基于单片机的节能路灯控制系统的设计(终稿)

（2016届）毕业设计题目：基于单片机的节能路灯控制系统的设计姓名：汤烨俊专业：电子信息工程班级：电信N122学号：201245679215指导教师：许翔导师职称：副教授嘉兴学院南湖学院教学事务管理中心2016年月日I诚信声明我声明，所呈交的设计是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，设计中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得嘉兴学院南湖学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。我承诺，设计中的所有内容均真实、可信。设计作者签名：签名日期：年月日II授权声明学校有权保留送交设计的原件，允许设计被查阅和借阅，学校可以公布设计的全部或部分内容，可以影印、缩印或其他复制手段保存设计，学校必须严格按照授权对设计进行处理，不得超越授权对设计进行任意处置。设计作者签名：签名日期：年月日III基于单片机的节能路灯控制系统的设计摘要本文中的设计是基于单片机MSP430G2553的一个用于节能路灯控制系统，能够自动检测来往行走人员，当有人员通过时能根据环境光线自动启动路灯，当人员离开，延迟一段时间后路灯自动熄灭，并可以根据需要自动调节路灯亮度。在控制系统中，含有人体红外传感器模块、光敏电阻传感器模块、声光电报警模块，首先光敏电阻传感器模块会对天气亮度进行识别，从而进行判断路灯是否被打开，如果遇到问题不能被打开则报警模块会触发蜂鸣器和LED灯警示；当有人通过时，人体红外传感器模块会检测到，将信息反馈给单片机，单片机将会调节PWM波，从而使路灯增加亮度。该系统基本实现了对路灯的节能控制，并实现了路灯的工作模式、调光功能和报警信息等功能，整个系统稳定、可靠，具有良好的应用前景。关键词：MSP430G2553，节能路灯控制系统，人体红外传感器IVDESIGNOFENERGYSAVINGLAMPCONTROLSYSTEMBASEDONSINGLECHIPMICROCOMPUTERABSTRACTThedesignisbasedonmsp430g2553aforstreetlampenergy-savingcontrolsystem,canautomaticallydetecttrafficpersonnel,whenpersonnelthroughcanaccordingtotheambientlightautostartthestreetlight,whenpeopleleave,afteraperiodoftimedelaylampextinguishedautomatically,andcanbeaccordingtotheneedtoadjustthebrightnessofstreetlamps.Incontrolsystem,containingthehumanbodyinfraredsensormodule,photosensitiveresistancesensormodule,soundphotoelectricalarmmodule,firstofall,photosensitiveresistancesensormodulewillidentifythebrightnessoftheweather,soastojudgewhetherthelampwasturnedon,ifyouencounteraproblemcannotbeopenalarmmodulewilltriggerthebuzzerandledwarninglight;whensomeonepasses,thehumanbodyinfraredsensormodulewillbedetectedandtheinformationfeedbacktothemicrocontroller,microcontrollerwilladjustthePWMwave,thusenablethestreettoincreasebrightness.Thesystembasicallyrealizedtheenergysavingcontrolofstreetlamps,andrealizedtheworkingmodeofthestreetlamp,lightcontrolfunctionandalarminformation,thewholesystemisstableandreliable,andhasgoodapplicationprospects.Keywords:MSP430G2553,energysavinglampcontrolsystem,humanbodyinfraredsensor目录1绪论......................................................................11.1概述................................................................11.2节能路灯控制的国内外现状与发展......................................11.2.1路灯节电控制器的发展历史.......................................11.2.2路灯节电控制器的发展现状.......................................21.2.3路灯节电控制器的相关技术.......................................31.2.4路灯节电控制器的发展趋势.......................................41.3现有路灯控制系统的分析..............................................51.3.1现有路灯控制系统的缺点不足.....................................51.3.2拟采用的改进方案...............................................52节能路灯控制方案设计......................................................62.1课题主要内容........................................................62.2节能路灯控制方案介绍................................................63系统硬件的选择和设计......................................................83.1单片机的选择........................................................83.1.1单片机模块的论证与选择.........................................83.1.2单片机最小系统及周边电路.......................................93.2光敏电阻模块.......................................................103.3红外传感器模块.....................................................103.4声光电报警模块.....................................................114软件系统设计.............................................................134.1软件编写...........................................................134.2系统流程图..........................................错误!未定义书签。5系统调试.................................................................165.1单片机最小系统的调试...............................................165.2光敏电阻模块的调试.................................................165.3人体红外感应模块的调试.............................................165.4蜂鸣器报警模块的调试...............................................175.5软件运行的调试......................................................176总结与展望...............................................................18参考文献....................................................................19致谢.......................................................................21附录.......................................................................22嘉兴学院南湖学院本科生毕业设计11绪论1.1概述随着人类文明的发展进步，人们对于基础建设的要求越来越高，路灯，作为城市基础建设的必要设施，毫无疑问得成为了人类夜间活动的主要照明工具。城市的路灯控制系统是城市基础建设的一个重要组成部分，它的智能化程度也反映出了城市的现代化文明水平。经研究表明，良好的道路照明可以减少大约30%左右的夜间交通事故。所以，设计自动化程度高、安全性能好、运行可靠、智能控制程度高、高效节能、使用和维护方便的照明控制系统，是城市现代化文明不可缺少的要求之一。近些年，随着计算机技术的快速发展，应用计算机技术来推动各项公共事业的发展，取得了非常显著的成效。通过改变现当代相对落后的照明控制系统来节约能源，是建立节约型社会所必须的。随着国家的“节能法”颁布以及实施和我国“十一五”规划要求，高科技技术和节约能源已经纳入社会可持续发展战略的重要内容，利在当代，功在千秋[1]。随着城市路灯照明规模的不断扩大延伸，在传统的技术方式下，管理部门的维护成本和人工成本不断增长。因此，城市路灯控制系统所采用的计算机技术需要实现科学化管理和智能化管理。1.2节能路灯控制的国内外现状与发展1.2.1路灯节电控制器的发展历史人类的发展史是一部追求光明的创业史，火的运用是人类文明进步的重要里程碑。远古先祖们点燃的篝火就是最早的灯火。直到1843年，中国上海街头出现了第一盏路灯，尽管它是由煤油点燃的，但是在人们的心中，它发出的光芒比月光还要圣神。就在黄埔江的两岸，人群为了一睹第一盏路灯的风采蜂拥而至，再后来，上海租界的路灯又改成了由煤气供应的路灯。这种技术是从英国伦敦移植过来的，它的亮度比煤油灯高出了好多倍，在夜里行走的人眼中，这种光亮简直就是夜晚的小太阳。再到1879年，上海的十六浦码头终于亮起了中国第一盏用电能发光的路灯，供电的是一台只有10马力的内燃机发电组，也就相当于一辆手扶拖拉机的功率而已[2]。基于单片机的节能路灯控制系统的设计21.2.2路灯节电控制器的发展现状目前国内的路灯控制器生产的品牌有：康启路灯控制器，智能路灯专用节电器；路灯专用节能控制柜；路灯天文控制器/天文钟/天体钟、智能路灯节能控制柜、路灯节电控制柜、路灯节电