LED路灯节能控制系统结题报告.doc

关于填报科研项目结题报告的说明一. 项目负责人须按要求填报科研项目结题报告（简称结题报告），以此作为“挑战杯”科研项目跟踪、管理的主要依据。二. 项目负责人应认真阅读广东轻工职业技术学院大学生科学研究项目立项申请及管理办法等有关规定，实事求是地撰写结题报告。三. 请项目所在系负责人认真审核, 于规定时间前将本单位大学生科研项目的结题报告统一报送校团委。四. 结题报告由报告正文和附件两部分组成, 报告正文请参照 “结题报告提纲”撰写，并可根据需要增设栏目，要求层次分明, 内容准确。项目研究过程中的进展或成果、计划调整情况等，须在报告中如实反映。五. 学院大学生课外学术科技活动领导小组负责审核项目年度结题报告、跟踪项目进展与研究成果、核准项目负责人的各阶段的研究计划和调整情况。对不按要求填报结题报告，或项目执行不力，或内容、人员等调整不当而影响项目顺利进展的，酌情要求项目负责人及其所在系及时纠正，并按广东轻工职业技术学院大学生科学研究项目立项申请及管理办法进行处理。注：“挑战杯”科研基金注重培养科学道德和良好学风，反对弄虚作假和浮躁作风，要求工作认真、填报材料实事求是。部分探索性研究内容，虽经过努力，也可能没获得理想结果甚至出现失败。如有这种情况，也请在报告中实事求是地反映出来，说明工作状况和发展态势，供学院大学生课外学术科技活动领导小组和专家评审组参考。1.科研计划要点和调整情况。本系统由支路控制器、单元控制器、显示模块、电源模块四大要部分构成。支路控制器由SCT89C52单片机作为核心器件，辅以光敏电阻检测环境的变化，通过光电传感器检测道路交通状况，在路灯LED外壳内加装光敏电阻以检测路灯是否故障等，实现对系统整体功能控制；单元控制器以STC89C52作为控制核心，实现与支路控制器的通信，控制单元路灯的自动开关灯，控制恒流源输出功率的大小，辅以自制恒流源提供LED路灯电源；显示模块以LCD12864为核心器件，实现各路灯开关灯时间、路灯状态等信息的显示。整个系统功能齐全，精度高，稳定性好，各项指标均满足设计要求，人机界面良好。本项目电路简单稳定，综合性价比高，具有较强的实用性。1. 研究工作主要进展和成果。2.1、系统电路设计与实现2.1.1、系统设计原理框图功率调节源主单片机从单片机从单片机路灯故障检测物体检测环境检测路灯开关控制路灯开关显示模块声光报警功率调节路灯故障检测路灯开关控制电源 串口总线2.1.2、电源电路设计本系统除光电传感器需要+12V电压外，其他芯片的工作电压都是+5V。系统用220V市电经变压器降压整流为6V后，一路送LM7812稳压为+12V，给光电传感器提供所需的工作电压，另一路送LM7805稳压为+5V给其他芯片提高所需的工作电压。2.1.3、路灯自动开关电路设计本电路设计如图2，其以LM339为核心元件，用光敏电阻测量环境的变化，用电位器调节电路对光照量的敏感度，当光照量到达设定值时，LM339产生一个信号告知单片机即可以开或关灯了。2.1.4、时钟电路设计本系统设计是以8563时钟芯片为核心，辅以电池，在系统电路掉电后，能及时给时钟芯片供电，避免了时钟芯片因系统掉电后不能正常工作的情况。其电路图如下图3. 2.1.5、恒流源电路设计LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路，其输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A，内阻小，噪音极低，输出纹波小（输出端仅用100uf），且芯片具有过热，过流，短路保护功能。本电路用其与PNP三极管组成一个简单的稳定的恒流源，通过PWM来调节三极管的通断实现其输出功率的变化。最终电路如图4。2.1.6、显示与声光报警的实现根据题目要求需要对开关灯时间和故障灯的地址显示，并能发出声光报警信号。在本系统设计中分显示和声光报警两部分，其中显示部分采用LCD12864作显示屏，采用并行口的方式驱动液晶。在声光报警部分用蜂鸣器做声音发生器，LED灯产生光，用PNP三极管做其开关，其最终电路如下图5。 图.2 图.3图.4 图.52.2、单片机通信协议本系统的三个单片机之间的通信，我们考虑到通信距离以及开发成本灯问题，采用三单片机直接通信。我们给三个单片机进行编号，主机的设定编号为0，从机1的编号为1，从机2的编号为2，但主机向从机发送数据的格式与从机向主机发送数据的格式并不一样，具体如下：主机发送到从机的通信格式：从机路灯信号为这样，送一个y表示打开从机路灯，送一个n则关闭从机路灯。如，需要打开从机1的路灯，则应该以这样形式发送出去：1，