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文檔簡介

1、基于單片機的路燈遙控裝置的設計目 錄摘要1Abstract11 引言11.1 選題背景和意義21.2 設計要求21.3 研究現狀32 系統硬件設計42.1 硬件總體設計42.2 單片機控制模塊42.2.1 發射部分單片機控制模塊42.2.2 接收部分單片機控制模塊52.3 無線遙控信號發射、接收模塊52.3.1 PT2262編碼電路52.2.2 PT2272解碼電路62.4 按鍵電路模塊72.4.1 按鍵功能介紹72.4.2 按鍵電路設計82.5 光線感應電路92.6 路燈驅動電路92.7 顯示電路模塊103 系統軟件設計113.1 遙控路燈發射系統設計113.2 遙控路燈接收系統設計124

2、系統測試134.1 系統總體調試134.2 測試儀器134.3 調試步驟134.4 測試結果134.4.1 測試數據144.4.2 PWM波形圖155 總結與展望175.1 總結175.2 展望17參考文獻18致 謝19附 錄20基于單片機的路燈遙控裝置的設計 職業技術教育學院 應用電子技術教育專業 汪 洋(07440113) 指導老師:林祝亮(副教授)摘要:通過對路燈的有效控制,從而達到節約能源的目的,本文設計了一款基于單片機的路燈遙控裝置。該裝置利用PWM波對路燈進行調光控制,通過無線模塊進行信號的傳輸,以實現路燈的無線遙控。該系統具有時間顯示、光控和人工模式的自動切換功能。實驗結果表明,

3、該裝置能有效地實現對路燈的遙控控制,能有效地節約能源、提高照明管理水平和減少路燈的損耗。關鍵詞:路燈;AT89C51單片機;PWM波;遙控裝置The Design of Street Lamp Remote Control Device Based on SCMName: Yang Wang Director:ZhuLiang LinAbstract:Through the effective control of streetlights, so as to achieve the purpose of energy saving, this paper designs a paragrap

4、h of the lamps of the remote control device based on single chip. The device using PWM waves on the street lamps, adjust light control through wireless module in signal transmission, so as to realize the street lamp wireless remote control. The system has time to show, light-activated and artificial

5、ly mode automatically switch function. The experimental results show that the device can effectively achieve the remote control for street lamp, can effectively save energy, improve the management level and reduce street lighting the loss. Key Words:Street lamps; AT89C51microcontroller; PWM;Remote c

6、ontrol device1 引言隨著時代的發展,城市現代化建設步伐不斷加快,對城市路燈照明及城市亮化工程需求也更大,而能源的供需矛盾也越來越突出,節電節能、綠色照明的要求越來越迫切,越來越高。如何充分利用高科技手段解決上述矛盾也就成為當前照明控制領域一個新的課題。城市路燈照明自動化控制和智能化管理作為城市現代化的標志之一,它所帶來的經濟和社會效益是十分顯著的,它的推廣和實施也將是市政工程建設中的一項重要內容。1.1 選題背景和意義在信息技術高速發展的今天,路燈照明作為一個產業在我國已得到了充分的發展,如何采用更方便、更節能性、更環保性并更智能化地管理路燈是工程技術人員十分關注的問題。尤其在這

7、個能源緊張的社會,節能和環保顯得尤為重要。例如,2003年,中國電光源產量約80億只,居世界第一位,中國有7000多家照明電器生產廠家,是世界上最大的照明產品的生產基地和出口國。照明在我國電力消費中所占的比重也越來越大:2004年中國發電總量21870億千瓦時,照明耗電約為2187億千瓦時,占當年發電量的10。相當于三峽水力發電工程建成后,年發電能力840億千瓦時的近3倍12。近年來,盡管我國的電力建設取得了很大的發展,但這并不意味著我國的電力資源己經過剩,事實恰恰相反,電力供應不足和能源短缺的現象十分嚴峻。翻開2003年的新聞,電荒二字十分搶眼。2004年6月16日,國家電網公司總經理趙希正

8、表示。夏季電網將面臨八十年代以來嚴峻的缺電局面,全網電力供應的缺口將達到三千萬千瓦左右34;根據電力專家的判斷,上海尚屬于“一般短缺”,江蘇屬于“嚴重短缺”,浙江則進入“電力危機”狀態5。2005年開春以來,越來越多省份的電力緊張警報再次拉響。由于缺煤和季節性缺水。南方電網已經電力告急。南方電網公司稱,平均每天缺電780千瓦,整個電網最高負荷逼近4000萬千瓦,廣西、云南、海南電網的最高負荷都已達到去年的峰值67。節能環保已經成為當今社會的主題,而路燈在城市中數量非常巨大,如果開啟和關閉不能進行有效控制,會造成能源的浪費,因此設計一款路燈遙控系統裝置具有一定的實際意義。一個智能路燈系統的設計可

9、以明顯的提高路燈的用電效率,改善率因素,在節約能源,電力資源合理利用的今天,該裝置有著十分廣闊的社會和商業前景。1.2 設計要求 本課題主要是設計一款基于單片機的路燈遙控系統裝置,主要研究內容如下: (1) 具有光控模式和人工設置兩種模式,兩種模式能進行切換;路燈用LED來模擬。 (2) 切換到人工設置模式時,能完成亮度的手動調節,整個范圍內可以進行 四檔調節,亮度調節的分辨率為25%; (3) 所有的控制功能都用遙控完成,在遙控板上要進行當前時間的顯示,時 間最小顯示到分。1.3 研究現狀在科學技術迅速發展的今天,人類社會發生了翻天覆地的變化,使我們的生產生活更加豐富多彩。LED作為一種節能

10、減排的新光源,具有無污染和環保這一大優點,已被廣泛的應用。因此各種有關LED的控制技術也應運而生。文獻8介紹了一種新穎的多路無線遙控開關系統的設計方法,采用單片機對接收到的信號進行軟件解碼,主要是避免了采用專用解碼芯片的有關限制,可以增強系統的擴展性和靈活性,即用遙控器的操作來實現原有設備的開、停、變向、變速等功能。文獻9設計了一種基于無線收發數傳模塊PTR2000的家庭智能電子開關,實現了家庭照明電燈、電器設備等集中控制的電子化、遙控化。這種方法不但彌補了機械開關易磨損的不足,而且解決了在比較大的房子里夜間要啟動開關非常麻煩的問題。文獻10介紹了一種基于單片機的遠程無線遙控系統,其主控制器為

11、W78E516B微處理器,采用RTL8019AS芯片進行網絡通訊。本地控制器與被控制設備的通訊采用RF無線遙控方式,免去了布線的麻煩;通過單片機進行軟件模擬PT2262硬件編碼,節約了硬件成本。文獻11分析了城市路燈照明耗電大、設備使用壽命短的原因,提出了采用補償變壓器穩壓方式和P89C51RD2單片機進行穩壓控制的解決方案。文獻12探索出了一種基于單片機控制技術的可編程無線電遙控多通道開關系統的設計方法。采用該方法設計的遙控開關系統控制方便,適用于含有較多受控電器的場合,可實現多路多功能控制。文獻13設計了一種基于單片機技術的無線遙控家居照明系統,可以從任意房問無線遙控家中任意一盞燈具的工作

12、,真正實現了“分散控制,集中管理”的目的。該方案主要采用全數字化的設計方案,充分體現了現代人對家居的智能化、人性化管理的需求。文獻14直接采用EM78系列單片機構成無線遙控發送接收裝置和照明系統的主控制器,并在此基礎上構成了一種新型的智能照明系統。文獻15介紹了一種可編程無線電遙控多通道開關系統的設計方法。該方案通過充分利用其軟、硬件資源,為無線電遙控提供了合理、廉價的解決方案。本設計完成基于單片機的路燈遙控裝置的設計,利用光敏電阻對路燈進行光控控制,通過無線發射接受模塊進行信號的發送和接受并利用單片機來實現四個按鍵對路燈的遙控控制,并且四個按鍵同時控制數碼管顯示。2 系統硬件設計2.1 硬件

13、總體設計本系統是基于單片機的路燈遙控裝置系統,具有對路燈亮度調節、人工設置與光控模式相互切換以及對當前時間的設置等功能。系統原理框圖如圖2-1所示。該系統主要分為無線遙控信號發射和接收模塊、單片機控制模塊、按鍵電路模塊、顯示電路模塊、光線感應模塊與路燈模塊。單片機 1顯示電路路燈按鍵電路單片機 2光線感應電路驅動電路無線發射無線接收圖2-1 系統原理框圖2.2 單片機控制模塊根據設計任務要求,本設計主要實現對路燈遙控系統的操作,因此采用了兩塊單片機進行信號的處理和傳輸。發射部分單片機控制模塊主要進行信號的處理和發射;接收部分單片機控制模塊主要是進行信號接收和顯示。2.2.1 發射部分單片機控制

14、模塊系統硬件總體框圖如圖2-1所示,單片機1采用的是AT89C51單片機,其主要作用是對四個按鍵功能的設置,來完成遙控與人工控制路燈,并控制發送的信號,同時可以進行當前時間的設置。單片機AT89C51的電路原理圖如圖2-2所示。圖2-2 AT89C51原理圖2.2.2 接收部分單片機控制模塊本系統考慮到接收部分單片機控制模塊,即單片機2,其所用到的管腳只需要二十個。如果采用AT89C51則多出二十個管腳,既占據空間又浪費成本及資源。因此,系統總體框圖如圖2-1所示,單片機2采用AT89C2051單片機,其主要的作用是接收無線發射電路的信號來控制路燈的亮度。單片機AT89C2051的電路原理圖如

15、圖2-3所示。圖2-3 AT89C2051原理圖 2.3 無線遙控信號發射、接收模塊無線發射模塊是用來發射進行模式的切換和時間的設置的指令,無線接收模塊是用來接收控制命令。本設計的實現主要采用遙控來控制,因此需要PT2262/PT2272這組芯片通過編解碼實現對路燈的無線遙控。2.3.1 PT2262編碼電路PT2262是一款用以編碼的芯片,在本設計中關于PT2262的編碼發射電路原理圖如圖2-4所示。圖2-4 PT2262編碼發射電路原理圖如圖2-4所示,PT2262編碼芯片的D1-D8、A1-A4所對應的第1-8、10-13管腳為地址管腳,是用于進行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(

16、懸空);D7-D8、A1-A4所對應的第7-8、10-13管腳為數據輸入管腳,有一個為“1”即有編碼發出,內部下拉;Vdd所對應的第18管腳接Vcc,即接電源正端;Vss所對應的第9管腳接地,即接電源負端;TE所對應的第14管腳接編碼啟動端,用于多數據的編碼發射,低電平有效;RT1所對應的第16管腳接振蕩電阻輸入端,與RT2所接的電阻決定振蕩頻率;RT2所對應的第15管腳接振蕩電阻振蕩器輸出端;Out所對應的第17管腳接編碼輸出端,通常情況下為低電平。本設計中PT2262編碼電路的主要功能是將A1-A4四路信號,用PT2262編碼,通過發射模塊發射出去。2.2.2 PT2272解碼電路PT22

17、72是一款用以解碼的芯片,在本設計中關于PT2272的解碼接收電路原理圖如圖2-5所示。圖2-5 PT2272解碼接收電路原理圖如圖2-5所示,PT2272解碼芯片的D1-D8、A1-A4所對應的第1-8、10-13管腳為地址管腳,是用于進行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),此時,電路中的PT2272的地址編碼必須與PT2262一致,否則不解碼;D7-D8、A1-A4所對應的第7-8、10-13管腳為地址或數據管腳,用來當做數據管腳時,只有在地址碼與PT2262相一致時,數據管腳才能輸出與PT2262數據端所對應的高電平,否則輸出為低電平,而且鎖存型只有在接收到下一組數據才能轉換

18、;Vdd所對應的第18管腳接Vcc,即接電源正端;Vss所對應的第9管腳接地,即接電源負端;IN所對應的第14管腳接數據信號輸入端,其信號主要來自接收模塊的輸出端;RT1所對應的第16管腳接振蕩電阻輸入端,與RT2所接的電阻決定振蕩頻率;RT2 所對應的第15管腳接振蕩電阻振蕩器輸出端;VT所對應的第17管腳接解碼有效確認輸出端,通常情況下為低電平,解碼有效才變成高電平,而這個狀態是瞬態反應。編碼芯片PT2262發出的編碼信號主要由:地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字,解碼芯片PT2272接收到信號后,其地址碼經過兩次比較核對后,VT 腳才輸出高電平,與此同時相應的數據腳也輸出高電平,如

19、果發送端一直按住按鍵,編碼芯片也會連續發射。當發射機沒有按鍵按下時,PT2262不接通電源,其17腳為低電平,所以 315MHz 的高頻發射電路不工作,當有按鍵按下時,PT2262 得電工作,其第17腳輸出經調制的串行數據信號,當17腳為高電平期間 315MHz 的高頻發射電路起振并發射等幅高頻信號,當17腳為低平期間 315MHz 的高頻發射電路停止振蕩,所以高頻發射電路完全受控于 PT2262 的17 腳輸出的數字信號,從而對高頻電路完成幅度鍵控(ASK 調制)相當于調制度為 100的調幅。本設計中PT2272解碼電路的主要功能是接收發射電路發過來的315M高頻信號,再經過解碼后由A1-A

20、4輸出。2.4 按鍵電路模塊2.4.1 按鍵功能介紹 本設計主要有四個按鍵,分別為上升按鍵、下降按鍵、模式切換按鍵和確定按鍵。其鍵面示意圖如圖2-6所示。模式切換確 定 圖2-6 鍵面示意圖(1) 上升按鍵:其作用主要是調節路燈亮度使其逐漸增強,以及對時間的上升調節;(2) 下降按鍵:其作用主要是調節路燈亮度使其逐漸減弱,以及對時間的下 降調節;(3) 模式切換按鍵:其作用主要是對路燈的光控模式與人工設置之間進行切 換;(4) 確定按鍵:其作用主要是實現路燈亮度調節與時間設置的切換。2.4.2 按鍵電路設計本設計共有四個按鍵,其按鍵電路原理圖如圖2-7所示。圖2-7 按鍵電路原理圖如圖2-7所

21、示,按鍵電路設計中的按鍵S1、S2、S3、S4分別代表上升、下降、模式切換和確定這四種按鍵功能。四個按鍵連接與AT89C51單片機的P3口相連。通過單片機軟件編程來控制路燈,主要靠軟件識別各個按鍵的狀態來實現四個按鍵的功能。按鍵是一個常開型按鈕開關,常態時按鍵的兩個觸點處于斷開狀態,按下鍵時它們才閉合。按鍵在本設計中相當于輸入設備,操作人員可以通過按鍵下達命令,為人們實現一個人機交互的平臺。按鍵是人與單片機打交道的主要設備,按鍵的讀取容易引起誤動作。可采用軟件去抖動的方法處理,軟件的觸點在閉合和斷開的時候會產生抖動,這時觸點的邏輯電平是不穩定的,如不采取妥善處理的話,將引起按鍵命令錯誤或重復執

22、行,在這里采用軟件延時的方法來避開抖動,延時時間為20ms。在單片機應用系統中,按照按鍵與單片機的連接方式可分為獨立式按鍵和矩陣式按鍵。矩陣式按鍵又叫行列式按鍵。獨立式按鍵是直接用I/O口線構成的單個按鍵電路,其特點是每個按鍵單獨占用一根I/O口線,每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態。但當所需按鍵數量多,會占用過多的I/O口線。因為單片機的I/O口有限, 顯然,在按鍵數量較多時,矩陣式按鍵較之獨立式按鍵要節省很多I/O口線。但必須將行線、列線信號配合起來作適當處理,才能確定閉合鍵的位置。在設計按鍵電路時,因為本次設計中僅用到四個按鍵,獨立式按鍵有利于PCB的作圖。故選用獨立式按鍵。2.

23、5 光線感應電路根據本設計要求,當按下模式切換按鍵時,本設計從原來的人工設置模式切換成光控模式,此時路燈受外界光線的控制。因此本設計采用光敏電阻來實現路燈的光控模式。光線感應電路原理圖如圖2-8所示。圖2-8 光線感應電路原理圖2.6 路燈驅動電路本系統中的路燈模塊主要是實現路燈的亮滅。在對設計任務及要求中的部分功能進行設計完之后,必須要驅動路燈的運行,才能完成整個電路的設計。路燈模塊的設計是運行在直流電壓5V的電源下的。路燈驅動電路原理圖如圖2-9所示。圖2-9 路燈驅動電路原理圖2.7 顯示電路模塊本系統的顯示電路模塊主要是由顯示驅動電路(左圖)和微型顯示4個數據的數碼管(右圖)組成,主要

24、是用來顯示時間,方便遙控人員進行當前時間的校對。顯示電路原理圖如圖2-10所示。圖2-10 顯示電路原理圖如圖2-10所示,四位一體的共陽顯示數碼管的八個段碼腳與AT89C51單片機的P0口相連,即為單片機送入段碼;四位一體的共陽數碼管的四個位選,分別是數碼管第6腳、第8腳、第9腳、第12腳與驅動晶體三極管9012的集電極相連;位驅動連接的四個1K電阻與AT89C51單片機的P2口相連。段驅動信號低電平有效,驅動晶體三極管9012的信號也是低電平有效。LED顯示分動態顯示和靜態顯示。動態顯示方式的硬件電路簡單,但設計上如果處理不當,易造成亮度低,閃爍問題。動態顯示采用多路復用技術的動態掃描顯示

25、方式,復用的程度不是無限增加的,因為利用動態掃描顯示使我們看到一幅穩定畫面的實質是利用了人眼的暫時效應和發光時間的長短,發光的亮度等因素。靜態顯示,是由微型計算機一次輸出模型后,就能保持該顯示結果,直到下次發送新的顯示模型為止。靜態顯示驅動程序簡單,且CPU占用率低,但每個LED數碼管需要一個鎖存器來鎖存每一個顯示位的筆段代碼,硬件開銷大,僅適合顯示位數較少的場合。為了簡化電路,降低成本,故采用動態顯示的方式。3 系統軟件設計本系統的運行程序采用C語言編寫,采用模塊化設計。本系統軟件設計主要分為遙控路燈接收系統軟件設計和遙控路燈發射系統軟件設計兩部分。3.1 遙控路燈發射系統設計 遙控路燈發射

26、系統設計總體流程圖如圖3-1所示。遙控路燈發射系統設計主要由開始、初始化、發射部分設置子程序和結束四個模塊構成。其中最核心的設計部分為發射部分設置子程序模塊,其流程圖如圖3-2所示。發射部分設置子程序模塊主要分為按鍵掃描、時鐘調整和電路發射三部分。 圖3-1 遙控路燈發射系統總體流程圖 圖3-2 發射部分設置子程序流程圖當程序執行時,先進入初始化,在四位一體數碼管上顯示。初始化完畢后,進行按鍵掃描。當按下key3鍵時,則進入當前時間的調整,由key0鍵和key1鍵分別對時間進行加減調節,此時數碼管上的時間就會發生變化。若按下key3鍵則選擇了亮度系統,此時key0鍵和key1鍵分別對亮度進行增

27、減調節。3.2 遙控路燈接收系統設計遙控路燈接收系統設計總體流程圖如圖3-3所示。遙控路燈接收系統設計主要由開始、初始化、接收部分設置子程序和結束四個模塊構成。其中最核心的設計部分為接受部分設置子程序模塊,其流程圖如圖3-4所示。接收部分設置子程序模塊主要分為接收數據、控制路燈和控制光控開關三部分。 圖3-3 遙控路燈接收系統總體流程圖 圖3-4 接收部分設置子程序流程圖 接收部分當接收到發射出來的信號時,開始執行初始化。此時key3鍵選擇了亮度系統。當按下key0鍵,路燈亮度就會增強;而按下key1鍵,路燈亮度就會減弱。其中的key2鍵是用作遙控模式和光控模式之間的切換,即控制光控開關的按鍵

28、。若key2鍵選擇了遙控模式,路燈就根據按鍵發出的信號進行調整;若key2鍵選擇了光控模式,路燈就根據光敏電阻的變化信號進行調整。 4 系統測試4.1 系統總體調試本設計要求準確性高、穩定性好、抗干擾能力強等功能,系統調試除了驗證數據處理的精度,確保判斷的準確性外,同時必須確認各項功能的正常運行。根據系統設計方案,本系統的調試共分為三大部分:無線發射、接收電路調試、單片機調試和PWM波調試。系統設計中多采用模塊化設計,以便實現對各電路功能模塊的逐級測試。4.2 測試儀器由于任務需要進行系統調試,因此在測試過程中,利用儀器以便完成各模塊功能的測試。測試儀器清單如表4-1所示。表41 測試儀器清單

29、編 號名稱型 號1數字萬用表HONGDADT92042雙路跟蹤穩壓穩流電源DH1718E-53雙信道數字示波器Tektronix TDS1002 60Mhz 4.3 調試步驟 (1)無線發射、接收電路調試先用按鍵開關輸入四路數據給無線發射電路,看接收電路能不能收到無線發射電路的數據信號。調試成功后再接上單片機的P1口。 (2)單片機調試 接上單片機最簡單的外圍電路后,燒個最簡單的程序進單片機,看單片機是否工作來確定單片機的好壞。確保后再跟無線發射電路、串口電路連接上。 (3)PWM波調試本設計通過改變PWM波的占空比來調節路燈的亮度,由于PWM是由單片機P3.5口輸出,而P3.5口與LED的負

30、極相連,因此占空比越大,LED的亮度越暗。4.4 測試結果根據本系統設計任務書的要求逐一對各項性能指標的測試,并進行記錄,給出測試結果。4.4.1 測試數據本系統所測PWM波的測試數據表如表4-2所示。本設計中LED的亮度總共有十檔可以進行調節。在測試數據的過程中,當LED的實際亮度為最亮時,測得示波器中PWM波全為低電平,因此按理論要求得出占空比為0,此時測得LED兩端電壓為3.199v。同理可得,當LED的實際亮度為全暗時,測得示波器中PWM波全為高電平,因此按理論要求得出占空比為1,此時測得LED兩端電壓為47.8mv。測試過程中,首先將發射部分單片機控制模塊和接收部分單片機控制模塊分別

31、通上5V直流電源,此時LED點亮。接著把示波器的輸出數據線接頭接在LED的一端,按下key0 鍵,即上升按鍵,則LED變亮。繼續按下key0鍵,直至LED達到最亮為止。再點擊示波器調節波形,自動讀取數據。此時的數據是LED最亮時側得的數據。然后按下key1鍵,即下降按鍵,則發現LED亮度減弱一檔,從而讀取示波器數據。同理,每按一次key1鍵,LED的亮度則相對應的減弱,直至LED熄滅為止。所側得的數據如表4-2所示。表4-2 PWM波的測試數據表平均值LED兩端電壓正頻寬負頻寬周期占空比實際亮度241mv3.199v/0最亮729mv2.87v360.2us3.100ms3.46ms0.104

32、一檔1.21v2.546v730.2us2.750ms3.48ms0.209二檔1.69v2.224v1.100ms2.400ms3.500ms0.314三檔2.17v1.905v1.460ms2.060ms3.520ms0.414四檔2.68v1.587v1.820ms1.730ms3.550ms0.512五檔3.14v1.272v2.200ms1.370ms3.570ms0.616六檔3.59v965mv2.550ms1.040ms3.590ms0.710七檔4.05v657mv2.920ms689.8us3.610ms0.808八檔4.50v353.8mv3.290ms349.7us3.

33、640ms0.903九檔4.96v47.8mv/1全暗說明:表中“/”是由于示波器所給的正頻寬、負頻寬等有問號的數據是錯誤的,不能直接讀出數據,因此用“/”表示。4.4.2 PWM波形圖測試中,當LED亮度發生變化時,用示波器所測得的PWM波數據隨之也發生變化,波形也相應變化,見下圖。如圖4-1所示是LED為最亮時,測得PWM波為低電平,求得的占空比為0。如圖4-2所示是LED為亮度減弱一檔時的PWM波,此時占空比為10%。同理可得LED其他亮度時的PWM波。 圖4-1 全亮時波形圖 圖4-2 亮度減一檔波形圖 圖4-3 亮度減二檔波形圖 圖4-4 亮度減三檔波形圖 圖4-5 亮度減四檔波形圖

34、 圖4-6 亮度減五檔波形圖 圖4-7 亮度減六檔波形圖 圖4-8 亮度減七檔波形圖 圖4-9 亮度減八檔波形圖 圖4-10 亮度減九檔波形圖 圖4-11 全暗時波形圖5 總結與展望5.1 總結從選題到定稿,從理論到實踐,通過本次畢業設計,不僅鞏固了以前所學的知識,而且還學到了很多書本上沒有學到的知識,更充分利用理論知識去解決具體問題。在這期間,我的學習能力提高了,解決問題的能力增強了,實際工作的能力也提高了,這些技能和方法將對以后的工作有很大的幫助。時至今日,路燈的無線遙控已經在生活中得到了越來越多的應用,給人們帶來了極大的便利。本設計具有以下幾個特點:1、可實現路燈的亮度調節。2、人工設置

35、與光控模式可以相互切換。3、遙控距離可達30m以上。 4、采用了單片機,使系統體積小,重量輕,加強了靈活性和可靠性。5.2 展望 隨著人們生活水平的提高,人們對生活品質的追求也越來越高,路燈照明作為生活中一個不可缺少的部分,人們希望能隨心所欲地控制光源的發光時間、亮度;根據環境需要實現路燈亮滅的功能;操作簡單、管理方便。傳統的路燈照明系統已無法滿足這些要求,因此路燈照明系統的智能化無疑會給人們的生活帶來深刻的影響,便于提高人們的生活質量。 在本次路燈遙控裝置的設計中,主要采用AT89C51、AT89C2051兩塊單片機控制模塊為主要控制方式。它不僅具有對燈光進行靈活方便的智能化控制,提高照明環

36、境的品質,而且具有時間的當前設置、人工設置與光控開關設置的模式切換等高級功能。但是本設計還存在著一些缺陷,首先四位一體數碼管只顯示當前時間,不能進一步去控制路燈。其次,四個按鍵下達命令后,沒有一個反饋信號,可以再加一對編解碼接收發射模塊,產生一個握手信號,把反饋回來的信號用數碼管顯示。總之還需要再加以改進,以達到更好的性能和效果。路燈遙控裝置的設計一直往實用性,操作簡單,能源損耗小,安全性能好等方面發展,許多實際問題還需要在實踐中不斷加以總結和完善,只有通過實踐才能使設計不斷臻于完美、性能不斷臻于最佳。參考文獻1 陳喆.按需照明時代的到來J.智能建筑,2005,(02):P68-70.2 高飛

37、.照明有多重要J.照明工程學報,2005,(02):P36.3 “電荒”牽絆中國經濟發展EB/OL.,2003.12.4 菲雪,大光.如何阻抗“電荒”沖擊波J.財經界,2003,(09):P16-19.5 徐維暉,孫廣慶.試從經濟學的角度解釋2003夏季“電荒”現象J.東北水利水電,2004,(01):P4-6.6 電荒2004年中國仲夏夜之惡夢EB/OL.,2004.6.7 2005年電荒再襲東南地EB/OL.,2005.11.8 周計文.基于單片機的多路無線遙控開關設計J.微處理機,2008(03):P159-161.9 李鴻強,苗長云,李家星.基于PTR2000模塊的家庭智能電子開關J.

38、天津工業大學學報,2004,23(06):P74-79.10 徐渺.基于51單片機的低價型遠程多用途無線遙控模塊J.工業控制計算機,2006,19(05):P69-72.11 謝子殿,朱秀.基于單片機控制的智能化路燈節能裝置的設計J.微計算機信息,2005,21(03):P80-82.12 童強民.一種基于單片機系統的無線遙控技術J.電腦知識與技術,2009,5(8):P2021-2022.13 張培志,陸偉,仇芝,成芋霖.基于單片機技術的無線遙控家居照明系統J.儀器儀表用戶,2008,15(03):P35-36.14 陳勇旗,譚冠政.無線遙控智能照明系統J.電氣應用,2005,24(02):

39、P53-56.15 陳龍,秦會斌,周慶華.可編程無線電遙控多通道開關系統的設計J.半導體技術,2004,29(9):P60-73.致 謝 兩個月的畢業設計轉眼就結束了,我的畢業設計也完成了。在這期間我得到了很多同學、朋友和老師的幫助,如果沒有他們,我想我真的不知道畢業設計要怎么弄,是他們使我的畢業設計能得以順利完成。 在這里首先要感謝我的指導老師林祝亮老師,在整個的畢業設計過程中,由于我的經驗匱乏,難免有許多考慮不周的地方,多謝林老師不厭其煩的對我指導。林老師平日里工作繁忙,但在我做畢業設計的每個階段,從選定課題到查閱資料,設計草案的確定和修改,中期檢查,系統源程序的設計等整個過程中都給予了我

40、細心的指導,謝謝林老師。其次還要感謝萬旭老師在我設計電路時對我指出的不足,并及時指導我改正錯誤,萬分感謝萬老師的細心指導。感謝我的大學同學吉衛香、李成中、姚杰,在撰寫論文和設計實物的過程中給予我很大的幫助。 感謝在畢業設計中幫助過我的很多同學,每次在遇到困難時總能幫我解決不少的問題。還有在做實物時,謝謝他們給我提供了焊接所需的所有焊接工具,幫助我一起合理安排整體布局,這樣焊起來就更加的方便,節省了不少的時間,使我能按時完成課題,也能跟上我的設計進度。 最后,感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師。附錄一:原理圖1 路燈遙控接收系統原理圖2 路燈遙控發射系統原理圖附錄二:PCB圖1 路燈遙控

41、接收系統PCB圖2 路燈遙控發射系統PCB圖附錄三:實物圖附錄四 元件清單名稱名稱數量單片機AT89C511單片機AT89C20511編碼芯片PT22621解碼芯片PT22721三極管80502三極管90124開關SW-PB4晶振12M2電解電容1uf2光敏電阻1電阻1K7電阻47K2電阻30011電阻10K4電阻4.7M1電阻1M1電容30pf4電容1032數碼管(共陽)LG3641BH1發光二極管白色1底座40腳1底座20腳1底座18腳2排阻1排針10附錄五:系統軟件程序1 路燈遙控接收系統程序/*遙控路燈接收電路*/*STC11F04E-2011-3-7*/#include<reg

42、52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*端口聲明*/sbit led0=P10;sbit led1=P11;sbit led2=P12;sbit led3=P13;sbit key0=P14;sbit key1=P15;sbit key2=P16;sbit key3=P17;sbit led_out=P35;uchar t0,on=50,off=100;/*1ms延時*/void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=114;y>0;y-);/*鍵盤掃

43、描*/void keyscan()uchar key_s0,key_s1,key_s2,key_s3;uchar num;key_s0=!key0;key_s1=!key1;key_s2=!key2;key_s3=!key3;if(key_s0=0)delay(2);if(key_s0=0) /光線增強while(key0);on=on-10;if(on=-10)on=0;if(key_s1=0) /光線減弱delay(2);if(key_s1=0)while(key1);on=on+10;if(on>100)on=100;if(key_s2=0)/light or conterdela

44、y(2);if(key_s2=0)while(key2);num+;if(num=1) /conterEX0=1;led0=0;if(num=2) /lightEX0=0;led0=1;num=0;if(key_s3=0) /留作備用,再次不使用delay(2);if(key_s3=0)while(key3);/*初始化*/void init()EA=1;TMOD=0X01;TH0=(65536-5)/256;TL0=(65536-5)%256;TR0=1;ET0=1;/*主程序*/void main()init();while(1)keyscan();/*中斷模式*/void exter0() interrupt 0led_out=0; /光線感應開啟/*定時器模式*/void timer0() interrupt 1 /PWM控制路燈亮度TH0=(65536-5)/256;TL0=(65536-5)%256;t0+;if(t0<=on)led_out=1; elseled_out=0;if(t0>=off)t0=0; 2 路燈遙控發射

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