基于单片机的智能模拟路灯控制系统探讨

童定局++詹威威++周翔

摘 要

随着对能源节约的重视程度不断增加，路灯控制引起了众多关注。本文通过对单片机为控制中心，进行模拟路灯控制系统设计。控制系统包括了光电传感器、液晶显示与恒流源等模块，可以随着环境与效能因素的变化来对控制路灯的开关进行控制。基于单片机为核心的智能路灯控制系统具有可靠性高的特点，实用性非常强，可以在城市路灯控制系统中发挥重要的作用。

【关键词】单片机 智能模拟路灯 控制系统 恒流源

本文提出一种针对路灯的智能控制系统，通过基于单片机的模拟系统可以实现根据环境与光线因素来对路灯进行有效控制的方案，以节约能源，避免浪费。

1 智能模拟路灯控制系统功能需求

在道路环境的实际监测中发现，即使在白天，依然能够出现由于天气原因导致的光线迅速变暗的情况，甚至会影响到行车与行人的正常出行，这就需要一种系统能够根据暗光线因素开启某段路灯，以满足行车与行人需求。在凌晨到天亮的时间内，道路上的车流与行人较少，可以通过智能系统对路灯进行关闭，一旦有车辆或行人通行，可以触发智能系统的开关，开启某段道路的路灯开关，在车辆或行人离开此段道路时，路灯自动关闭。这些实际需求均需要通过智能控制系统实现，节约能源与人力控制成本。

由此可见，智能控制系统需要具有时钟功能，能够对路灯的开关时间进行设定与显示，并对支路的开灯与关灯进行控制，可以根据环境明暗变化进行开关灯，可以根据效能情况自动调节路灯的开关与亮度。对单个个体通行时，能够根据个体移动情况进行相应长度路段的路灯开启与关闭。系统的支路控制器可以对每一支单独的路灯进行开关时间控制。另外，当路灯出现异常故障时，系统可以自动发出报警，以便及时维修，减少人力检查成本。

2 基于单片机的智能模拟路灯控制系统电路

基于对车辆通行时路灯的自动开启与延迟关闭、亮度控制需求，该控制系统设计中需要有位置检测方案。通过光电对管完成车辆的位置检测，在马路的两侧装置对射式的光电对管，车辆或行人通过时，将会触发光电对管，满足系统的设计要求。该系统采用时钟芯片DS1302产品，增加主电源与备电源双重保护方案，利用编程实现报警电路的设计，降低系统设计成本。系统通过对发光二极管的电流监测来对电路是否正常进行判断。系统利用了八位共阴极LED数码管进行显示，外接驱动电路，每片74HC240驱动4个LED数码管。本系统的控制核心为STC89C52单片机，该芯片具有执行速度快、抗干扰能力强的优点。该控制系统利用光敏电阻构成的感光电路。

基于STC89C52单片机的智能模拟路灯控制系统电路采用可控流源调节输出电流来对调光。利用三极管放大电路调节功率三极管的基极电流，以实现对输出电流的调节，从而改变LED的发光亮度。智能模拟路灯控制系统电路采JHD12864作为显示器，通过串行接口的方式与单片机进行通信，串并行通信方式选择端PSB接地。显示电路模块能够显示时钟，对开关LED的时间进行显示以及故障灯的地址等。

3 控制系统软件设计

该智能模拟路灯控制系统电路采用模块化设计，执行效率极高。软件系统包括支路控制器与单元控制器部分。支路控制器包括显示模块程序、按键程序模分支控制模块、自动光亮度调节模块等，单元控制器由按键模块、显示模块与调压模块组成。程序主流程为以下过程：首先进行系统的初始化，LCD显示时钟，系统对环境的明暗进行检测，对移动的个体进行检测，当信号检测完成后，单片机将会接受到来自终端的信号，并进行处理，之后对路灯进行控制，以此进行循环。LCD显示器对路灯的开关时间进行累计，发现路灯不亮时，系统的控制器将会对信号进行检测并发出报警，LCD显示器会对故障地址进行显示。如图1所示。

4 智能模拟路灯控制系统调试

基于单片机的智能模拟路灯控制系统测试主要包括三方面的测试：首先进行交通情况自动调节测试，测试结果可以表明自动调节两个灯的开关；其二是对开关灯定时测试；其三是环境明暗变化自动开关测试，测试结果表明，当环境变暗时，自动开启路灯，环境变亮时，将会自动关闭。

5 结语

基于单片机的智能模拟路灯控制系统可以实现自主设定显示开关灯的时间，来对整条支路按时开关灯进行控制，根据光线明暗变化与交通实际情况进行灯光自动调节，当路灯出现故障时，支路控制器发出警报。该系统相对简单，成本较低，性价比高，具有较高的现实意义。

参考文献

[1]李军.基于单片机的模拟路灯控制系统[J].工业控制计算机，2013，06：116-117.

[2]黄果，王平均，林尔敏.基于AT89S52单片机的模拟路灯控制系统[J].哈尔滨职业技术学院学报，2013，04：116-117.

[3]王皑，佘丹妮.基于单片机的模拟路灯控制系统设计[J].仪表技术，2011，11：45-48.

[4]陈静，周雷，吕广才，赵安邦.一种模拟路灯控制系统设计[J].现代电子技术，2011，21：186-188.

[5]刘赏.路灯智能控制算法研究与系统模拟[D].西安石油大学，2011.

作者单位

河南大学民生学院 河南省开封市 475000endprint

摘 要

随着对能源节约的重视程度不断增加，路灯控制引起了众多关注。本文通过对单片机为控制中心，进行模拟路灯控制系统设计。控制系统包括了光电传感器、液晶显示与恒流源等模块，可以随着环境与效能因素的变化来对控制路灯的开关进行控制。基于单片机为核心的智能路灯控制系统具有可靠性高的特点，实用性非常强，可以在城市路灯控制系统中发挥重要的作用。

【关键词】单片机 智能模拟路灯 控制系统 恒流源

本文提出一种针对路灯的智能控制系统，通过基于单片机的模拟系统可以实现根据环境与光线因素来对路灯进行有效控制的方案，以节约能源，避免浪费。

1 智能模拟路灯控制系统功能需求

在道路环境的实际监测中发现，即使在白天，依然能够出现由于天气原因导致的光线迅速变暗的情况，甚至会影响到行车与行人的正常出行，这就需要一种系统能够根据暗光线因素开启某段路灯，以满足行车与行人需求。在凌晨到天亮的时间内，道路上的车流与行人较少，可以通过智能系统对路灯进行关闭，一旦有车辆或行人通行，可以触发智能系统的开关，开启某段道路的路灯开关，在车辆或行人离开此段道路时，路灯自动关闭。这些实际需求均需要通过智能控制系统实现，节约能源与人力控制成本。

由此可见，智能控制系统需要具有时钟功能，能够对路灯的开关时间进行设定与显示，并对支路的开灯与关灯进行控制，可以根据环境明暗变化进行开关灯，可以根据效能情况自动调节路灯的开关与亮度。对单个个体通行时，能够根据个体移动情况进行相应长度路段的路灯开启与关闭。系统的支路控制器可以对每一支单独的路灯进行开关时间控制。另外，当路灯出现异常故障时，系统可以自动发出报警，以便及时维修，减少人力检查成本。

2 基于单片机的智能模拟路灯控制系统电路

基于对车辆通行时路灯的自动开启与延迟关闭、亮度控制需求，该控制系统设计中需要有位置检测方案。通过光电对管完成车辆的位置检测，在马路的两侧装置对射式的光电对管，车辆或行人通过时，将会触发光电对管，满足系统的设计要求。该系统采用时钟芯片DS1302产品，增加主电源与备电源双重保护方案，利用编程实现报警电路的设计，降低系统设计成本。系统通过对发光二极管的电流监测来对电路是否正常进行判断。系统利用了八位共阴极LED数码管进行显示，外接驱动电路，每片74HC240驱动4个LED数码管。本系统的控制核心为STC89C52单片机，该芯片具有执行速度快、抗干扰能力强的优点。该控制系统利用光敏电阻构成的感光电路。

基于STC89C52单片机的智能模拟路灯控制系统电路采用可控流源调节输出电流来对调光。利用三极管放大电路调节功率三极管的基极电流，以实现对输出电流的调节，从而改变LED的发光亮度。智能模拟路灯控制系统电路采JHD12864作为显示器，通过串行接口的方式与单片机进行通信，串并行通信方式选择端PSB接地。显示电路模块能够显示时钟，对开关LED的时间进行显示以及故障灯的地址等。

3 控制系统软件设计

该智能模拟路灯控制系统电路采用模块化设计，执行效率极高。软件系统包括支路控制器与单元控制器部分。支路控制器包括显示模块程序、按键程序模分支控制模块、自动光亮度调节模块等，单元控制器由按键模块、显示模块与调压模块组成。程序主流程为以下过程：首先进行系统的初始化，LCD显示时钟，系统对环境的明暗进行检测，对移动的个体进行检测，当信号检测完成后，单片机将会接受到来自终端的信号，并进行处理，之后对路灯进行控制，以此进行循环。LCD显示器对路灯的开关时间进行累计，发现路灯不亮时，系统的控制器将会对信号进行检测并发出报警，LCD显示器会对故障地址进行显示。如图1所示。

4 智能模拟路灯控制系统调试

基于单片机的智能模拟路灯控制系统测试主要包括三方面的测试：首先进行交通情况自动调节测试，测试结果可以表明自动调节两个灯的开关；其二是对开关灯定时测试；其三是环境明暗变化自动开关测试，测试结果表明，当环境变暗时，自动开启路灯，环境变亮时，将会自动关闭。

5 结语

基于单片机的智能模拟路灯控制系统可以实现自主设定显示开关灯的时间，来对整条支路按时开关灯进行控制，根据光线明暗变化与交通实际情况进行灯光自动调节，当路灯出现故障时，支路控制器发出警报。该系统相对简单，成本较低，性价比高，具有较高的现实意义。

参考文献

[1]李军.基于单片机的模拟路灯控制系统[J].工业控制计算机，2013，06：116-117.

[2]黄果，王平均，林尔敏.基于AT89S52单片机的模拟路灯控制系统[J].哈尔滨职业技术学院学报，2013，04：116-117.

[3]王皑，佘丹妮.基于单片机的模拟路灯控制系统设计[J].仪表技术，2011，11：45-48.

[4]陈静，周雷，吕广才，赵安邦.一种模拟路灯控制系统设计[J].现代电子技术，2011，21：186-188.

[5]刘赏.路灯智能控制算法研究与系统模拟[D].西安石油大学，2011.

作者单位

河南大学民生学院 河南省开封市 475000endprint

摘 要

随着对能源节约的重视程度不断增加，路灯控制引起了众多关注。本文通过对单片机为控制中心，进行模拟路灯控制系统设计。控制系统包括了光电传感器、液晶显示与恒流源等模块，可以随着环境与效能因素的变化来对控制路灯的开关进行控制。基于单片机为核心的智能路灯控制系统具有可靠性高的特点，实用性非常强，可以在城市路灯控制系统中发挥重要的作用。

【关键词】单片机 智能模拟路灯 控制系统 恒流源

本文提出一种针对路灯的智能控制系统，通过基于单片机的模拟系统可以实现根据环境与光线因素来对路灯进行有效控制的方案，以节约能源，避免浪费。

1 智能模拟路灯控制系统功能需求

在道路环境的实际监测中发现，即使在白天，依然能够出现由于天气原因导致的光线迅速变暗的情况，甚至会影响到行车与行人的正常出行，这就需要一种系统能够根据暗光线因素开启某段路灯，以满足行车与行人需求。在凌晨到天亮的时间内，道路上的车流与行人较少，可以通过智能系统对路灯进行关闭，一旦有车辆或行人通行，可以触发智能系统的开关，开启某段道路的路灯开关，在车辆或行人离开此段道路时，路灯自动关闭。这些实际需求均需要通过智能控制系统实现，节约能源与人力控制成本。

由此可见，智能控制系统需要具有时钟功能，能够对路灯的开关时间进行设定与显示，并对支路的开灯与关灯进行控制，可以根据环境明暗变化进行开关灯，可以根据效能情况自动调节路灯的开关与亮度。对单个个体通行时，能够根据个体移动情况进行相应长度路段的路灯开启与关闭。系统的支路控制器可以对每一支单独的路灯进行开关时间控制。另外，当路灯出现异常故障时，系统可以自动发出报警，以便及时维修，减少人力检查成本。

2 基于单片机的智能模拟路灯控制系统电路

基于对车辆通行时路灯的自动开启与延迟关闭、亮度控制需求，该控制系统设计中需要有位置检测方案。通过光电对管完成车辆的位置检测，在马路的两侧装置对射式的光电对管，车辆或行人通过时，将会触发光电对管，满足系统的设计要求。该系统采用时钟芯片DS1302产品，增加主电源与备电源双重保护方案，利用编程实现报警电路的设计，降低系统设计成本。系统通过对发光二极管的电流监测来对电路是否正常进行判断。系统利用了八位共阴极LED数码管进行显示，外接驱动电路，每片74HC240驱动4个LED数码管。本系统的控制核心为STC89C52单片机，该芯片具有执行速度快、抗干扰能力强的优点。该控制系统利用光敏电阻构成的感光电路。

基于STC89C52单片机的智能模拟路灯控制系统电路采用可控流源调节输出电流来对调光。利用三极管放大电路调节功率三极管的基极电流，以实现对输出电流的调节，从而改变LED的发光亮度。智能模拟路灯控制系统电路采JHD12864作为显示器，通过串行接口的方式与单片机进行通信，串并行通信方式选择端PSB接地。显示电路模块能够显示时钟，对开关LED的时间进行显示以及故障灯的地址等。

3 控制系统软件设计

该智能模拟路灯控制系统电路采用模块化设计，执行效率极高。软件系统包括支路控制器与单元控制器部分。支路控制器包括显示模块程序、按键程序模分支控制模块、自动光亮度调节模块等，单元控制器由按键模块、显示模块与调压模块组成。程序主流程为以下过程：首先进行系统的初始化，LCD显示时钟，系统对环境的明暗进行检测，对移动的个体进行检测，当信号检测完成后，单片机将会接受到来自终端的信号，并进行处理，之后对路灯进行控制，以此进行循环。LCD显示器对路灯的开关时间进行累计，发现路灯不亮时，系统的控制器将会对信号进行检测并发出报警，LCD显示器会对故障地址进行显示。如图1所示。

4 智能模拟路灯控制系统调试

基于单片机的智能模拟路灯控制系统测试主要包括三方面的测试：首先进行交通情况自动调节测试，测试结果可以表明自动调节两个灯的开关；其二是对开关灯定时测试；其三是环境明暗变化自动开关测试，测试结果表明，当环境变暗时，自动开启路灯，环境变亮时，将会自动关闭。

5 结语

基于单片机的智能模拟路灯控制系统可以实现自主设定显示开关灯的时间，来对整条支路按时开关灯进行控制，根据光线明暗变化与交通实际情况进行灯光自动调节，当路灯出现故障时，支路控制器发出警报。该系统相对简单，成本较低，性价比高，具有较高的现实意义。

参考文献

[1]李军.基于单片机的模拟路灯控制系统[J].工业控制计算机，2013，06：116-117.

[2]黄果，王平均，林尔敏.基于AT89S52单片机的模拟路灯控制系统[J].哈尔滨职业技术学院学报，2013，04：116-117.

[3]王皑，佘丹妮.基于单片机的模拟路灯控制系统设计[J].仪表技术，2011，11：45-48.

[4]陈静，周雷，吕广才，赵安邦.一种模拟路灯控制系统设计[J].现代电子技术，2011，21：186-188.

[5]刘赏.路灯智能控制算法研究与系统模拟[D].西安石油大学，2011.

作者单位

河南大学民生学院 河南省开封市 475000endprint