基于單片機的智能模擬路燈控制系統探討

童定局++詹威威++周翔

摘 要

隨著對能源節約的重視程度不斷增加，路燈控制引起了眾多關注。本文通過對單片機為控制中心，進行模擬路燈控制系統設計。控制系統包括了光電傳感器、液晶顯示與恒流源等模塊，可以隨著環境與效能因素的變化來對控制路燈的開關進行控制。基于單片機為核心的智能路燈控制系統具有可靠性高的特點，實用性非常強，可以在城市路燈控制系統中發揮重要的作用。

【關鍵詞】單片機 智能模擬路燈 控制系統 恒流源

本文提出一種針對路燈的智能控制系統，通過基于單片機的模擬系統可以實現根據環境與光線因素來對路燈進行有效控制的方案，以節約能源，避免浪費。

1 智能模擬路燈控制系統功能需求

在道路環境的實際監測中發現，即使在白天，依然能夠出現由于天氣原因導致的光線迅速變暗的情況，甚至會影響到行車與行人的正常出行，這就需要一種系統能夠根據暗光線因素開啟某段路燈，以滿足行車與行人需求。在凌晨到天亮的時間內，道路上的車流與行人較少，可以通過智能系統對路燈進行關閉，一旦有車輛或行人通行，可以觸發智能系統的開關，開啟某段道路的路燈開關，在車輛或行人離開此段道路時，路燈自動關閉。這些實際需求均需要通過智能控制系統實現，節約能源與人力控制成本。

由此可見，智能控制系統需要具有時鐘功能，能夠對路燈的開關時間進行設定與顯示，并對支路的開燈與關燈進行控制，可以根據環境明暗變化進行開關燈，可以根據效能情況自動調節路燈的開關與亮度。對單個個體通行時，能夠根據個體移動情況進行相應長度路段的路燈開啟與關閉。系統的支路控制器可以對每一支單獨的路燈進行開關時間控制。另外，當路燈出現異常故障時，系統可以自動發出報警，以便及時維修，減少人力檢查成本。

2 基于單片機的智能模擬路燈控制系統電路

基于對車輛通行時路燈的自動開啟與延遲關閉、亮度控制需求，該控制系統設計中需要有位置檢測方案。通過光電對管完成車輛的位置檢測，在馬路的兩側裝置對射式的光電對管，車輛或行人通過時，將會觸發光電對管，滿足系統的設計要求。該系統采用時鐘芯片DS1302產品，增加主電源與備電源雙重保護方案，利用編程實現報警電路的設計，降低系統設計成本。系統通過對發光二極管的電流監測來對電路是否正常進行判斷。系統利用了八位共陰極LED數碼管進行顯示，外接驅動電路，每片74HC240驅動4個LED數碼管。本系統的控制核心為STC89C52單片機，該芯片具有執行速度快、抗干擾能力強的優點。該控制系統利用光敏電阻構成的感光電路。

基于STC89C52單片機的智能模擬路燈控制系統電路采用可控流源調節輸出電流來對調光。利用三極管放大電路調節功率三極管的基極電流，以實現對輸出電流的調節，從而改變LED的發光亮度。智能模擬路燈控制系統電路采JHD12864作為顯示器，通過串行接口的方式與單片機進行通信，串并行通信方式選擇端PSB接地。顯示電路模塊能夠顯示時鐘，對開關LED的時間進行顯示以及故障燈的地址等。

3 控制系統軟件設計

該智能模擬路燈控制系統電路采用模塊化設計，執行效率極高。軟件系統包括支路控制器與單元控制器部分。支路控制器包括顯示模塊程序、按鍵程序模分支控制模塊、自動光亮度調節模塊等，單元控制器由按鍵模塊、顯示模塊與調壓模塊組成。程序主流程為以下過程：首先進行系統的初始化，LCD顯示時鐘，系統對環境的明暗進行檢測，對移動的個體進行檢測，當信號檢測完成后，單片機將會接受到來自終端的信號，并進行處理，之后對路燈進行控制，以此進行循環。LCD顯示器對路燈的開關時間進行累計，發現路燈不亮時，系統的控制器將會對信號進行檢測并發出報警，LCD顯示器會對故障地址進行顯示。如圖1所示。

4 智能模擬路燈控制系統調試

基于單片機的智能模擬路燈控制系統測試主要包括三方面的測試：首先進行交通情況自動調節測試，測試結果可以表明自動調節兩個燈的開關；其二是對開關燈定時測試；其三是環境明暗變化自動開關測試，測試結果表明，當環境變暗時，自動開啟路燈，環境變亮時，將會自動關閉。

5 結語

基于單片機的智能模擬路燈控制系統可以實現自主設定顯示開關燈的時間，來對整條支路按時開關燈進行控制，根據光線明暗變化與交通實際情況進行燈光自動調節，當路燈出現故障時，支路控制器發出警報。該系統相對簡單，成本較低，性價比高，具有較高的現實意義。

參考文獻

[1]李軍.基于單片機的模擬路燈控制系統[J].工業控制計算機，2013，06：116-117.

[2]黃果，王平均，林爾敏.基于AT89S52單片機的模擬路燈控制系統[J].哈爾濱職業技術學院學報，2013，04：116-117.

[3]王皚，佘丹妮.基于單片機的模擬路燈控制系統設計[J].儀表技術，2011，11：45-48.

[4]陳靜，周雷，呂廣才，趙安邦.一種模擬路燈控制系統設計[J].現代電子技術，2011，21：186-188.

[5]劉賞.路燈智能控制算法研究與系統模擬[D].西安石油大學，2011.

作者單位

河南大學民生學院 河南省開封市 475000endprint

摘 要

隨著對能源節約的重視程度不斷增加，路燈控制引起了眾多關注。本文通過對單片機為控制中心，進行模擬路燈控制系統設計。控制系統包括了光電傳感器、液晶顯示與恒流源等模塊，可以隨著環境與效能因素的變化來對控制路燈的開關進行控制。基于單片機為核心的智能路燈控制系統具有可靠性高的特點，實用性非常強，可以在城市路燈控制系統中發揮重要的作用。

【關鍵詞】單片機 智能模擬路燈 控制系統 恒流源

本文提出一種針對路燈的智能控制系統，通過基于單片機的模擬系統可以實現根據環境與光線因素來對路燈進行有效控制的方案，以節約能源，避免浪費。

1 智能模擬路燈控制系統功能需求

在道路環境的實際監測中發現，即使在白天，依然能夠出現由于天氣原因導致的光線迅速變暗的情況，甚至會影響到行車與行人的正常出行，這就需要一種系統能夠根據暗光線因素開啟某段路燈，以滿足行車與行人需求。在凌晨到天亮的時間內，道路上的車流與行人較少，可以通過智能系統對路燈進行關閉，一旦有車輛或行人通行，可以觸發智能系統的開關，開啟某段道路的路燈開關，在車輛或行人離開此段道路時，路燈自動關閉。這些實際需求均需要通過智能控制系統實現，節約能源與人力控制成本。

由此可見，智能控制系統需要具有時鐘功能，能夠對路燈的開關時間進行設定與顯示，并對支路的開燈與關燈進行控制，可以根據環境明暗變化進行開關燈，可以根據效能情況自動調節路燈的開關與亮度。對單個個體通行時，能夠根據個體移動情況進行相應長度路段的路燈開啟與關閉。系統的支路控制器可以對每一支單獨的路燈進行開關時間控制。另外，當路燈出現異常故障時，系統可以自動發出報警，以便及時維修，減少人力檢查成本。

2 基于單片機的智能模擬路燈控制系統電路

基于對車輛通行時路燈的自動開啟與延遲關閉、亮度控制需求，該控制系統設計中需要有位置檢測方案。通過光電對管完成車輛的位置檢測，在馬路的兩側裝置對射式的光電對管，車輛或行人通過時，將會觸發光電對管，滿足系統的設計要求。該系統采用時鐘芯片DS1302產品，增加主電源與備電源雙重保護方案，利用編程實現報警電路的設計，降低系統設計成本。系統通過對發光二極管的電流監測來對電路是否正常進行判斷。系統利用了八位共陰極LED數碼管進行顯示，外接驅動電路，每片74HC240驅動4個LED數碼管。本系統的控制核心為STC89C52單片機，該芯片具有執行速度快、抗干擾能力強的優點。該控制系統利用光敏電阻構成的感光電路。

基于STC89C52單片機的智能模擬路燈控制系統電路采用可控流源調節輸出電流來對調光。利用三極管放大電路調節功率三極管的基極電流，以實現對輸出電流的調節，從而改變LED的發光亮度。智能模擬路燈控制系統電路采JHD12864作為顯示器，通過串行接口的方式與單片機進行通信，串并行通信方式選擇端PSB接地。顯示電路模塊能夠顯示時鐘，對開關LED的時間進行顯示以及故障燈的地址等。

3 控制系統軟件設計

該智能模擬路燈控制系統電路采用模塊化設計，執行效率極高。軟件系統包括支路控制器與單元控制器部分。支路控制器包括顯示模塊程序、按鍵程序模分支控制模塊、自動光亮度調節模塊等，單元控制器由按鍵模塊、顯示模塊與調壓模塊組成。程序主流程為以下過程：首先進行系統的初始化，LCD顯示時鐘，系統對環境的明暗進行檢測，對移動的個體進行檢測，當信號檢測完成后，單片機將會接受到來自終端的信號，并進行處理，之后對路燈進行控制，以此進行循環。LCD顯示器對路燈的開關時間進行累計，發現路燈不亮時，系統的控制器將會對信號進行檢測并發出報警，LCD顯示器會對故障地址進行顯示。如圖1所示。

4 智能模擬路燈控制系統調試

基于單片機的智能模擬路燈控制系統測試主要包括三方面的測試：首先進行交通情況自動調節測試，測試結果可以表明自動調節兩個燈的開關；其二是對開關燈定時測試；其三是環境明暗變化自動開關測試，測試結果表明，當環境變暗時，自動開啟路燈，環境變亮時，將會自動關閉。

5 結語

基于單片機的智能模擬路燈控制系統可以實現自主設定顯示開關燈的時間，來對整條支路按時開關燈進行控制，根據光線明暗變化與交通實際情況進行燈光自動調節，當路燈出現故障時，支路控制器發出警報。該系統相對簡單，成本較低，性價比高，具有較高的現實意義。

參考文獻

[1]李軍.基于單片機的模擬路燈控制系統[J].工業控制計算機，2013，06：116-117.

[2]黃果，王平均，林爾敏.基于AT89S52單片機的模擬路燈控制系統[J].哈爾濱職業技術學院學報，2013，04：116-117.

[3]王皚，佘丹妮.基于單片機的模擬路燈控制系統設計[J].儀表技術，2011，11：45-48.

[4]陳靜，周雷，呂廣才，趙安邦.一種模擬路燈控制系統設計[J].現代電子技術，2011，21：186-188.

[5]劉賞.路燈智能控制算法研究與系統模擬[D].西安石油大學，2011.

作者單位

河南大學民生學院 河南省開封市 475000endprint

摘 要

隨著對能源節約的重視程度不斷增加，路燈控制引起了眾多關注。本文通過對單片機為控制中心，進行模擬路燈控制系統設計。控制系統包括了光電傳感器、液晶顯示與恒流源等模塊，可以隨著環境與效能因素的變化來對控制路燈的開關進行控制。基于單片機為核心的智能路燈控制系統具有可靠性高的特點，實用性非常強，可以在城市路燈控制系統中發揮重要的作用。

【關鍵詞】單片機 智能模擬路燈 控制系統 恒流源

本文提出一種針對路燈的智能控制系統，通過基于單片機的模擬系統可以實現根據環境與光線因素來對路燈進行有效控制的方案，以節約能源，避免浪費。

1 智能模擬路燈控制系統功能需求

在道路環境的實際監測中發現，即使在白天，依然能夠出現由于天氣原因導致的光線迅速變暗的情況，甚至會影響到行車與行人的正常出行，這就需要一種系統能夠根據暗光線因素開啟某段路燈，以滿足行車與行人需求。在凌晨到天亮的時間內，道路上的車流與行人較少，可以通過智能系統對路燈進行關閉，一旦有車輛或行人通行，可以觸發智能系統的開關，開啟某段道路的路燈開關，在車輛或行人離開此段道路時，路燈自動關閉。這些實際需求均需要通過智能控制系統實現，節約能源與人力控制成本。

由此可見，智能控制系統需要具有時鐘功能，能夠對路燈的開關時間進行設定與顯示，并對支路的開燈與關燈進行控制，可以根據環境明暗變化進行開關燈，可以根據效能情況自動調節路燈的開關與亮度。對單個個體通行時，能夠根據個體移動情況進行相應長度路段的路燈開啟與關閉。系統的支路控制器可以對每一支單獨的路燈進行開關時間控制。另外，當路燈出現異常故障時，系統可以自動發出報警，以便及時維修，減少人力檢查成本。

2 基于單片機的智能模擬路燈控制系統電路

基于對車輛通行時路燈的自動開啟與延遲關閉、亮度控制需求，該控制系統設計中需要有位置檢測方案。通過光電對管完成車輛的位置檢測，在馬路的兩側裝置對射式的光電對管，車輛或行人通過時，將會觸發光電對管，滿足系統的設計要求。該系統采用時鐘芯片DS1302產品，增加主電源與備電源雙重保護方案，利用編程實現報警電路的設計，降低系統設計成本。系統通過對發光二極管的電流監測來對電路是否正常進行判斷。系統利用了八位共陰極LED數碼管進行顯示，外接驅動電路，每片74HC240驅動4個LED數碼管。本系統的控制核心為STC89C52單片機，該芯片具有執行速度快、抗干擾能力強的優點。該控制系統利用光敏電阻構成的感光電路。

基于STC89C52單片機的智能模擬路燈控制系統電路采用可控流源調節輸出電流來對調光。利用三極管放大電路調節功率三極管的基極電流，以實現對輸出電流的調節，從而改變LED的發光亮度。智能模擬路燈控制系統電路采JHD12864作為顯示器，通過串行接口的方式與單片機進行通信，串并行通信方式選擇端PSB接地。顯示電路模塊能夠顯示時鐘，對開關LED的時間進行顯示以及故障燈的地址等。

3 控制系統軟件設計

該智能模擬路燈控制系統電路采用模塊化設計，執行效率極高。軟件系統包括支路控制器與單元控制器部分。支路控制器包括顯示模塊程序、按鍵程序模分支控制模塊、自動光亮度調節模塊等，單元控制器由按鍵模塊、顯示模塊與調壓模塊組成。程序主流程為以下過程：首先進行系統的初始化，LCD顯示時鐘，系統對環境的明暗進行檢測，對移動的個體進行檢測，當信號檢測完成后，單片機將會接受到來自終端的信號，并進行處理，之后對路燈進行控制，以此進行循環。LCD顯示器對路燈的開關時間進行累計，發現路燈不亮時，系統的控制器將會對信號進行檢測并發出報警，LCD顯示器會對故障地址進行顯示。如圖1所示。

4 智能模擬路燈控制系統調試

基于單片機的智能模擬路燈控制系統測試主要包括三方面的測試：首先進行交通情況自動調節測試，測試結果可以表明自動調節兩個燈的開關；其二是對開關燈定時測試；其三是環境明暗變化自動開關測試，測試結果表明，當環境變暗時，自動開啟路燈，環境變亮時，將會自動關閉。

5 結語

基于單片機的智能模擬路燈控制系統可以實現自主設定顯示開關燈的時間，來對整條支路按時開關燈進行控制，根據光線明暗變化與交通實際情況進行燈光自動調節，當路燈出現故障時，支路控制器發出警報。該系統相對簡單，成本較低，性價比高，具有較高的現實意義。

參考文獻

[1]李軍.基于單片機的模擬路燈控制系統[J].工業控制計算機，2013，06：116-117.

[2]黃果，王平均，林爾敏.基于AT89S52單片機的模擬路燈控制系統[J].哈爾濱職業技術學院學報，2013，04：116-117.

[3]王皚，佘丹妮.基于單片機的模擬路燈控制系統設計[J].儀表技術，2011，11：45-48.

[4]陳靜，周雷，呂廣才，趙安邦.一種模擬路燈控制系統設計[J].現代電子技術，2011，21：186-188.

[5]劉賞.路燈智能控制算法研究與系統模擬[D].西安石油大學，2011.

作者單位

河南大學民生學院 河南省開封市 475000endprint