智能路燈設(shè)計

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1、智能路燈設(shè)計趙玉濤20151506056自動化二班實現(xiàn)效果：天黑時只有路上有人或車輛通過時路燈才點亮，且可根據(jù)行人和車輛通過的聲音智能地打開前方一定數(shù)量的路燈，同時熄滅經(jīng)過路段的路燈。所需傳感器：光敏傳感器、聲敏傳感器1設(shè)計思路利用按鍵模擬聲敏傳感器,以手動和行人控制兩種方式實現(xiàn)路燈的亮滅功能。硬件電路部分主要包括以下部分：單片機最小系統(tǒng)、路燈控制電路部分、行人檢測電路部分、光檢測電路部分、聲檢測電路部分。圖1.1工作原理圖圖1.2系統(tǒng)總框圖2聲音檢測模塊聲音傳感器的作用相當(dāng)于一個話筒（麥克風(fēng)）。它用來接收聲波，顯示聲音的振動圖象。該傳

2、感器內(nèi)置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動，導(dǎo)致電容的變化，而產(chǎn)生與之對應(yīng)變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉(zhuǎn)化成0-5V的電壓，輸入單片機。聲音傳感器使用的是與人類耳朵相似具有頻率反應(yīng)的電麥克風(fēng)。電路把信號放大并把信號傳送給電訊接口。實際上，信號通過2條不同的線送達數(shù)據(jù)采集器。一個信號通過低電壓輸入線，在2.5V左右，另一信號通過電壓輸入線，在0V左右。聲音傳感器的應(yīng)用：一般說有二種，一種是根據(jù)設(shè)定聲音信號閥值判定聲音的有無。第二種難一點的就是根據(jù)多個聲音傳感器來判定聲音的方位。本設(shè)計利用按鍵模擬聲音模塊，聲音

3、模塊對外界環(huán)境聲音強度最為敏感，模塊在環(huán)境聲音強度達不到閾值時，輸出高電平，當(dāng)外界聲音強度超過設(shè)定閾值時，輸出低電平。3光檢測模塊圖2.3光敏電阻工作原理圖光敏傳感器是最常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。本設(shè)計采用光敏電阻。光敏電阻傳感器對外界光線最敏感，用來檢測外界周圍環(huán)境光線的亮度，觸發(fā)單片機，模塊在光線不足時輸出低電平，光線亮度

4、超過設(shè)定值時輸出高電平。利用光敏電阻傳感器輸出信號干凈，波形好，驅(qū)動能力強。本設(shè)計中利用光敏電阻與一普通電阻串聯(lián)，當(dāng)白天有光照時，電阻很小，輸出高電平，夜晚無光照時，電阻增大，輸出低電平。4行人檢測電路圖4.1行人檢測電路硬件接線圖此部分由單片機、按鍵、電阻組成。在設(shè)計的時候，主要是用高電平來模擬聲音傳感器的檢測信號，當(dāng)有人通過為低電平，無人通過為高電平。在開始時單片機就初始狀態(tài)P1口即為高電平，模擬情況下接了8個單刀開關(guān)。在實際的電路中根本沒有電源給傳感器供電，為了提高電源給傳感器，此處提供了上拉電源。5光線控制電路圖5.1光線控制原

5、理圖光敏電阻傳感器對外界光線最敏感，用來檢測外界周圍環(huán)境光線的亮度，觸發(fā)單片機，模塊在光線不足時輸出低電平，光線亮度超過設(shè)定值時輸出高電平。利用光敏電阻傳感器輸出信號干凈，波形好，驅(qū)動能力強。本設(shè)計中利用光敏電阻與一普通電阻串聯(lián)，當(dāng)白天有光照時，電阻很小，輸出高電平，夜晚無光照時，電阻增大，輸出低電平。6手動控制圖6.1手動控制部分白天如果有突發(fā)黑暗的時候，或者有需要路燈全部亮的緊急情況，通過手動部分可以處理緊急情況，按下SWON讓所有燈全亮，按下SWOFF可以熄滅所有路燈。將緊急開關(guān)接在P3^2，P3^3口，以實現(xiàn)緊急情況中斷。只有當(dāng)

6、SWON與SWOFF都處于斷開狀態(tài)，即輸入高電平時，系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)。7智能路燈電路設(shè)計原理圖及說明圖7.1智能路燈電路功能的實現(xiàn)：當(dāng)程序啟動后，單片機處于設(shè)置的原始狀態(tài)；所以燈全關(guān)，所以打開手動控制開關(guān)處于關(guān)燈狀態(tài)。此時系統(tǒng)開始正常工作。如果有行人進入智能路燈面前，聲音傳感器檢測到信號，并以電壓的形式把信號送給單片機，單片機根據(jù)傳感器送來的信號傳感器的布置，點亮相應(yīng)的傳感器所處的位置LED路燈，當(dāng)行人通過這個路燈后，達到下一個路燈時，上一個路燈熄滅。所處位置處和所處位置下一個燈亮。從而實現(xiàn)自動控制，達到節(jié)能的效果。當(dāng)人通過最后一個路燈

7、后，最后一個燈熄滅。在緊急的情況下，所有的路燈都要打開，此時通過手動開關(guān)打開路燈，緊急情況過后，關(guān)閉所有路燈。系統(tǒng)恢復(fù)正常。