节能路灯照明智能控制器的研究.doc
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节能路灯照明智能控制器的研究摘要:本文提出一种路灯开启和关闭的自动控制方法,利用单片机技术,设计一种“节能路灯照明智能控制器”。该装置根据地球公转自转规律,使得在日出前的一定时刻关闭路灯,而在日落后一定时刻开启路灯,做到对路灯照明的自动控制;同时结合电网夜间电压较高的特点,利用电路接法变换,实现无变压器降压,控制夜间路灯电压,调节路灯亮度,达到节电目的。关键词:地球公转自转;路灯照明;无变压器降压;节电studyonlightingintelligentcontrollersofenergy-savingstreetlampsyangruo-pu1,limiao2,baokang-sheng1,yangsheng-chun2(1.hefeino.sixseniorhighschool,hefei,230061,china;2.anhuielectricalprofessionaltechniquecollege,hefei230051,china)abstract:thispaperputsforwardamethodwhichcancontroltheopeningandclosingofstreetlampsautomatically.itdesignsakindoflightingintelligentcontrollerofenergy-savingstreetlampsbyusingsinglechipmicrocomputertechnique.accordingtorotationandrevolutionrulesoftheearth,thedevicecanturnoffstreetlampsatcertainmomentsbeforesunriseandturnonthematcertainmomentsbeforesunset,realizingtheautomaticcontrolofstreetlamplighting.meanwhile,accordingtothecharacteristicsofhighvoltagepoweratnight,itcanrealizethevoltagedropwithouttransformersbyusingthechangeofcircuitconfigurations.thus,itcancontrolthevoltageofstreetlampsatnightandadjustthebrightnessofthem,reachingenergy-savingpurpose.keywords:rotationandrevolutionoftheearth;streetlamplighting;thevoltagedropwithouttransformers;energysaving1引言近年来,随着我国城市规模不断扩大,道路照明灯具数量也随之剧增,消耗大量的电能。合理地控制路灯照明,节约电能越发重要。然而,我们经常会发现:在早晨天已大亮或傍晚尚未黑暗时,路灯是亮着的。由于路灯数量巨大,将白白浪费宝贵的能源。导致这种能源浪费的主要因素有:●对于人工控制的路灯。由于种种原因,往往易导致路灯照明时间偏长的现象。●对于自动控制的路灯。由于环境因素可能出现传感器感应装置污损,导致路灯关闭不及时;或软件算法的缺陷,如软件处理只按固定时间计算而忽略每天的日出日落时刻变化[1-2]。由于地球的公转自转规律,每天的日出日落时刻都在变化,如果能计算每日的日出日落时刻,根据该时刻控制路灯的开或关,就能做到对路灯照明的自动控制,节省电能。本研究欲设计一种自动控制装置,对路灯照明按照地球公转自传规律进行控制,达到节电的目的。2设计方案2.1硬件设计本设计的关键在于如何确定每日的日出日落时刻,地理位置不同日出与日落时刻也不同,因而要充分利用地球自转和公转的规律来计算每日的日出日落时刻,对硬件提出的设计要求如表1所示。针对要求1:电子集成的芯片具有时钟功能,满足运行所需条件,芯片内部记录通过加载开始时间即可运行万年历,达到设计要求,市场上目前符合要求的ic芯片有ds12887、pcf8563t等,本系统的硬件时钟芯片选择为具有万年历的pcf8563t。针对要求2:采用的微处理器是mega64。针对要求3:要有一个输入装置,类似手机的键盘的按键。因次,硬件框架设计图如图1所示:该装置主要包括:核心处理器、显示模块、时钟模块、按键模块以及输入输出模块。2.2软件设计本项目采用芯片mega64为核心处理器,pcf8563t为系统提供准确可靠的时间信息,显示采用点阵式显示屏,通过地理信息完成软件计