基于单片机的环保LED路灯自控系统的设计_开题报告

（一）国内研究现状

纵观我国科技经济，那是发展得相当地快，人们生活节奏也是越来越快，甚至不分昼夜地工作。基于此，我国电力消耗也是越来越大，渐渐地电力资源又成为一个紧缺的能源。大家都能感觉得到，人们的活动已经是离不开电了，无处不在使用电力。所以，如何减低电能消耗已是如今讨论和研究的热点。

随着国家经济发展的持续进行与改革力度的加速深入，国民基本的物质生活同步也得到了日新月异的发展和稳步提高。在我国城市化的快速发展过程中，城市的高楼不断的耸立，各级道路不断的新建，景观路、绿道、亮化工程已经逐步成为我们休闲生活中不可缺少的环境了。随着城市各条道路路灯数量不断递增，消耗的电量也越来越大，给居民生活带来方便与美观的同时也带来了严重的能源负担。城市中各个小区作为人们生活居住的最小群居单位，它们对城市生活照明需求是非常重要的一个环节，跟人们生活息息相关。

不管是城市道路照明还是夜景灯，还是小区路灯都是城市建设和管理的一项重要工作，其中道路照明是城市人民夜晚活动的必备条件。夜间照明得到了各地政府的重视也是非常合情合理的。政府对城市夜晚照明投入的大量的资金来进行改造和建设，使得城市在夜晚变得如白天一样亮丽。这样的灯火辉煌便引出了一系列能源浪费和环境污染的问题。电能消耗逐年增大，再加上城市照明路灯的维护费用也逐渐增加，造成的社会成本过高，电费支出过甚，政府财政压力明显增加。根据相关资料统计显示，全国路灯由十几年前的几百万盏到如今的已经过亿，每年的电量消也已临近六百亿度，庞大的数字让各地政府在做城市亮化工程的同时不得不考虑随之而来的能源负担。在夜深人静时路灯还造成了光污染，特别是居住小区，影响到了居民的作息。产生诸如此类的问题无疑是给道路照明管理部门的工作带来了不少的压力，此等情况下需急切解决这些问题。当今的环境条件也是每况愈下，所以环保节能就越来越得到人们的重视。以前的路灯控制系统都是有人工控制开关的，不仅开关灯的时间不能准时，而且在午夜后的灯亮极其浪费电力。儿时的白炽灯都40W以上的，现今的3W的LED节能灯亮度已经同于以前的40W白炽灯，这是多大的一个跨越；我还发现现在的路灯也都渐渐出现了LED灯。总之，以前的照明控制系统存在功耗大、公共的资源得不到充分的利用、控制不够灵活及效率低等缺点。为了改善这些缺点，近年来出现了单片机控制路灯的系统，此系统可以让路灯系统得以智能化的同时达到节能环保的作用，大幅降低了电力消耗从而达到减少路灯管理工作和电力费用的投入。

（二）国外研究现状

国外的路灯控制系统随着智慧城市的建设也在不断完善。比如，在新加坡大力发展“智慧国家2025”的背景下，新加坡陆路交通部（LTA）提出对公共照明进行“智能化＋LED”升级改造的方案，计划将全国110，000套现有的高压钠灯改造成含智能控制系统的LED智能路灯。

荷兰的第三大城市海牙市政府则与能源公司Eneco合作，在席凡宁根（Scheveningen）海滩上竖起上千根“智能”灯柱。这些灯柱上有摄像头、传感仪和数据传输网络，能够调节灯光的亮度、检测空气和噪音、控制交通，并帮助游客寻找空余的停车位。

桑坦德街头的便民路灯上安装摄像头与传感器能根据路上的行人数量与自然光线的照射强度随时调整亮度；电线杆等位置配备的监测空气湿度、温度的终端则能根据不同的天气变化对公共绿化的浇灌时间及水量进行智能调节，同时精准监测空气质量

由此可知世界上大多数国家都在推进智慧路灯建设，提高城市的智慧程度和节能程度。研究一种环保的LED路灯自控系统意义重大。

二、^范文提纲

1  绪论

1.1 基本概述

1.1.1 课题背景情况

1.1.2 课题设计目的及意义

1.2 设计目标

1.2.1 本设计基本功能要求

1.2.2 重点部分

2  控制系统总体设计及方案选定

2.1 系统设计的总体情况

2.2 择优选定设计方案

3  整个系统硬件部分的设计

3.1 STC89C52单片机概述

3.1.1 单片机内部结构

3.1.2 单片机使用功能特性说明

3.2 单片机最小系统设计

3.3 稳压电源模块设计

3.4 LCD1602液晶显示模块设计

3.5 DS1302时钟芯片模块设计

3.6 环境明暗监测模块设计

3.6.1 光敏电阻

3.6.2 电压比较器

3.6.3 光控电路设计

3.7 声响检测模块设计

3.7.1 驻极体话筒

3.7.2 声控电路

3.8 路灯节能驱动模块设计

3.9 故障报警模块设计

3.10 本章小结

4  软件部分设计

4.1 软件设计说明

4.2 程序结构设计

4.3 程序编制

三、参考文献

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黄明强，《DS1302在单片机系统中的应用》，保定师范专科学校学报, 2004年；

陈立周，《单片机原理及应用》，机械工业出版社，2006年；

龙兴明，周静，廖瑞金，《基于单片机控制的LED路灯节能驱动系统设计》，电源技术，2012年；

杨振江，《流行单片机实用子程序及应用实例》，西安电子科技出版社，2002年；

于书敏,贾存良，《路灯节能智能控制器的设计》，照明工程学报, 2009年；

戴佳，戴卫恒，刘博文，《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》，北京：电子工业出版社，2008；

宋雪松，李冬明，崔长胜，《手把手教你学51单片机》，北京：清华大学出版社，2014年；

李显圣,闭吕庆，《LED路灯模拟控制系统的设计与实现》，玉林师范学院学报，2014年；

姜涛,王浩,徐金龙，《高校道路节能照明改造与设计》，电气应用，2014年；

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黄书卫,李文才,孙刚，《路灯节电智能控制装置的研究与设计》，河北工程技术高等专科学校学报，2015年；

谢子殿,朱秀，《基于单片机控制的智能化路灯节能装置的设计》，微计算机信息，2005年；

王亚兰，《智能路灯节能控制器研究》，武汉理工大学，2008年；

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