基于单片机的校园路灯控制电路的设计

基于单片机的校园路灯控制电路的设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文13000字)
摘  要
能源匮乏一直是一个世界难题。随着大学校园建设也在逐步向节能化、智能化的方向发展，校园路灯作为校园能源消耗的主要组成部分，有效减少户外照明所消耗的能源是智能化、绿色校园的发展趋势之一。
在对国内外路灯控制系统研究现状分析基础上，本文设计并实现了一种绿色节能的基于单片机的校园路灯控制电路。系统采用模块化设计方法，硬件部分以STC8C51单片机为控制中心，结合故障检测报警模块，光敏模块，红外检测模块，设计实现了对周围环境的明暗程度以及周围有无人或物体经过的检测，从而实现路灯的自动控制。系统软件部分采用C语言编写实现，主要包括单片机主控芯片、时钟模块、故障检测报警模块、光敏模块和红外检测模块。最后，对校园路灯控制电路进行了多次测试，测试现象表明本系统实现了对外界光照强度和行人红外检测并自动开关路灯，在路灯发生故障时能够及时发现并通过蜂鸣器和液晶屏报警，达到设计要求。
关键词：路灯控制；单片机；光敏检测；红外检测；故障检测

Abstract
Energy has always been a world problem. With the development of campus construction in the direction of energy saving and intellectualization, campus street lamps are the main components of campus energy consumption. The energy consumption of outdoor lighting is one of the developing trends of intellectualized and green campus.
On the basis of the analysis of the domestic and foreign street light control system, this paper designs and implements a green and energy-saving campus street light control circuit based on single chip microcomputer. The system adopts the modular design method, the hardware part takes the STC8C51 single chip as the control center, and combines the fault detection and alarm module, the photosensitive module and the infrared detection module. The design realizes the dark and dark degree of the surrounding environment and the detection of the unmanned or object passing around, thus realizing the automatic control of the street lamp. The software part of the system is written in C language. It mainly includes the MCU main control chip, the clock module, the fault detection and alarm module, the photosensitive module and the infrared detection module. Finally, a number of tests are carried out on the campus street light control circuit. The test shows that the graduation design has realized the external light intensity and the pedestrian infrared detection and automatic switch street lamp. When the street lights fail, it can be found in time and alarm by the buzzer and the liquid crystal screen, reaching the design requirements.
Key Words：Street lamp control; MCU; photosensitive detection; infrared detection; fault detection

1.3论文的主要研究内容
本文的主要研究目标是设计一款校园路灯控制系统，能够根据外界环境的状态自动打开或关闭路灯，实现对路灯状态的检测、反馈等功能，具体功能包括以下三点：
1）实现路灯能够随外界光照强度变化而开启或关闭。
2）实现路灯在深夜时能够检测周围有无行人而开启或关闭，在前半夜人流量较大时常亮。
3）实现路灯自检，当路灯因线路问题而无法正常点亮时通过蜂鸣器进行报警，并将故障路灯显示到显示屏上。
1.4论文结构安排
本文主要由以下几个部分构成：
第一章绪论，主要介绍本文研究的背景和意义、国内外研究现状和本文的主要内容。
第二章校园路灯控制电路总体方案设计，主要介绍校园路灯控制电路对外界信息的采集方式，以及本系统的总体方案设计，确定每个模块的功能实现。
第三章校园路灯控制电路硬件方案设计，主要介绍校园路灯点的各个模块的硬件组成及其特点，包括主控模块、光敏模块、红外检测模块、故障检测报警模块。
第四章校园路灯控制电路软件程序设计，主要介绍各个模块的软件程序设计，包括主控模块、光敏模块、红外检测模块、故障检测报警模块。
第五章系统仿真与调试，主要介绍了校园路灯控制电路的仿真和实物功能实现情况。
第六章总结与展望，对全文进行了总结，并提出了未来研究方向。
 

目录
第一章 绪论    1
1.1研究的背景及意义    1
1.2国内外研究现状    1
1.3论文的主要研究内容    2
1.4论文结构安排    2
第二章 校园路灯控制电路总体方案设计    4
2.1校园路灯控制电路总体结构设计    4
2.2总体方案设计论证    4
2.3周围环境信息采集原理    5
2.4故障检测原理    6
第三章 校园路灯控制电路硬件设计    7
3.1硬件总体方案设计    7
3.2主控模块设计    7
3.2.1单片机型号选择    8
3.2.2晶振电路    9
3.2.3复位电路    9
3.3时钟模块    10
3.4路灯模块    11
3.5光敏模块    12
3.6红外模块    13
3.7故障检测模块    14
3.8故障报警模块    14
3.8.1蜂鸣器故障报警    15
3.8.2液晶屏故障显示    15
第四章 校园路灯控制电路软件程序设计    16
4.1软件总体设计方案    16
4.2主控模块设计    17
4.3时钟模块    18
4.4光敏、红外模块    18
4.5故障检测报警模块    19
第五章 系统仿真与调试    22
5.1仿真调试    22
5.2硬件调试    24
5.3结果分析    26
第六章 总结与展望    27
6.1总结    27
6.2展望    27
参考文献    29
致  谢    30