《‌基于STC89C52单片机的智能路灯控制系统设计与实现》14000字.docx

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?基于STC89C52单片机的智能路灯控制系统设计与实现

摘要

目前，随着世界不断发展，电力资源被大量消耗，如何节能降耗成为我们的热议课题。本系统以STC89C52为核心，利用BH1750FVI传感器采集光照强度、HC-SR501红外线技术对人和车辆进行监测、结合外部电路和接口设计，控制路灯的亮度以及开灯时间，LCD屏幕会实时显示智能路灯系统的运行状态，路灯只会在设定的时间段内开启，达到节约能源的目的。经系统测试结果证明，智能全自动路灯控制系统基本实现了所需功能，且有一定的节能作用。此系统虽然设计较为简单，但是在日常生活中具有很大的实用价值。

关键词：智能控制；路灯；STC89C52单片机；传感器。

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 3

1.1论文研究背景及意义 3

1.2发展历史及研究现状 3

1.3本文的主要研究内容 4

第二章系统的设计方案 6

2.1系统设计需求 6

2.2方案设计 6

2.2.1光照强度采集电路构建方案设计 6

2.2.2人或者车辆活动轨迹采集方案设计 7

2.2.3系统控制与逻辑处理方案设计 8

2.2.4显示器方案设计 8

第三章系统的硬件设计 10

3.1供电电路设计 10

3.2光照强度采集模块 10

3.3红外人体检测模块 12

3.4控制系统模块 13

3.5灯光亮度模块 14

第四章系统的软件设计 16

4.1程序设计流程图 16

4.2BH1750光照强度传感器程序设计 17

4.3PWM脉宽调制波输出 19

4.4LCD12864程序设计 21

4.5DS1302程序设计 23

第五章系统调试与检测 26

5.1系统功能性测试与分析 26

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5.2供电电路模块测试 26

5.3光照强度采集模块测试 27

5.4红外人体检测模块测试 27

5.5控制系统模块测试 27

5.6灯光亮度模块测试 28

结束语 29

参考文献 30

附录 34

附录一系统原理图 34

附录二系统源程序 34

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第一章绪论

1.1论文研究背景及意义

目前，随着科技的飞速发展，人们对生活质量的要求越来越高，各种智能设备不断涌现，自动化智能控制设备逐渐向人性化的方向发展。智能化产品可以更好地满足人们的需求，是未来所有产品设计和制作的发展趋势。

路灯在人们的日常生活中起着举足轻重的作用，但是目前，绝大多数的街边路灯采用的依然是传统路灯，由人工来控制，工人每天傍晚要去开启路灯，早晨要很早去关闭路灯，当遭遇恶劣天气、工人出门受阻时，增加了非常大的工作量，这样的情况极大地浪费了人力资源。其次，由于每天后半夜街上的人和车辆其实都非常少，经常存在无人无车的情况，但是路灯却一直亮着，这对于电能的损耗是非常大的，这时我们可以采用红外线技术检测人和车辆的通过情况，当有人和车辆通过时候，路灯才会亮起，这样达到了减少电能损耗的目的。为了减少人力资源和电能的损耗，智能全自动路灯控制系统的设计与使用显得尤为重要。

在这样的背景下，本文设计了一个能够满足日常路灯的照射要求，同时还能够减少能源损失的系统。本系统采用STC89C52单片机作为主要控制器，通过数字光照传感器获取环境光照强度，路灯可根据环境自动调节路灯亮度；通过人体红外传感器检测有人或者车辆的通行情况，在人或车辆通行时，路灯会变亮。LCD屏幕还可以实时显示系统运行状态，且路灯只会在设定的时间段内才会开启，以此达到节能降耗的目的。

1.2发展历史及研究现状

15世纪，路灯首次出现在伦敦。到了16世纪，路易十四下令照亮城市街道，于是巴黎街头出现了很多路灯。最初的路灯都是用油灯和蜡烛照明，不过光线很微弱。后来使用了煤油，光线变亮了，但是效果依然不好，直到汽灯的出现，迅速风靡了欧洲。

1843年，上海街头的路灯首次亮相，虽然它是煤油点燃的，但还是吸引了很多人前去一睹风采。后来，上海租界的路灯被换成了煤气灯，它的亮度是煤油灯的好几倍，可以为晚上的行人提供照明。1879年，上海第一盏装有内燃机的中国电灯被点亮。那时，每个电灯都要在每个灯杆上安装一个闸刀开关，由工人每天进行开启和关闭，后改用一个开关控制多盏路灯。1906年，北京率先安装了官办的路灯，负责管理路灯的人被称为稽查员。到了1911年，北京城内七个地区的电灯总数已超过600个。1943年，电灯取代了北京城所有的燃油灯，从此煤油灯退出了历史舞台。北京在1960年安装了23台日光灯，这是我们首