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路燈控制器范文第1篇

關鍵詞：CAN總線；路燈控制；主控板

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2014）02018902

1引言

能源危機是目前的一個熱議話題，而“節能減排”是為了貫徹和落實科學發展觀，構建社會主義和諧社會。目前，隨著城市規模的不斷擴大，越來越多的城市道路需要照明路燈，據資料統計，城市公共照明在我國照明耗電中占30%的比例，以平均電價0.65元/kWh計算，一年開支達285億元，成為各地財政部門的一大負擔。目前在路燈照明系統中應用最廣泛的是鈉燈，而LED具有環保無污染、耗電少、光效高、壽命長等特點，因此，LED路燈將成為道路照明節能改造的最佳選擇。鑒于目前的LED路燈功能比較單一，為了更好地服務社會，根據實際需求，自主研發設計出了一款基于CAN總線的LED路燈控制器。

2路燈控制器的原理

由于使用LED作為路燈相比同等照度的傳統路燈具有節能的優點，現結合CAN總線的理論知識，考慮設計一款基于CAN總線的LED路燈控制器。本次設計在滿足系統實際應用需求的基礎上，考慮盡量降低控制器的成本，因此該設計需要滿足以下要求：（1）路燈控制器分為主控板和分控板，一個主控板可以控制50塊分控板，它們之間使用CAN總線連接；（2）主控板采用AC220V供電，其自帶亮度傳感器，輸入按鍵和顯示以及GPRS短信模塊，可以根據亮度信息、按鍵信息和短信信息自動或手動給分控板發出控制信息；（3）每個分控板控制一盞路燈，其采用AC220V供電，可以根據主控板發來的信息，自動控制80W的LED路燈的開關和進行亮度調節。

3硬件電路

根據設計要求，路燈控制器的系統框圖如圖1所示。路燈控制器分為主控板和分控板。主控板以ATC89C52單片機為控制核心，以12864液晶屏作為顯示；主控板的控制信息通過SJA1000獨立CAN控制器和82C250獨立CAN收發器傳遞給分控板。分控板根據主控板下傳的控制信息通過XL6005自動控制LED路燈的開關或進行亮度調節。

SIM900A是SIMCom推出新款緊湊型產品，它屬于雙頻GSM/GPRS模塊。SIM900A采用工業標準接口，工作頻率為GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz，可以低功耗實現語音、SMS、數據和傳真信息的傳輸。本次設計采用串行口通信，采用AT指令控制。SIM900A供電范圍為3.3～4.7V，設計采用LM2596可調版本供電。

3.3CAN通訊模塊

CAN通訊模塊主要由獨立CAN控制器SJA1000和CAN收發器82C250組成。SJA1000是一種獨立的控制器，它用于移動目標和一般工業環境中的區域網絡控制（CAN）。它是獨立CAN控制器82C200的替代產品，除了支持Basic CAN模式以外，它還增加了一種新的符合CAN 2.0B規范的工作模式PeliCAN。其電路如圖4所示。

CAN總線收發器電路采用的是PAC82C250。PAC82C250是CAN協議控制器和物理總線之間的接口，該器件對總線提供差動發送能力并對CAN控制器提供差動接收能力。這是全世界使用最廣泛的CAN收發器。它主要是實現電平轉換。

4軟件設計

軟件設計就是對各個硬件模塊的操作。在此主要分析主控板主程序，其流程圖如圖5所示。主控板主程序的開始是初始化程序，包括對單片機定時器、串行通訊、中斷等的初始化，對SJA1000、12864液晶、SIM900A模塊、DS1302時鐘芯片的初始化，所有初始化完成后后開單片機的總中斷。然后循環執行如下程序：對按鍵的鍵值進行采集，如果有鍵按下，進入鍵值處理程序，處理各種設置信息；判斷是否處于手動模式，如果處于手動模式，則按手動控制信息控制路燈；如果不是處于手動模式，則判斷是否收到控制短信，如果成功收到控制短信，則按短信的控制信息控制路燈；如果沒有控制短信，則一定是自動模式，主控制將根據設置選擇定時開關路燈或根據亮度信息控制路燈的開關和自動調節亮度；然后把控制信心通過CAN總線下傳給各個分控器，同時將各類信息顯示在12864液晶屏上。

5結語

通過所設計的系統硬件和軟件方案，本系統能夠實現基于CAN總線的LED路燈控制。在現有供電系統的基礎上能夠提供供電的穩定性和節約能源，并且所設計的系統能夠適應復雜的環境，比如說煤礦、化工廠等。但是在系統設計的過程中，還有需要改進的地方，比如：在進行PCB板子設計時將元器件換成貼裝的來減小PCB的面積、添加上位機系統更加方便操作、進一步的規范化單片機程序來增加程序的可讀性。

參考文獻

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路燈控制器范文第2篇

關鍵詞：節能 自耦變壓器 無觸點調壓 固態繼電器

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0024-01

1 高壓鈉燈

目前，幾乎 80%以上的路燈照明均是采用高壓鈉燈，它的發光效率還是很高，可高達32Im/W，放電穩定時，燈內鈉蒸氣的分壓可以強達到106Pa的鈉燈。使用時發出金白色光，具有發光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不誘蟲等優點。

2 路燈節能控制器結構框圖

（圖1）以自耦變壓器為基礎的路燈節能控制系統由驅動主電路、檢測電路、控制單元以及電源組成。驅動主電路由自耦變壓器、固態繼電器組成的無觸點開關、旁路保護開關、限流電阻組成；檢測電路包含電壓互感器、采樣電路以及過零檢測單元；控制單元由主控制回路、固態繼電器觸發單元和時間控制單元等組成。

自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器，本設計中讓它作為降壓變壓器使用，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組，通過改變自耦變壓器輸出端的輸出抽頭，可以輸出不同的電壓值，各個抽頭相對應不同的變比，當電網電壓升高時，通過接通各個抽頭實現降壓的作用，這樣就可以達到降壓節能的目的。自耦變壓器不但容量大、損耗小、而且造價低，所以得到了廣泛的應用。

固態繼電器（亦稱固體繼電器）簡稱SSR。它是一種用半導體器件代替傳統電接點作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關器件，固態繼電器工作可靠，壽命長，無噪聲，無火花，無電磁干擾，開關速度快，抗干擾能力強，且體積小，耐沖擊，耐振蕩，防爆、防潮、防腐蝕、能與TTL、DTL、HTL等邏輯電路兼容，能以微小的控制信號達到直接驅動大電流負載。設計將電力電子無觸點開關引入到節能調壓系統中來，設計使用新型電力電子分接開關固態繼電器，實現無觸點的分級調壓。

無觸點調壓穩壓，可以根據電網高峰低谷波動情況，隨時穩定輸出電壓。無觸點調壓是基于電力電子開關器件迅速發展的基礎上，它技術是利用微處理器控制技術和電力電子技術，通過控制電力電子器件的導通角或者通斷，可以實現調節電壓，從而達到電壓穩定輸出的目的。無觸點調壓技術可以分為兩種方式，一種是無級調壓技術，另一種是分級調壓技術。無級調壓技術可以實現連續調壓，通過控制電力電子器件的導通角可以使電壓平滑連續的變化。分級調壓技術是通過控制電力電子器件的關斷，變換分接頭來進行調壓的，它的調壓范圍有一定級數。

3 結語

目前路燈能耗問題引起了很大的重視，新路燈、新技術不斷地涌現，路燈控制系統也有了長足的發展，向著智能化、系統化、自動化的方向邁進。智能路燈控制系統不僅節約了人工，減輕了維護工作負荷的同時，還可以對路燈照明系統進行二次節能調節，為環境保護做出貢獻。

參考文獻

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路燈控制器范文第3篇

摘要：文章介紹了一種基于MOS開關管IRF3205的太陽能路燈控制器的設計方案。系統以高性能低功耗單片機ATmega88為核心，外部擴展LED顯示和按鍵，利用單片機內部A/D對蓄電池電壓和太陽能電池板電壓進行采樣，采用MOS開關管IRF3205進行開關動作，從而實現蓄電池過充過放保護和光控功能。本方案對各個模塊電路進行了詳細設計，然后進行了程序設計，最后對系統進行了測試。測試表明設計的控制器具有操作簡單、功耗低、充電效率高等特點。

關鍵詞：太陽能；ATmega88　；IRF3205　；充放電

太陽能路燈是一種利用太陽能光伏發電系統作為電源的路燈，是一種綠色環保型產品。太陽能路燈系統主要由4大部分組成，即太陽能電池板、蓄電池、路燈控制器、燈桿及照明燈具。太陽能路燈控制器作為系統的控制中心起著非常關鍵的作用，太陽能路燈控制器的作用就是防止蓄電池的過充電和過放電，根據光線的強弱控制燈具光源的開關，利用單片機的定時器控制亮燈的時間等。根據鉛酸蓄電池的放電特性，若放電深度達到容量的10%，循環使用壽命最多500次[1]，按照太陽能路燈每天充放電一次，系統只能使用1年半。若過充蓄電池容易硫化，嚴重情況甚至爆炸。另外光線弱時太陽能電池板電壓低于蓄電池電壓，有可能引起反充。因此。設計一款好的太陽能控制器能夠有效的延長蓄電池和太陽能電池板的壽命，具有重要的現實意義。

一．控制器功能需求與硬件結構

太陽能路燈控制器需要通過單片機內部A/D對太陽能電池板電壓、蓄電池端電壓等參數進行采樣，通過采樣的值判斷蓄電池是否達到過充或者過放狀態，從而讓蓄電池工作在最佳狀態。根據太陽能電池板的電壓值判斷當前是白天還是黑夜來決定亮燈還是不亮燈。由于蓄電池容量有限，控制器必須具有通過設置放電的時間來保證蓄電池每天都有電。根據以上分析，太陽能控制器必須具備的功能有：1.蓄電池防過充和過放；2.負載短路、過流保護；3蓄電池防反充；4.　太陽能電池板、蓄電池、負載當前狀態顯示；5.　光控功能，根據電池板的電壓來判斷是白天還是黑夜.　6.　時控功能，需要按鍵設置數碼管的時間來確定晚上亮燈的時間。

路燈控制器范文第4篇

關鍵詞：二灰土，質量通病，成因分析

 

眾所周知,高等級公路路面底基層常用石灰粉煤灰穩定土(俗稱二灰土)作為填料,是因為材料本身特性中的眾多優點以及在工作機理方面較其他材料所占的優勢。但往往由于在施工中忽視了一些細節方面的東西,造成了路面底基層的一些質量通病,本文將對這些通病逐一分析其成因并敘述預防措施及處理方法。

1底基層表面起皮、松散

二灰穩定土表面起皮、松散現象一直是施工中的一個難題,尤其是塑性指數低的土用石灰穩定時,起皮!松散更普遍。而施工中摸索出來的處理方法有時只能在某種特定條件下有效,所以因地制宜是解決此問題的關鍵。

(1)成因分析：碾壓時二灰土含水量偏小；二灰土未及時碾壓,表層失水過多；碾壓未按先輕后重、先慢后快的原則；灰量不足或失效,灰土拌和不勻。

(2)預防措施：施工時二灰土含水量應控制在大于最佳含水量1%-3%之間,并及時壓實；按先輕后重的碾壓程序逐步壓實,機輪要保持干凈,粘附的灰土要設專人隨機清理；高溫有風的干燥氣候,盡量上午備料，下午整平!夜間碾壓,或采取覆蓋碾壓；石灰劑量要足,不能失效,拌和要均勻。

(3)處理方法:當發現局部灰土已嚴重起皮松散時,可用拌和設備將灰土表面拌松，重灑水,待水份充分透入土顆粒內部并均勻分散后整平碾壓。

2底基層表面起包

二灰土施工中,有時在已成型的表面起一些鼓包,俗稱“蘑菇”,有的是在成型后很快出現,有的時間較長,甚至在鋪筑瀝青面層之后才出現,將面層頂起,這種現象雖不多見,但一旦發生將給工程埋下質量隱患。

(1)成因分析:石灰內有未消解的石灰塊,灰土碾壓完畢后,在拌和水養生時水的作用下使石灰塊繼續消解膨脹。生石灰消解過程中,體積增大1-2.5倍；消解石灰使用前未按規定過篩；使用生石灰時,灑水后悶料時間短,石灰未充分消解；石灰中有欠火灰或鎂質石灰含量多,所需消解時間較長；石灰中氧化鎂含量超出規范規定。

(2)預防措施：生石灰應在使用前7~10分鐘澆水充分消解;消石灰必須通過10篩后才能使用；檢查拌和后的石灰土中石灰粒度并對石灰土做滴定試驗,控制氧化鎂含量。

(3)處理方法:如果發現二灰土起“蘑菇”,應先灑水并持續一段時間,使二灰土中的灰塊能充分消解。對于少量的“蘑菇”且經一段時間后未再發展,則可將出現的蘑菇挖除,繼續下道工序。碩士論文，質量通病。若出現蘑菇面積大,或面積雖小但隨著時間的延續仍在不斷出現,則應在基層施工前將整段二灰土返工重做。

3底基層出現素土夾層

(1)成因分析：二灰土壓實厚度偏大；拌和設備不配套,現場盯崗檢查不嚴;拌和設備操作手不認真。

(2)處理方法:遇到該情況應用拌和機將二灰土拌起,并視二灰土缺水情況后灑水,使得二灰土中的含水量大于最佳含水量（1%-3%）,再用拌和機拌和整型、碾壓。碩士論文，質量通病。拌和時應派專人在機后采用鏟鍬探坑或采用挑溝法檢查拌和深度及均勻性,一旦發現夾層要及時通知拌和機司機加大拌和深度并將有素土夾層段重新拌和。

4底基層表面出現干縮裂紋

由于二灰土具有的干縮性和溫縮性,成型后的石灰穩定土往往在表面產生一些裂紋。二灰土是一種非最佳級配型的混合料,其中的粉粒會因含水量的損失而產生收縮,所以二灰土

施工時,有時會產生橫向裂縫,嚴重時會貫通整個路幅,有時也產生局部節理狀裂紋。

(1)成因分析：二灰土比例偏大；路基沉降尚未穩定或路基發生不均勻沉降；養護不及時、缺水或養護時灑水量過大；拌和不均勻,石灰劑量過大或含水量控制不好，石灰劑量愈高,愈容易出現裂縫工程所在地晝夜溫差大，特別是進入晚秋、初冬之后,溫度收縮尤為劇烈。碩士論文，質量通病。碩士論文，質量通病。

(2)預防措施：控制碾壓時含水量不超出最佳含水量的允許范圍；待路基沉降穩定后再鋪筑基層；二灰土成型后應及時灑水或覆蓋塑料薄膜進行養生,或鋪上一層素土覆蓋；保證拌和遍數并使灰土達到均勻；加強計量控制,確保石灰劑量準確;控制壓實含水量。在大于最佳含水量下壓實的石灰土,具有大的塑裂性,壓實含水量應不大于最佳含水量。一般為最佳含水量的90%時,對施工壓實不造成困難,塑裂性也得到改善。碩士論文，質量通病。

(3)處理方法：一旦發現二灰土產生裂紋應視不同位置進行處置。碩士論文，質量通病。一般情況下,二灰土用于路面底基層時,根據其干縮特性：初期干縮偏大,10h以后幾乎不再增長,后期則主要是溫

度性收縮,而且其上又有基層、面層,影響收縮的溫度和失水會變得較小,所以,一般發生裂紋的石灰土用于底基層時,可以繼續使用。較有效的質量控制的方法,二灰土橫向裂縫間距不得大于5mm,否則,應在裂縫處加鋪土工格柵或土工織物后再施工基層,旨在控制底基層的板體性。

5結語

實踐證明為了確保二灰土底基層施工質量關鍵在于做好原材料的比選,合理的配合比設計;選擇滿足質量要求且相互匹配的施工機械設備;認真做好試驗段,選擇合理的施工工藝；加強二灰土的均勻性!拌和深度及是否存在素土夾層的現場檢查，因此,施工的成敗決定于如何把握好施工的細節,只有小處著眼才能最大可能的避免質量病害的出現。

路燈控制器范文第5篇

關鍵詞：集成電路；多諧振蕩器；循環控制

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）23-0265-02

一、設計內容、任務與目的

本設計用NE555構成的多諧振蕩器的輸出脈沖作為分頻器CD4017的輸入信號，產生彩燈（發光二極管）循環點亮的流水效果，完成彩燈循環控制電路的設計。通過設計來誘發學生的學習興趣，鍛煉學生的動手能力，使學生能夠綜合運用所學知識，解Q實際問題。設計目的如下：（1）掌握NE555集成定時器的工作原理，學習用NE555集成定時器組成多諧振蕩器。（2）加深了解十進制計數分頻器CD4017的邏輯功能及使用方法。（3）掌握實驗方法與技能，學會綜合運用知識解決實際問題，并能給出正確解決方法。（4）培養學生實際動手能力以及分析解決問題能力。

二、教學與指導

本設計是鍛煉學生能夠獨立應用所學的NE555集成定時器來構成輸出脈寬可調的多諧振蕩器，與計數/分頻器CD4017一起組成彩燈循環控制電路。既有所學到知識，又有擴展的內容；既結合了理論知識又鍛煉了動手能力，是理論與實際相結合的典型案例。指導學生注意以下問題：

1.先組接多諧振蕩器。在接線過程中要注意電源的記性以及極性電容的極性不要接反，直到NE555的輸出端3腳接的發光二極管閃亮為止，說明振蕩電路能輸出方波脈沖。之后可以用示波器觀察輸出脈沖的波形，通過改變可調電位器來改變占空比。

2.在多諧振蕩器電路完成后，在組接計數分頻器電路來驅動發光二極管電路。注意發光管的排列順序要按照CD4017依次輸出高電平的順序，否則，發光管的閃動就沒有規律，不能形成依次點亮的流水效果。

3.注意所用直流穩壓電源、測量儀表以及示波器的正確使用。

三、電路原理及方案

（一）芯片引腳及功能

芯片NE555的引腳如圖1所示。

芯片CD4017的引腳如圖2所示。

CD4017引腳功能：

CD4017內部是計數器及二―十進制譯碼電路。

CD4017有16支腳，除VCC（Pin16）及GND（Pin8）為電源接腳（輸入電壓范圍為3C15V），其余接腳為：

A、頻率輸入腳：CLK（Pin14），為頻率信號的輸入腳。

B、數據輸出腳：

a、Q0-Q9（Pin3，2，4，7，10，1，5，6，9，11），為解碼后的十進制輸出接腳，被計數到的值，其輸出為Hi，其余為Lo電位。

b、CO（Pin12），進位腳，當4017計數10個脈沖之后，CO將輸出一個脈波，代表產生進位，共串級計數器使用。

C、控制腳：

a、RST（Pin15）：清除腳或稱復位腳，當此腳為Hi時，會使CD4017的Q0為”1”，其余Q1-Q9為”0”。

b、/ENA（Pin13），時序允許腳，當此腳為低電位，CLK輸入脈波在上升沿時，會使CD4017計數，并改變Q0-Q9的輸出狀態。

（二）電路原理

電路原理圖如圖3所示。

多諧振蕩器又稱為無穩態觸發器，它沒有穩定的輸出狀態，只有兩個暫穩態。在電路處于某一暫穩態后，經過一段時間可以自行觸發翻轉到另一暫穩態。兩個暫穩態自行相互轉換而輸出一系列矩形波。多諧振蕩器可用作方波發生器。由555定時器和外接元件構成多諧振蕩器，腳2和腳6直接相連。電路沒有穩態，僅存在兩個暫穩態，電路不需要外接觸發信號，電源通過電阻向電容充電，以及電容通過電阻向放電端6腳放電，使電路產生振蕩。電容在■U■和■U■之間充電和放電，從而在輸出端產生一系列的矩形波。

接通電源后，輸出假定是高電平，則T截止，電容C充電。充電回路是VCC―R1―R2―C―地，按指數規律上升，當上升到2Vcc/3時（TH、端電平大于Vc），輸出翻轉為低電平。Vo是低電平，T導通，C放電，放電回路為C―R2―T―地，按指數規律下降，當下降到Vcc/3時（TH、端電平小于Vc），輸出翻轉為高電平，放電管T截止，電容再次充電，如此周而復始，產生振蕩。

十進制計數器/分頻器CD4017，其內部由計數器和譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實現對脈沖信號的分配，整個輸出時序就是Q1、Q2、…、Q9依次出現與時鐘同步的高電平，寬度等于時鐘周期。

由此可見，當有連續脈沖輸入時其對應的輸出端依次變為高電平狀態，故可直接用作順序脈沖發生器。輸出高電平的順序分別是引腳：3、2、4、7、10、1、5、6、9、11，這樣使發光二極管依次發光，形成流水效果。若要改變彩燈的閃光速度，可調節電位器。

四、設計報告及考核要求

設計報告書寫要求：（1）畫出集成定時器NE555和計數分頻器CD4017的引腳圖，并注明各個引腳的功能。（2）畫出彩燈循環控制電路的原理圖，敘述其工作原理。（3）對在實驗過程中遇到的問題及解決方法做以總結，并分析產生問題的原因。（4）實驗心得體會及其他。

主要考核三方面：實驗前是否認真預習，是否寫出了滿足要求的預習報告，是否回答出指導教師的提問。實驗中是否獨立完成了實驗內容，是否獨立分析出故障原因和解決了實驗中所遇到的問題。實驗后是否按時提交了規范的實驗報告。

五、項目特色或創新

本O計特色是以學生為主體、探究性教學為重點：引導學生在自主學習、研究發現、掌握實驗知識方法與技能，綜合運用知識：開展探索研究，要求學生理論聯系實際解決電路問題的典型案例，通過典型芯片組成的典型電路，讓學生用所學理論獨立分析故障原因和解決實驗中遇到的問題，鍛煉、提高了學生的動手能力，激發了學習電子的熱情。

參考文獻：

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Lantern Circulated Controlling Circuit Based on Integrated Timer 555

―The Curriculum Design Case on Electronic Technology

HU Jun-hai，QI Ji，WANG Ying-nan，ZHU Feng-wu

（The College of Engineering and Technology，Jilin Agricultural University，Changchun，Jilin 130118，China）