于LUX的时候通过光敏开关感应到光强的变化路灯就自动开启。方便白天川流不息的车辆和行人。也可以在白天人为开启路灯当有路灯坏了的时候蜂鸣器会报警而且会在LCD上面显示“LampBad”。在傍晚到了快要开灯的时间根据之前设定的开灯时间路灯自动开启路灯这个时候处于正常照明时间。当晚上十二点的时候系统自动开启节能模式这个时候的人和车辆都是很少的因为这个时候人们普遍都休息了所以按照之前那样正常照明模式开启全部路灯很浪费电也很没有必要。所以采用相间隔亮灭的方式来节能能节约一半的能源。这样不会给道路照明带来大的问题配合着声敏控制开关当有行人和车辆经过的时候声敏开关检测到分贝的变化就开启因为节能灭掉的灯这样如前半夜一样给交通带来方便当车辆已经过了的时候灯又会恢复成节能模式。当夜晚有灯坏了的时候也会如白天一样报警如果此时有工作人员值班也能及时的发现问题。可以尽早安排第二天早上去维修及时排除故障。此课程设计的创新之处就是白天当关照强度低于LUX的时候路灯会自动开启方便车辆和行人通行。十二点之后的节能模式也是创新点这个可以节约特别多的能源并且又不只是那样通过声敏开关有行人和车辆经过的时候系统自动开启所以完全不会对交通和照明有任何影响这样做到了节能和方便快捷于一起符合新型的路灯系统的要求。不足之处是虽然该系统能实现报警并且可以在上面显示但是只显示有灯泡坏了没有考虑到城市的路灯那么多单纯的报警和显示坏了还是不能精确到哪一盏灯这给维修和排查带来一些不便自己将更加完善去实现。图主程序流程图各硬件模块驱动程序流程及相关说明初始模式驱动程序对于每个系统都有其初始程序和模块系统的初始模块是系统运行的前提。该系统采用的是串行传输数据将源程序通过串行口下载到单片机中。系统上电后进行复位。随即在上面会显示初始设定时钟值工作人员可以通过“SET”来设定当前时间按一下是设置当前时间按两下“SET”是用来设定定时开路灯的时间按下三下是设置定时关路灯时间。总共有四个按键第三个是设置时按键第四个是设置分按键。图初始模式驱动程序流程图初始化程序流程过程如图所示。将源程序在Keil中仿真生成HEX文件把这个文件通过串口电路烧写到单片机中本设计USB串口既是串口线路也是电源电路通过USB供电以供整个系统运行。LCD是整个系统的显示模块通过显示屏显示当前时间并设置当前时间、开路灯时间、关路灯时间。白天系统工作模式驱动程序图白天系统工作模式驱动程序流程图白天系统工作模式是整个系统的运行的有创意的一个点就是光敏控制开关的那个模块。当清晨单片机的检测时间到了定时关路灯时间此时路灯全部关闭。在整个白天时钟运行中除了工作人员检测是否有灯泡坏了一般都不会亮灯。当光照强度低于LUX的时候通过光敏控制开关检测到光线强度的变化系统则自动开启路灯系统。当光照强度又恢复的时候光敏检测到光照强度超过LUX时则关闭路灯。不会造成浪费也会给交通带来更安全的保障。上半夜系统工作模式驱动程序图上半夜系统工作模式驱动程序流程图上半夜的模式就是现在很多城市的普通照明方式这种方式在上半夜的时候很适用那个时候的人流量和车流量特别的多。这个时候需要光照特别强以便于交通安全此时的交通安全是最重要的当有路灯坏掉的时候也会及时报警这个时候一般情况下还有工作人员在值班可以通过路况信息提醒广大的司机用户注意安全。下半夜系统工作模式驱动程序下半夜模式是该设计最大的亮点和传统的照明模式不同。设计的更加节能化传统的路灯系统上半夜和下半夜都是一样的下半夜的时候其实是人特别需要休息的时候这个时候的车流量和人流量是很少的如果仍全部开启路灯造成了太多的能源浪费我们现在一直都倡导的是低碳和节能的生活所以传统的照明模式已经很难满足我们的要求了。所以采用的是在下半夜点亮相间隔的路灯如点亮一三五七九而关闭二四六八十这样不但能节约一半的能源而且也不会给照明带来大的影响。但是在节能的同时不能给交通带来安全隐患安全问题是最重要的问题所以在设计添加了一个声敏控制开关当有行人和车辆经过的时候通过道路分贝的变化声敏开关检测到分贝变化从而开启节能模式下灭掉的灯使道路的照明如前半夜一样亮确保交通安全保障。图下半夜系统工作模式驱动程序流程图测试结果及分析该设计接通电源后会在上面显示程序设置初始值如图所示。通过按下“SET”键来设定当前时间如图所示。按下两次“SET”是设定开灯时间如图所示。按下三次“SET”来设定关灯时间如图所示。这些都是系统的初始化是系统运行的前提。通过对时间的设定根据对四季不同的光照的强度来设定时间。作为主控制室又相当于一个数字时钟。该设计模块的电源电压是V。通过USB来作为电压源。图当前时间图图设定时间图图设定开灯时间图图设定关灯时间图每一个系统都有手动控制开关这是一个系统最简单的功能如图所示。通过手动开关在白天可以通过手动开关开启路灯看蜂鸣器是否报警和是否有“LampBad”的字样这样的话就知道是否有灯坏了可以及时派人去维修不让故障拖延造成安全隐患。在白天如果光照低于LUX时此时光照强度很暗此时如果没有工作人员及时开路灯会是很危险的。通过光敏控制开关感应光的强度会及时开启路灯给道路照明方便车辆和行人通行如图所示。到了傍晚的时候时间到达了定时开路灯的时候会开启路灯如图所示。图白天手动开灯图图白天黑暗天气光敏开关开灯图开灯后的正常模式图图节能模式图程序设置在:以后开启节能模式节能模式就是在传统的照明模式上做的一些小创新采用相间隔的照明方式。在这之后的下半夜路上的行人和车流量已经很少了这个时候再按照传统的照明方式很浪费电。这个时候如果采用相间隔的方式根据光学的知识和光的照明程度是不会给照明带来大的问题的。虽然只是简单的相间隔亮灭但是对于一个很大的城市来说可以节约一半的能源做到尽可能大的节能如图所示。道路安全问题是我们城市路灯最主要的负责的问题所以不能一味的在强调节能而忽视了道路安全问题虽然节能模式下的光照足以供整个城市道路运行但是还是存在一定的安全隐患。于是设定一个声敏控制开关当有行人和车辆经过的时候通过道路分贝的变化反应到声敏中就会启动节能模式下灭掉的灯。这样可以确保道路足够的明亮来方便行人和车辆安全通行。如图是有车辆或行人经过的时候声敏感应到声音变化然后点亮图下灭掉的路灯。在任何一个模式或时间段下只要有路灯坏了系统通过蜂鸣器报警和通过显示“LampBad”的字样如图所示。图节能模式下声敏开关开灯图图路灯坏了时候的显示图调试与使用说明该数控稳压电源主要由单片机STCC、LCD液晶显示器、按键、电源电路V、时钟电路、模拟路灯电路、声敏控制开关、光敏控制开关、报警电路。实验样机如图所示图主要硬件模块组成分块图()检查电路看是否有未焊接好的元器件有的话就焊接好。()检查电源与地是否有短路的无短路才可以进行下面的步骤。()如电源和地正常时才可以通电检测。()将单片机的主控板和主要应用板想连接。主控板包括单片机的最小系统和串口电路。如图所示大的模块是主要应用板模块小的模块是单片机的主控模块。通过两个串接接口连接起来。图主控硬件模块图图硬件电路模块图()连接串口到计算机的USB通过相应的软件把生成的HEX文件加载到单片机中按下复位程序烧写完毕。()通电指示灯亮红灯上面有时间初始值和“CityLampsys”即城市路灯系统。整个系统是通过USB供电作为电源为V。当检测到这些的时候说明系统已经是初始化了可以进行下面的步骤了。()按下“SET”按键设定好当前时间开灯时间和关灯时间。一般情况下程序会按照这个时间来开关灯。对于光敏和声敏是该系统的外接电路在操作的过程中在白天光照强度低于LUX的时候光敏开关就会开启路灯。在晚上:过后当有噪声(模拟的行人和车辆的声音)声敏开关就会开启节能模式下灭掉的灯。Keil软件中程序仿真图生成HEX文件图图硬件电路模块分区表示图图主控电路模块分区表示图本毕业设计是基于传统的路灯系统上建立起来的实现了多方式控制路灯达到节能、报警、高效的方式。结合光敏控制开关可以实现在白天光照强度低于LUX时开启路灯。声敏控制开关可以实现在下半夜节能模式下重新点亮路灯。这两种方式都可以开启路灯给交通带来便利。但是本设计我觉得最大的不足之处就是当有路灯坏了的时候LCD可以显示有灯坏了也通过蜂鸣器报警但是不能精确到那盏灯坏了。这给维修带来了一定的不方便性因而存在些需要改进的地方。参考文献蔡美琴,张为民MCS系列单片机系统及其应用M高等教育出版社,:刘建清轻松玩转单片机C语言M北京航空航天大学出版社,:康华光电子技术基础模拟部分M北京:高等教育出版社,:余锡存单片机原理与接口技术M西安:西安电子科技大学出版社,:杜军,邱瑞学PL在路灯控制系统中的应用J国外电子元器件:熊涛,丁辛芳,陈德英一种新颖的照明控制电路J传感器技术,,():王海伦,叶冬芬单片机控制的照明智能控制系统J电气时代,,():谭浩强C程序设计M北京:清华大学出版社,:严蔚敏,吴伟明数据结构(C)语言版)M北京:清华大学出版社,:VYuTeplov,AVAnisimovThermostattingSystemUsingaSingleChipMicrocomputerandThermoelectricModulesBasedonthePeltierEffectJ,,():致谢本次毕业设计的顺利完成深深的激励着我。从课题的选择到项目的最终完成是在我的指导老师胡赛纯的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度严谨的治都始终给予我细心的指导和不懈的支持。老师在学业上给我以精心指导、也特别关注和建议我们去实践和锻炼。在此谨向胡老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意!其次感谢通信与电子工程学院实验室的所有老师感谢您们给我提供一个设备充足、资料齐全、网络方便的开放性实验室。再次要感谢科瑞特的老师们他们为我的设计提供了很多参考资料让我能克服一个个困难并不断完善自己的设计。最后对培育和教导过我的母校和老师、鼓励和帮助我的所有人再次致以最诚挚的感谢和最衷心的祝福!附录开灯时间必须大小关灯时间否则出错#include<REGXH>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitkeyb=P^sbitkeym=P^sbitkeyj=P^sbitkeyz=P^sbitRS=P^sbitEN=P^#defineDATAPsbitbeep=P^sbitCLK=P^sbitDAT=P^sbitCS=P^sbitRG=P^sbitVoice=P^sbitLED=P^sbitcheck=P^sbitLED=P^sbitcheck=P^sbitLED=P^sbitcheck=P^sbitLED=P^sbitcheck=P^sbitLED=P^sbitcheck=P^sbitLED=P^sbitcheck=P^ucharsec,min,min=,offmin=ucharDSsecbitFF=bitkeyenucharmodebitflag,Vf,bad*********************************************************************************************备注:以下是DS底层驱动*********************************************************************************************延时函数voiddelayDS(intnum){while(num)}写一个字节voidwritebyte(uchardat){uchariCLK=for(i=i<i){DAT=datx取最低位数据和地址最低位传输delayDS()CLK=delayDS()CLK=dat>>=}}读一个字节ucharreadbyte(){uchari,datfor(i=i<i){dat>>=if(DAT==)dat|=xCLK=delayDS()CLK=delayDS()}returndat}先写地址再写数据voidwritedata(ucharcmd,uchardat){CS=CLK=CS=writebyte(cmd)writebyte(dat)CLK=CS=}先写地址再读数据ucharreaddata(ucharcmd){uchardatCS=CLK=CS=writebyte(cmd)dat=readbyte()CLK=CS=dat=((datxF)>>)*(datxF)将读出数据转化return((dat)*(dat))十进制返回returndat}▄︻┻═┳一ucharasctobcd(ucharcha)转{return((cha)*(cha))}*********************************************************************************************函数名:初始DS第一工作的时间调用:initset()参数:无返回值:无结果:备注:*********************************************************************************************voidinitset(){DSsec=readdata(x)if(DSsec>x)读取秒高位为时说明时间停止了则初始化一次开启时钟{writedata(xe,x)写控制字取消保护writedata(x,x)秒秒第七位为开启时钟否则关闭writedata(x,x)分writedata(x,x)时小时制writedata(x,xa)aR=K电阻a充电mA开启充电 一个二极管 R=K电阻writedata(xe,x)控制加保护}else{writedata(xe,x)写控制字取消保护writedata(x,DSsec)秒秒第七位为开启时钟否则关闭writedata(x,xa)aR=K电阻a充电mA开启充电 一个二极管 R=K电阻writedata(xe,x)控制加保护}}voiddelay(uintx){uinta,bfor(a=xa>a)for(b=b>b)}voidlcdwritecom(ucharcom)些命令RS={DATA=comRS=EN=delay()EN=delay()EN=}voidlcdwritedata(uchardat)写数据RS={DATA=datRS=EN=delay()EN=delay()EN=}*函数名:SetxyLCM()功能:设定显示坐标位置*voidsetxylcd(unsignedcharx,unsignedchary){unsignedcharaddressif(x==)address=xy第一行elseaddress=xcy第二行lcdwritecom(address)}*函数名:DisplayListChar()功能:按指定位置显示一串字符*voidwritestrlcd(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*s){setxylcd(x,y)while(*s){lcdwritedata(*s)s}}************************************************************************************函数名:按指定位置显示一个字符调用:DisplayListChar()参数:x:行选择(、)y:列选择(~)dat:需要写入LCM的一个数据返回值:无结果:备注:***********************************************************************************voidwritecharlcd(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchardat){setxylcd(x,y)lcdwritedata(dat)}voidlcdinit(){lcdwritecom(x)lcdwritecom(xc)lcdwritecom(x)}voiddelaynus(unsignedinti)延时:i>=,i的最小延时单us{i=iwhile(i)}voiddelaynms(unsignedintn)延时nms{n=nwhile(n)delaynus()延时ms,同时进行补偿}voidbee(){charafor(a=a<a){beep=~beepdelaynus()}for(a=a<a){beep=~beepdelaynus()}beep=}voidkeyscan(){uchartempif(keyb==){bee()delaynms()if(keyb==){FF=~FFbeep=~beepflag=}while(~keyb)}if(keym==){bee()delaynms()if(keym==){if(mode==)mode=if(mode==)writedata(xe,x)控制加保护elsewritedata(xe,x)写控制字取消保护}while(~keym)}if(keyz==){bee()delaynms()if(keyz==)min{if(mode==)时间设置{if(min>=)min=temp=asctobcd(min)writedata(x,temp)}elseif(mode==)开灯时间{if(onmin>=)onmin=}elseif(mode==)关灯时间{if(offmin>=)offmin=}}while(~keyz)}if(keyj==){bee()delaynms()if(keyj==)>=onmin)ONLED()elseOFFLED()}elseONLED()}elseif(>=offmin)OFFLED()elseONLED()}elseONLED()}elseOFFLED()}elseflag=}if(check==||check==||check==||check==||check==||check==){beep=bad=}else{bad=beep=}}voidLCDdis(){if(mode==){writestrlcd(,,"Time")::")if(readdata(x)!=sec)每秒刷新{sec=readdata(x)min=readdata(x))x)writecharlcd(,,(min)x)writecharlcd(,,xa)writecharlcd(,,(sec)x)writecharlcd(,,(sec)x)}if(bad==)没有故障时writestrlcd(,,"CityLampsys")else"Time::")writestrlcd(,,"LampBad")}else{if(flag){writestrlcd(,,"SettimeError!")开灯时间必须大于关灯时间否则出错writestrlcd(,,"ON)x)writecharlcd(,,(min)x)breakcase:"Time::")writestrlcd(,,"ONtimeHM")writecharlcd(,,(onmin)x)writecharlcd(,,(onmin)x)breakcase:"Time::")writestrlcd(,,"OFFtimeHM")writecharlcd(,,(off)x)writecharlcd(,,(offmin)x)break}}}}voidsysinit(){TMOD=xmsTH=xbTL=xeTR=ET=EA=}voidmain(){sysinit()lcdinit()initset()while(){keyscan()if(keyen){keyen=LCDdis()}if(mode==)pro()}}*********************************************************************************************函数名:定时器中断调用:元参数:无返回值:无结果:备注:*********************************************************************************************voidtimer(void)interrupt{staticucharcontTH=xbTL=xeaddyourcode=if(Voice)Vf=if(Vf){if(cont>=){cont=Vf=}}}毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文)是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知除文中特别加以标注和致谢的地方外不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名:     日 期:     ​​​​​​​​​​​​指导教师签名:     日  期:     使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版并提供目录检索与阅览服务学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文在不以赢利为目的前提下学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名:     日 期:     ​​​​​​​​​​​​学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权    大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格、研究方法的科学性技术线路的可行性设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者(本人签名):年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版并同意编入CNKI《中国知识资源总库》在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级:□公开□保密(年月至年月)(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名:导师签名:年月日年月日独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在指导老师的指导下独立进行研究工作所取得的成果成果不存在知识产权争议。尽我所知除文中已经注明引用的内容外本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:二〇一〇年九月二十日 毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版同意学校保存学位论文的印刷本和电子版或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文)同意学校在不以营利为目的的前提下建立目录检索与阅览服务系统公布设计(论文)的部分或全部内容允许他人依法合理使用。(保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名:二〇一〇年九月二十日致谢时间飞逝大学的学习生活很快就要过去在这四年的学习生活中收获了很多而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计我的能力有了很大的提高比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助我将无法顺利完成这次设计。首先我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导为我理清了设计思路和操作方法并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求感谢他们对我学习上和生活上的帮助使我了解了许多专业知识和为人的道理能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持与他们一起学习、生活让我在大学期间生活的很充实给我留下了很多难忘的回忆。最后我要感谢我的父母对我的关系和理解如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持我将无法顺利完成今天的学业。四年的大学生活就快走入尾声我们的校园生活就要划上句号心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出对我的人生来说将是踏上一个新的征程要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年取得了些许成绩生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲对我成长的关心和爱护。学友情深情同兄妹。四年的风风雨雨我们一同走过充满着关爱给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里离不开父母的鼓励和支持是他们辛勤的劳作无私的付出为我创造良好的学习条件我才能顺利完成完成学业感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励给了我很多解决问题的思路在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中都给与我很大的帮助使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助帮助解决了不少的难点使得论文能够及时完成这里一并表示真诚的感谢。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※届学生毕业设计材料(一)※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※届学生毕业设计材料(二)※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※届学生毕业设计材料(三)※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※届学生毕业设计材料(四

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