模拟路灯控制系统与设计原理

模拟路灯系统的控制方法

第１０卷第１期

２０１１年３月

宁夏工程技术

Ｎｉｎｇｘｉａ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｖ０１．１０Ｎｏ．１

Ｍａｒ．２０１１

文章编号：１６７１—７２４４（２０１１）０１—００２０—０５

模拟路灯控制系统设计

钱海月１．２，

王海浩１，一，

王海洋３

（１．吉林电子信息职业技术学院电气工程，吉林吉林１３１０００；２．北华大学电气信息工程学院，吉林吉林１３２０００；

３．白城师范学院机械电子工程系，吉林白城１３７０００）

摘要：以ＡＴ８９Ｃ５１单片机为控制核心，结合光敏电阻、干簧继电器、ＰＷＭ调光电路、７４ＬＳｌ６４和数码管等设计了一个模拟路灯控制系统，实现了对物体的准确位置检测．该设计可在对故障做出正确判断后进行声光报警，晚上、白天自动开关灯．在实际调试中．该系统工作稳定，达到了预期的设计目标．关键词：单片机；ＰＷＭ调光电路；声光报警中图分类号：ＴＰ９３３

文献标志码：Ａ

１设计背景

设计并制作一套模拟路灯控制系统，控制系统结构如图１所示，路灯布置如图２所示．控制基本要

和关灯时间；⑤当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址

编号；⑥自制单元控制器中的ＬＥＤ灯恒流驱动电源．

求：①支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯；②支路控制

器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯，误差要不大于１０％；③支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体Ｍ（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达ｓ点时（见图２，ＳＡ＝４０ｃｍ），灯ｌ亮；当物体Ｍ到达Ｂ点时（ＡＢ＝４０ｃｍ），灯ｌ灭，灯２亮；若物体Ｍ由右至左移动时，则亮灯次序与上相反，误差控制在１０％以内；④支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯

２方案设计

该设计的重点为ＬＥＤ灯驱动电源的设计和单元控制器调光功能的设计，难点为ＬＥＤ灯驱动电源的设计，电路具有很好的使用价值，因为它完全是根据模拟路灯的工作情况而设计的，可以实现定点检测、自动开关灯、故障检测等功能，配备太阳能电池之后更是环保节能．２．１方案论证

方案１：采用ＰＬＣ作为控制单元，ＰＬＣ硬件接线简单，工作稳定容易实现”引，但是整个系统性价比很低，所以该设计不宜采用，具体电路图如图３所示．

图１路灯控制系统示意图

图３

ＰＬＣ控制系统框图

方案２：采用单片机为控制核心并结合光敏电阻、干簧继电器、ＰＷＭ调光电路、７４ＬＳｌ６４和数码管等组成了一套简易模拟路灯控制系统．由于单片机技术成熟、性价比高１４～，使用它为控制单元完全可

图２路灯布置示意图（单位：ｃｍ）

以实现题目中要求的一切逻辑控制和模拟控制，故

收稿日期：２０１０—１０—２７

基金项目：吉林省教育厅”十一五”科学技术研究基金资助项目（２００７２２０）

作者简介：钱海月（１９８卜）。女，硕士，主要从事自动控制系统设计研究．