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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于單片機(jī)的新型LED路燈控制系統(tǒng)
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 針對(duì)LED路燈的結(jié)構(gòu)與電控的整合這一問題，本作品提出了以光控模塊為一級(jí)控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為控制核心LED路燈控制系統(tǒng)。四個(gè)光控模塊通過總線與單片機(jī)相連，根據(jù)輸入光信號(hào)強(qiáng)弱執(zhí)行不同命令：光控、時(shí)控、全光照明、半光照明，完成智能化控制。本LED路燈控制系統(tǒng)靈活、智能、方便、快捷，本系統(tǒng)的使用有利于促進(jìn)LED路燈的普及，未來市場前景極為廣闊。
- 詳細(xì)介紹：
- 從發(fā)展趨勢看LED將成為未來主要的照明光源，但是，對(duì)于LED進(jìn)入通用照明市場還面臨著諸如發(fā)光效率低、散熱性不好、成本過高等問題，其中結(jié)構(gòu)與電控的整合是亟待解決的問題之一。針對(duì)這一問題，本文提出了以光控模塊為一級(jí)控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為控制核心LED路燈控制系統(tǒng)。四個(gè)光控模塊通過總線與單片機(jī)相連，在不同的光照強(qiáng)度下光控模塊輸出不同的電平，由單片機(jī)根據(jù)輸入的電信號(hào)來操控LED的亮滅和數(shù)量。 LED路燈控制系統(tǒng)以光控模塊為一級(jí)控制系統(tǒng)，以STC89S52單片機(jī)為控制核心，四個(gè)光控模塊通過總線與單片機(jī)相連。 根據(jù)輸入光信號(hào)強(qiáng)弱執(zhí)行不同命令：光控、時(shí)控、全光照明、半光照明，完成智能化控制。當(dāng)有三個(gè)或三個(gè)以上光控模塊處于黑暗條件時(shí)，對(duì)應(yīng)的比較器輸出高電平，通過總線將電信號(hào)傳送給單片機(jī)。單片機(jī)首先控制LED路燈進(jìn)行2h的半光照明；2h后，自動(dòng)切換進(jìn)入全光照明，這一階段持續(xù)6h；此后，系統(tǒng)又進(jìn)入半光照明階段，4h后，外界光照增強(qiáng)，燈頭系統(tǒng)停止工作。若光控模塊輸出高電平的數(shù)量達(dá)不到三個(gè)，則可判斷為外界環(huán)境不需要路燈照明，路燈不進(jìn)入工作狀態(tài)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1、總體目標(biāo) 針對(duì)越來越流行的LED路燈，設(shè)計(jì)一個(gè)智能化、人性化的路燈控制系統(tǒng)，能夠靈活、方便地控制路燈的亮滅及數(shù)量。 2、基本思路 該LED路燈控制系統(tǒng)主要由兩部分組成：光控部分和時(shí)控部分。光控部分作為一級(jí)控制，當(dāng)光控進(jìn)入工作狀態(tài)后其后的時(shí)控部分立即工作。 光控部分由四個(gè)光敏電阻作為光電轉(zhuǎn)換器件，每個(gè)光明電阻與比較器連接，當(dāng)大于等于三個(gè)光敏電阻出于黑暗中時(shí)，比較器工作（即輸出電壓為高電平），門電路將信號(hào)傳送給時(shí)控部分的單片機(jī)，單片機(jī)工作。 時(shí)控部分的核心是單片機(jī)，通過引腳與光控部分的門電路相連。根據(jù)輸入的程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)LED路燈的時(shí)間控制及半光照明。 創(chuàng)新之處： 3、結(jié)構(gòu)方面：本項(xiàng)目以單片機(jī)為核心，并用比較器路觸發(fā)單片機(jī)中斷，提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，其次本電路僅用了單片機(jī)的五個(gè)引腳，單片機(jī)具有可擴(kuò)展性。 功能方面： （1）可以方便地根據(jù)所處環(huán)境的光照強(qiáng)弱自動(dòng)進(jìn)行開關(guān)調(diào)節(jié)；能實(shí)現(xiàn)“全光照明”和“半光照明”的定時(shí)裝換； （2）在“半光照明”階段能實(shí)現(xiàn)LED定時(shí)交替照明，從而保證各個(gè)LED的壽命均衡并最大限度節(jié)約用電。 4、技術(shù)關(guān)鍵 1）如何在天氣突變是實(shí)現(xiàn)路燈的開關(guān)？解決方案：用光控部分作為一級(jí)控制，當(dāng)光線變暗時(shí)及觸發(fā)單片機(jī)工作。 2）如何避免雜物對(duì)控制系統(tǒng)的干擾？解決方案：采用四個(gè)光敏電阻，分別安裝在路燈的不同部位，只有當(dāng)大于等于三個(gè)光控部分都處于黑暗中時(shí)控制系。統(tǒng)才進(jìn)入工作狀態(tài)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性： 本控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，光敏電阻作為光電轉(zhuǎn)換器件，并用比較器控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了LED路燈的控制。 先進(jìn)性： 1）可以方便地根據(jù)所處環(huán)境的光照強(qiáng)弱自動(dòng)進(jìn)行開關(guān)調(diào)節(jié)； 2）能實(shí)現(xiàn)“全光照明”和“半光照明”的定時(shí)裝換； 3）在“半光照明”階段能實(shí)現(xiàn)LED定時(shí)交替照明，從而保證各個(gè)LED的壽命均衡并最大限度節(jié)約用電；
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月，該作品通過曲阜師范大學(xué)大學(xué)生科技立項(xiàng)評(píng)審，并獲資助。 2011年3月，該作品參加全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽。
作品所處階段
- 本作品以制作出事物，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及調(diào)試后，本作品能夠正常工作，最后根據(jù)電路及實(shí)驗(yàn)完成論文寫作。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 本作品已制作成實(shí)物，并完成論文的寫作，同時(shí)拍攝照片進(jìn)行展示。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本LED控制系統(tǒng)以光敏電阻為光電轉(zhuǎn)換器件，通過比較器，將光照強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為高低電平，再通過總線將電信號(hào)傳送至單片機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED路燈的智能化控制。此控制系統(tǒng)不僅能在天氣突變情況下靈活、快捷地控制路燈亮滅，而且在人流低峰期實(shí)現(xiàn)半光照明，且實(shí)體現(xiàn)了人性化設(shè)置，符合我國節(jié)能減排、低碳環(huán)保的宗旨。 據(jù)2OO6年國家路燈行業(yè)統(tǒng)計(jì)，我國城市道路照明共有1 500萬只以上的路燈，近幾年的增長率在 20%以上。如果將 LED路燈改造推廣到全國范圍，粗算每年可節(jié)電 20億度以上，大大減少政府財(cái)政支出，節(jié)省大量能源。實(shí)驗(yàn)顯示，此LED路燈控制系統(tǒng)具有靈活、智能的特點(diǎn)，具有很高的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值和市場競爭力。本作品適用于所有LED路燈系統(tǒng)，具有兼容性。
同類課題研究水平概述
- 今后隨著LED照明系統(tǒng)在不同性質(zhì)公路的廣泛應(yīng)用，對(duì)LED的智能化控制的要求也會(huì)越來越多樣化，越來越為人們所重視。 當(dāng)前LED照明技術(shù)的發(fā)展方向，主要是以其功率的增加，效率的提高成本下降為主。然而，對(duì) LED照明系統(tǒng)的智能控制方面的研究良莠不齊，有很大的發(fā)展?jié)摿Α?
