基于单片机的LED路灯控制系统毕业设计说明书Word格式.docx
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ATMEGA16L是一款高性能、低功耗的8位AVR微处理器，使系统在低功耗的状态下稳定工作。
系统采用线路简单、体积小的专用时钟芯片DS1302，DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。
使用DS1302不但使电路功耗降低，而且节省IO口资源。
采用低功耗的字符型液晶作为显示器件，显示更为直观。
使用光敏电阻来检测环境明暗的变化，光敏电阻在不同光强下电阻值会发生明显变化，单片机内部AD采集电阻值的变化量达到检测目的。
采用对射式收发一体光电传感器检测物体的运动，使用灵敏光电传感器更有效地实现在物体运动过程中路灯的自动控制，达到节能的要求。
当路灯电路出现故障时，单片机采集路灯电路采样点的电压后处理采集到的数据，实现自动报警功能。
该系统基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法实现题目基本要求。
关键词ATMEGA16L功耗节能光电传感器
外文摘要
Title：
BasedonSCMLEDstreetlampcontrolsystem
Abstract
ThissystemtoAVRlowpowerconsumptionATMEGA16Lasthecorecomponentmicrocontrollerseriesbranchcontrolsystem,usingspecialclockchipachievepreciseclockfunction,setanddisplayopentoturnoffthelightsoftime.Thecontrolsystemcanautomaticallyshadeaccordingtotheenvironmentchanges,turnslightsonandtomeetenergyrequirements.ATMEGA16Lisinahighperformance,lowpowerconsumption8-bitAVRmicroprocessorinlowpowerconsumption,madethesystemundertheconditionofstablejob.SystemUSESlineissimple,smallvolumeofspecialDS1302work,DS1302clockchipwhenlowpowerconsumption,maintaindataandclock1mWinformationwhenpowerislessthan.UseDS1302notonlymakethepowerconsumptionofthecircuitisreduced,andsaveIOmouthresources.UsinglowpowerconsumptioncharactertypeLCDasdisplaydevice,showingmoreintuitive.
Usephotoconductiveresistancetotestenvironmentchanges,lightindifferentlightintensityphotoconductiveresistanceunderobviouschangesinelectricalresistancewillhappen,microcontrollerinternalADacquisitionresistancechangesquantityachievedtestingpurpose.DuiShetypetransceiverintegratedbyphotoelectricsensordetectionthemovementofobjects,photoelectricsensorusingsensitivemoreeffectivelyintheprocessinmotionofautomaticcontrol,achievestreetenergyrequirements.Whenstreetcircuitmalfunction,SCMacquisitionstreetcircuitsamplepointvoltagepost-processingthedatacollected,therealizationofautomaticalarmfunction.Thissystembasedonreliablehardwaredesignandstablesoftwarealgorithmtopicbasicrequirements.
KeywordsATMEGA16Lpowerenergy-savingPhotoelectricsenso
目次
1、引言………………………………………………………………………………………1
2、设计任务…………………………………………………………………………………3
2.1任务……………………………………………………………………………………3
2.2要求……………………………………………………………………………………4
3、方案论证与比较…………………………………………………………………………4
4、总体设计方案……………………………………………………………………………5
4.1支路控制系统设计……………………………………………………………………6
（1）时钟模块………………………………………………………………………………7
（2）信号采集模块的设计…………………………………………………………………8
（3）显示、按键模块………………………………………………………………………8
（4）路灯控制模块…………………………………………………………………………9
（5）声光报警模块…………………………………………………………………………9
（6）电源模块………………………………………………………………………………9
（7）恒流源模块…………………………………………………………………………10
4.2软件设计………………………………………………………………………………16
5、结果分析………………………………………………………………………………17
6、结论……………………………………………………………………………………18
7、致谢……………………………………………………………………………………19
8、参考文献………………………………………………………………………………20
附录A系统原理图………………………………………………………………………21
附录B程序清单……………………………………………………………………………22
1引言
道路照明与人们生产生活密切相关，随着我国城市化进程的加快，绿色、高效、长寿命的LED路灯逐渐走入人们的视野。
目前，LED照明技术日趋成熟，大功率LED光功效已经达到80lm/W，其优点是省电环保、安全、长寿命和高显色指数。
作为一种全新的照明技术，LED路灯使城市路灯照明节能改造成为可能。
在全球节能环保的绿色大潮下，用LED路灯替代传统路灯自然成为人们关注的焦点。
从我国道路照明灯具的使用情况来看，最常见的路灯照明光源为高压放电（HID）型式，如高压钠灯、金卤灯以及低压钠灯和高压汞灯等。
其缺点是：
1、传统路灯的光源中含有重金属物质，污染环境，而且光源为球形发光，光发散不易控，光线易溢出指定照射区域，所以形成光污染；
2、传统路灯光源的能耗是LED的5-10倍，在我们国家照明用电约占总电量的12%。
如果按保守估计，2010年我国总发电量将达到30000亿度，照明用电约3600亿度，其中将近70％的用于道路照明。
如能节约一半的道路照明用电将近1300亿度，相当于三峡电站的年发电量的1.5倍。
3、在显色性方面：
传统路灯较差，显色指数只能达到20～40左右；
4、在均匀度方面：
传统路灯均匀度低，垂直照度虽可达道路照明标准，但边缘照度远远低于垂直照度，均匀度差，不能达到道路照明标准；
5、传统路灯只能达到“亮”的层次，谈不上照明“质”的层次。
传统路灯光的方向不可控，在路面形成圆形光斑，产生局部阴影，照明效果不佳，对行人和车辆驾驶人员在视觉方面造成影响，容易产生交通事故。
随高亮度白光发光二极管（LED）的技术不断进步，大功率的LED照明技术日趋成熟，目前已经商业化的大功率白光LED光源，每灯可达到80到120流明的光度输出，效率大约在80lm/W，并预估在2009年整体性能将可以提升一倍，到达每灯管200流明，发光效率则可望达到160lm/W。
另外LED光源具有器件性能稳定、高效、节能、长寿命、显色指数较好等优点。
此外，在节能环保的巨大压力下，国外政府采取相关政策鼓励和推广LED照明产品应用。
2005年12月日本出台改善与提高能源使用的促进税法，明确规定企业或机构使用LED照明取代白炽灯照明，可获得投资额130％超额折旧，或者是投资额7%的税率减免；
欧盟2006年7月开始实施RoHs法案，限制含汞的荧光灯管的使用；
美国加州立法者提议到2012年实行白炽灯禁止令；
2007年2月澳大利亚政府宣布将逐步淘汰白炽灯；
我国台湾2012年限制白炽灯的使用；
国家发改委、财政部、科技部等部门正在努力推动LED产品取代传统的白炽灯和高压钠灯等传统光源，并确立了到2015年实现节能260亿元人民币的目标。
在技术和政策的推动了LED路灯成为替代传统路灯的首选。
下面我们就LED路灯与传统路灯（高压钠灯）对比在主要性能方面的优点有：
1、环保：
LED是全固体发光体，可以承受高强度机械冲击和震动，不易破碎，废弃物便于回收。
而且LED光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。
使用太阳能电池供电，会更有利于环保。
2、节能：
发光效率高，灯具反射损失低，节省能源70%；
在同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/10。
3、寿命长，维护成本低：
LED理论寿命超过10万小时，LED路灯的实际使用寿命在5万小时以上，是高压钠灯15倍以上的寿命，维护费用低。
表1和表2为二者的使用效益比较：
4、显色性佳：
LED路灯的色温可以在4000-7000K之间灵活选择，显色指数最可达80以上，发光颜色更接近于自然光，路面看起来更明亮，感觉更舒适，驾驶人员也感觉更安全。
5、光效利用率高：
LED光源利用率高，约为90%，LED发光角度同灯具的发光角度可保持一致，LED路灯的光可以直接照射到指定区域，光源利用率高。
7、启动时间短：
LED路灯将不存在启动延时问题，可随时接通，随时工作，能够非常方便地实现智能化节能控制。
8、供电系统：
LED路灯用专用驱动模块，不需要大型的变压器，整个驱动器能实现恒流驱动，保证了电压变化时LED路灯亮度不变。
另外，驱动器有许多保护功能，在异常情况下，保障整个电网的可靠性。
同时，作为低压灯具，安全性好也是LED的突出优点。
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