智能路灯控制系统设计——基于环境与交通的自动调节

"这篇文档是关于2009年全国大学生电子制作大赛的一份设计报告，主要涉及一个智能路灯控制系统。该系统利用MCU作为核心，结合光和红外传感器，实现根据环境光线变化自动开关灯以及根据交通流量调整路灯亮度的功能。当路灯出现故障时，系统能发出声光报警并显示故障路灯的位置。设计中还考虑了多种硬件模块的选择和论证，包括显示设备、单元控制器、恒流源、时钟芯片等，并详细描述了各个硬件电路的设计与调试过程。此外，报告还包括软件流程设计，如液晶显示、PWM调节和自动控制算法。最后，进行了功能测试和性能评估，展示了系统的实际应用价值。" 本报告详细阐述了一个基于MCU的智能路灯控制系统设计。首先，系统的核心是MCU，它负责收集和处理来自光和红外传感元件的数据，以此判断环境光照强度和交通状况。在光照不足或交通繁忙时，系统会自动开启或调整路灯的亮度。当检测到路灯故障，例如灯泡不亮，支路控制器会立即启动报警机制，显示故障路灯的编号，便于快速定位问题。 在硬件设计方面，报告探讨了几种可能的CPU选择，包括89C51、LPC2138和STC12C5A60S2，最终可能依据性能、成本和功耗等因素进行决策。显示设备方面，考虑了数码管和液晶显示，后者因其可显示更多信息而被选用。单元控制器模块选用了热释电型红外传感器、感应线圈和红外对管，用于检测交通流量和环境变化。恒流源模块则研究了LC降压、HV9910芯片和LM358驱动LED三种方案，确保LED稳定工作。时钟芯片的DS1302和DS12887也被对比分析。 硬件电路设计涵盖了单片机模块、实时时钟控制、串口通信、光敏控制、声光报警、红外发射与接收、恒流源和电源等，每个部分都有详细的设计原理和电路图。硬件调试与仿真部分，重点在于恒流源和发射电路的验证。 软件流程设计部分，介绍了液晶显示界面的布局、PWM调光算法、环境光线比较定时程序以及交通情况自动调节的逻辑。测试检测环节列出了所用的测量仪器，明确了基本功能和发挥功能的测试标准，以及额外的功能实现。 这份报告全面展示了参赛团队如何运用电子技术解决实际问题，展示了他们的创新思维和技术能力，为智能城市照明系统提供了有益的设计参考。