文档介绍：摘要
本文介绍了一种基于51单片机的节能型城市路灯监控系统,该系统将路灯监控具体到了每个路灯的每个LED路灯。每个路灯由四组LED路灯组成,通过对每个路灯的打开或者关闭来对照度进行控制,从而达到了控制路灯照射亮度和减小能耗的目的。LED路灯有节约电能、质量好,发热小等优点。与此同时,该系统可对每个路灯好坏状态进行巡检,从而有效避免了人工巡检中存在的巡检不及时、劳动强度大、错误率高等难题。整个系统主要以现在主流的STC公司生产的89C51单片机为主芯片的集成电路上。STC公司生产的单片机具有保密性好,程序容易写入,无需烧卡器等诸多优点。路灯主要应用的电子元件有光敏电阻和AD7705型号A/D转换芯片,UPS电源实现交直流无缝切换以及太阳能电池板在有阳光的时候进行充电。西门子公司的MC55无线通讯GPRS模块,通过模块结合来实现路灯状况的报警以及时通讯、太阳能利用、电源无缝切换、同时配合数码管显示的数据接收和总控模块的报警显示功能。整体电路中包括有路灯照明组,光线感应模块,充放电转换模块和无线通讯模块以及总控模块。
关键词单片机;光线感应;GPRS;集中控制;报警
目录
1 绪论 1
路灯集中监控及综合节能系统设计的实际意义 1
路灯集中监控及综合节能系统设计的设计思路及内容 1
2 系统设计基础 3
STC89C51单片机简介 3
AD转换模块AD7705 6
汇编语言简介 8
UPS(Uninterruptible power system)电源 9
GPRS(General Packet Radio Service)通用分组无线服务技术 10
3 路灯集中监控及综合节能系统设计与实现 12
路灯照明组 12
光线感应模块 13
电源存储及电源切换模块 17
GPRS无线通讯模块 17
西门子MC55模块 18
GPRS数据传输模块硬件设计 18
总控模块 18
数据接收模块 19
显示模块 19
4 系统工作流程 21
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
路灯集中监控及综合节能系统设计
1 绪论
路灯集中监控及综合节能系统设计的实际意义
在今天,我们无法避免的要提及一个很敏感的问题--- 能源问题,最近的一次联合国气候峰会上,能源问题再一次被提出而且受到很广泛的重视。节约能源刻不容缓。
夜晚的照明对于路人和司机都是很重要的,可以提高行人和车辆的安全系数。但是我们经常能看见损坏而不能及时修理的路灯,夜晚公路照明亮度不足,或者根本没有照明是非常危险的事情,无论是对于司机还是行人。因此,路灯的长时间、无故障的照明就会大大增加路行人和车辆的安全系数,但是,与此同时,大量的电能消耗也是无法避免的增加着,城市的扩大人口的增加使得买车人越来越多,行人也越来越多,由于新修道路必然会带来路灯数量的增加,而路灯数量的增加带来的问题也就在渐渐的体现出来:电能的消耗;路灯的损坏;维修的花费;路灯损坏带来的安全隐患等等问题都在逐渐地显现出来,基于这些原因,路灯的集中监控和综合节能就显得尤为重要,路灯的集中监控和综合节能不仅能够大大的减少人力的投入,并且可以很好的对输出的能源进行限制而且不用担心意外情况的出现带来的措手不及和安全事故。
路灯集中监控及综合节能系统设计的设计思路及内容
现在市场上很多路灯节能的设计思路都是简单的用一个存储芯片把全年这个地区的日出日落时间输入进去,然后根据这个日出日落的时间来控制路灯的亮起和熄灭,这样的设计表面上看来很符合常理,但是实际应用起来可以说是问题多多。因为日出日落的时间和天气的明亮程度实际上的关系并不是很大,而天空中云层的薄厚,温度,空气湿度才是影响光线强度的主要原因,所以不能单纯的以日出日落时间来控制路灯,而且路灯的明暗程度也是需要进行控制的,因为傍晚的时候和午夜的时候的黑暗程度不一样,照明的亮度也应该是不同的,否则就会出现要么是傍晚的时候光线太亮导致电能的浪费,要么就是午夜的时候照明亮度不足带来安全隐患。虽然路灯不是非常容易损坏,但是一旦损坏不能及时维修就容易出现事故。这些都是现如今路灯节能的设计上的明显的技术不足和设计漏洞。
在接下来的文章中我们将要提到的这个路灯系统的设计是完全不同的一个运行方式,它就是由室外的光线强度,也就是亮度来控制路灯的亮度的,这样的设计既可以降低不必要的电能的浪费又可以使室外的照明亮度得到很好的控制。与此同时可以通过光线强度是否达到规定强度来判断路灯是否正常运行,如果出现损坏的情况,可以发送一个信号通过GPRS通讯模块发出数据到监控端来提示损坏路灯