模拟路灯控制系统设计毕业论文，模拟路灯控制系统的设计

很多朋友对模拟路灯控制系统设计毕业论文，模拟路灯控制系统的设计不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

本文采用节能环保的LED灯作为光源，采用科学有效的检测和控制技术，实现光电控制、时间控制、交通状况检测、故障自动检测和报警等功能，节省人力和电力资源，降低系统运营成本。成本，性价比高。

1 系统总体设计

系统总体设计框图如图1所示。系统设计由单片机控制、传感器感应、恒流源输出、控制显示和路灯亮度调节5大模块组成。其中，控制器采用一片AT89S52单片机作为中央控制器。其外围电路比较简单，具有高速、高可靠性、低功耗、超强抗干扰、价格低廉等优点，得到广泛应用。光电开关作为传感器传感模块的重要组成部分。在每个路灯位置放置一个光电开关装置。当有物体经过这些点时，光电开关发出的光线被物体阻挡，接收端无法接收到光线，因此其其中一个引脚的输出电平发生变化。微控制器处理该信号进而控制路灯的亮度和调光。光电开关具有寿命长、可靠性高、灵敏度高、价格低等特点。

采用的LED驱动电源电路SN3350，具有输出350mA恒流、稳定性高、有过压保护、过温保护、体积小、外围电路简单等特点，能较好地满足本系统的设计要求。采用1602LCD液晶和数码管同时显示。该模块占用单片机I/O口较少，并且可以通过程序实现级联菜单功能。

PWM由微控制器控制。恒流源芯片SN3350的3脚为PWM，可以调节输出电流的PWM来控制输出功率。该模式下，只要单片机控制PWM，就可以在调节模式O~100%的范围内进行灯光调暗，实现路灯亮度的无级调节。

2 系统硬件设计

2.1 LED监控环境模块

LED路灯可以检测外部环境的明暗，并自动开灯和关灯。本设计使用光敏电阻进行环境监测。具体电路如图2所示。

白天，光敏电阻的光敏电阻为无穷大，因此1M电阻上的电压很小：当夜幕降临时，光敏电阻的阻值变为120k，1M电阻的分压变为3.0V左右，单片机P1.0口检测到信号的变化，控制PNP三极管的基极输入低电平使其导通。此时集电极输出高电平，5V继电器导通。路灯位于电路路径中，路灯亮；否则，路灯关闭。为了防止继电器内部电感间电压突变而产生反相感应电动势损坏晶体管，本电路在集电极处增加了二极管保护电路，从而完成了路灯的要求根据环境开启和关闭。

2.2 故障检测与报警模块

从图2可以看出，当路灯正常开启时，其所在电路导通，5负载电阻上的电压为U=IR=O。 35x5=1.75V；如果路灯坏了，电路处于短路状态，电阻上的电压为0V。单片机的P1.3端口检测到电压信号的变化，控制三极管的导通。路灯监控环境模块。使继电器K1闭合导通，报警灯VD6点亮，发出报警信号。

2.3 恒流源输出模块

本系统的恒流源电路以LED驱动芯片SN3350为核心，辅以简单的外围电路，实现输出恒流的功能。其输入电压为*0V，输出电流最大可达700mA。因此，改变输出电流的因素之一是输入电压。图3所示为恒流源电路。

从SN3350的数据可以看出，输出电流与检测电阻R1有关，两者的关系为IOUT=O。 1/Rl(Rl0.13)。通常，Rl被设置为特定的电阻值。根据对应的额定输出电流333mA，系统选择0.3的特征电阻值。并且从SN3350的特性曲线来看，当外围电路电阻为0.3、电感为47H时，输出效率较高，节能性能最好。通过实验，当输入端加8.3V直流电压时，输出电流恒定为350mA。该电路的输入端增加了四个稳压管，使输入电压更加稳定，然后输出电流驱动一个1W的LED。可见，该方法的电路所需元件较少，设计简单，性价比高。并且SN3350内置过流保护。当异常情况导致电流过大时，芯片可以内部保护LED。

驱动电源的输出功率可以在指定的时间按照设定的要求自动减小。 SN3350的3脚ADJ可以通过外部PWM控制信号连续调节恒流源的输出功率。功率可在20%~100%范围内设置和调节。

3 系统软件设计

3.1 程序流程

程序流程如图4所示。

程序流程为：选择路灯控制模式，等待外部信号的检测输入。判断接收到的信号是自由控制光信号、环境监测信号或交通信号。单片机处理相应的信号，然后控制路灯的开关，并累计路灯开关时间，并在LCD上显示。如果正常情况下路灯不亮，控制器检测到信号，用报警灯提示，并用液晶屏显示故障灯的地址。另外，路灯各部分的电源由自制的恒流源提供，通过控制SN3350的3脚即可调节其输出功率，从而实现路灯亮度的可控。

3.2 功能测试

系统可以根据环境的明暗变化自动打开和关闭灯光。白天天亮时，灯就会熄灭。当环境逐渐变暗，夜幕降临时，灯光亮起。并且可以根据交通状况自动调节路灯的亮灭状态。即行人、车辆来时灯亮，人来时灯灭。每盏路灯都是如此，大大节省了电费。系统具有时钟功能，可设置并显示开灯、关灯的时间，并可控制整个支路或各路灯按时开、关灯。当路灯出现故障时，能立即发出声光报警，并在液晶屏上显示故障路灯的地址号。

3.3 指标测试

基础部分主要是电路逻辑测试，比较简单。通过实验发现，系统除了满足上面设定的所有功能外，还具有自动调光功能。为了方便恒流源的测试，系统首先将功率从20%到100%分为9个等级，步长为10%，以精确测试输出功率的变化。具体表现为，随着输出功率的降低，路灯的亮度逐渐变暗。灯泡内阻的计算：

由于P=I2R，因此测试时只需测试输出电流的参数。具体参数如表l所示。测量数据误差均小于2%。

4。结论

模拟路灯控制系统具有根据环境明暗、交通状况、设定时间来控制路灯照明的功能。还可以对路灯亮灯时间进行计时，对路灯进行故障检测，并用报警灯进行提示。路灯电源的供应是自制恒定的。流量来源。此外，该系统还具有自动调节灯泡亮度的功能，使用元件少，电路简单，性价比高，具有较高的实用意义。

以上知识分享希望能够帮助到大家！