路燈控制器設計方案比較分析

周丹 賀元偉 鐘錕 王越

摘要：本文主要是設計一個路燈控制器，路燈控制器主要由聲控電路、光控電路、延時電路組成。聲控電路主要由話筒收集聲音信號，光控電路主要由光敏電阻實現，延時電路主要由NE555組成。白天，燈會自己熄滅，有聲音時燈也不會亮;夜晚，有聲音時燈會自動點亮。聲控和光控有利于節能而且便于控制，使電路具有的靈敏度高、性能穩定等優點。仿真表明設計可行。

關鍵詞：聲控電路;光控電路;延時電路;電源電路;555定時器

引言：隨著能源的短缺，對新型節能裝置的需求也越來越大。為了減少空氣污染等問題，減少不可再生資源的使用，提高能源利用率，綠色路燈控制器已成為各個城市的首選。聲光路燈控制器可以實現公共照明系統工作電流和亮度需求的結合，達到節能供電的目的。用電系統的保護功能可延長其使用壽命。它不僅能給人們帶來方便，而且具有節能、高安全的功能。走廊、家居走廊、酒店、酒店等都有很大的采光需求。因此，基于我國國情有必要對聲光路燈進行研究。

一、設計目標

由于路燈的普遍應用性、實用性、節能性等特點，本次設計的路燈控制器為聲光控路燈控制器，且主要應用一些常見的電子元件（如：三極管、橋式整流器等）和集成器件（如：555定時器等），主要實現白天燈滅，晚上有聲音時燈自然點亮的功能，具有安全、便捷、性能穩定、節能，電路靜態功耗小的特點。能夠熟練使用仿真軟件以及集成器件的功能特點，能夠掌握路燈控制器的原理、構成和設計方法等。

二、總體方案設計

通過查閱大量相關技術資料，并結合自己的實際知識，我主要提出了三種技術方案來實現系統功能。下面我將首先對這三種方案的組成框圖和實現原理分別進行說明，并分析比較它們的特點，然后闡述我最終選擇方案的原因。

（一）方案比較

1、方案一

整個電路主要由聲控電路、電源電路、光控電路、延時電路組成，光控電路對整個外界光亮程度進行檢測，輸出與整個光亮程度相對應的電壓信號，從而實現白天燈泡不亮晚上燈泡亮的功能。話筒能夠收集聲音，當有聲音時燈會自然點亮，沒有聲音時，燈會自動熄滅。延時電路可使燈泡在聲音消失后延遲一點時間熄滅，必要時可增加一個開關，以便于控制聲控部分，提高實用性。

2、方案二

用74LS161和74LS194以及555定時器來控制電路，主要由脈沖產生電路、時序控制電路等組成，通過脈沖信號發生器來驅動控制電路，寄存器輸出端直接驅動燈泡使其發亮，可進行計數，計算燈泡開關的次數。

（二）方案論證

經過仿真，兩種方案均可以實行且都能實現其功能。

方案一的優點在于電路構成簡單，實現起來也很容易，器件都是平常的常用器件，且能夠對電路進行很好的控制，便于在現實生活中進行管理和維修。采用555時基電路作為控制元件，其控制性較好，不但制作簡單，調試容易，而且電路的靜態功耗也很小。缺點是電路沒有計數功能，與方案二相對功能比較單一。實現的難點在于要分清器件的管腳功能及作用，聲音來源的收集不易集中以及光源強度對電路的影響較大。

方案二的優點在于電路相對使用的知識層面要多一點，可實現計數功能;能夠不使用光控來控制電路，便于特殊情況下進行檢測與控制;可以控制哪些燈泡亮，哪些燈泡不亮。缺點是電路有點太過復雜，燈泡管理不太集中;不能實現簡便控制，且燈泡亮度不穩定，容易產生閃爍現象;開關數目太多，對于元器件的浪費有點嚴重。實現的難點在于要隨時檢查電路端口是否接對且對仿真繪圖能力有一定要求，生產成本會有提高，實施普及起來有一定困難，且制作不太容易。

（三）方案選擇

在現實生活中，路燈是為了方便人們生活的，它不僅能夠美化社會生活環境，且能夠起到促進社會生活和諧發展以及保障百姓生活的安全、自由、幸福的重要作用。沒有和諧、幸福的社會生活，哪來百姓的安居樂業。本著黨的方針政策，一切為了人民，一切服務于人民的要求。基于現實生活中要求路燈要方便且易于操作，安全性要求高，便于控制電路。能夠是實現多種控制以便進行維修檢測，制作成本不太高，能夠普及實施等原因，最終選擇方案一。

結束語：隨著城市化進程的加快和人民生活水平的不斷提高，城市建設顯得越來越重要。每一條街上到處都有路燈，不僅照亮了人們的日常生活，也給社會生活帶來了安全和方便。在當今信息爆炸時代，科學技術越來越多地走進人們的生活，路燈的設計也越來越多樣化，越來越多的廠家，智能化改造，良好的節能性，各種功能，如聲光控制路燈，太陽能路燈，智能節能路燈等。在當今先進技術時代，人們追求卓越不僅是好的，而且是綠色無污染的，不僅有利于環保，也有利于降低成本。

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[7]賈更.電子技術基礎實驗、設計與仿真.鄭州大學出版社2006.

作者簡介：

周丹（1998-），女，漢，四川南充，本科，研究方向：軌道交通信號與控制（通訊作者）

賀元偉（1998-），男，漢，四川隆昌，本科，研究方向：自動化

鐘錕（1998-），男，漢，四川眉山，本科，研究方向：電氣工程及其自動化

王越（1997-）女，漢，四川南充，本科，研究方向：電氣工程及其自動化