基于ARM与AVR的模拟路灯控制系统设计

"09年全国电子设计大赛模拟路灯控制系统论文，基于LPC2138 ARM芯片和AVR 8位单片机的硬件设计，包含输入控制、显示、环境光监测、激光感应以及LED驱动电源的详细方案。" 这篇论文详细探讨了一个模拟路灯控制系统的实现，主要应用于2009年的全国电子设计大赛。系统的核心是采用LPC2138 ARM微处理器作为支路控制芯片，负责处理复杂的控制任务，如环境光监测和激光感应信号的裁决。同时，单元控制器部分选择了AVR 8位单片机，它们负责执行具体的灯开关操作，响应来自支路控制器的指令。 在输入控制方面，系统设计了6个按键作为用户交互接口，用于设置时间和开关功能。128*64 LCD显示屏则用来显示时钟信息和系统状态。此外，通过光敏电阻实时监测环境光线强度，以适应不同光照条件下的路灯亮度需求。激光头和光敏管组成的传感器阵列用于检测物体的存在，进一步优化灯光控制，例如在有行人或车辆经过时调整照明。 LED驱动电源部分，论文选择了LM3402芯片，利用PWM（脉宽调制）技术来调节LED的亮度。PWM调光方法可以高效地调整输出电流，保证LED亮度的平滑变化，同时保持较高的电能转换效率。根据论文所述，该系统能在20%到100%的功率范围内进行精确调节，误差小于2%。 论文还分析了两种控制芯片和调光方案的比较。在控制芯片选择上，论文倾向于使用ARM芯片作为支路控制器，因为它能处理更复杂的任务，而8位单片机更适合于简单的单元控制器。在调光方案上，尽管模拟调光可以避免噪声，但能耗较高且会影响白光质量；相比之下，PWM调光在保持高质量白光的同时，具有高效率和简单的应用方式，是更为优选的方案。 在系统性能改进方面，论文提出了一些策略，旨在减少调节误差，提高定位和控制精度，这将有助于提升整个路灯控制系统的性能和可靠性。通过这样的设计，不仅满足了大赛的基本要求，也为实际的城市照明管理提供了创新的解决方案。