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路灯控制电路设计方案比较研究

发表时间：2021/4/26 来源：《文化研究》2021年5月下作者：李香君、秦伟豪、张信洲、刘威

[导读] 路灯控制系统在城市中得到了广泛的应用，但大多数路灯都是按照指定的时间进行启闭的，而且路灯整夜亮着，浪费了大量的能源。本文设计了一种智能路灯控制器，该控制器可以通过智能化控制来节省电力资源。路灯控制器主要是通过光敏电阻对外界光线感应来控制555电平的输出,从而控制路灯的开关状态。

四川成都西华大学电气与电子信息学院李香君、秦伟豪、张信洲、刘威 610039

摘要：路灯控制系统在城市中得到了广泛的应用，但大多数路灯都是按照指定的时间进行启闭的，而且路灯整夜亮着，浪费了大量的能源。本文设计了一种智能路灯控制器，该控制器可以通过智能化控制来节省电力资源。路灯控制器主要是通过光敏电阻对外界光线感应来控制555电平的输出,从而控制路灯的开关状态。当该控制器处于光线暗的环境下(晚上时)能够自动开灯,当其处于光线亮的环境下(白天时)能够自动关灯。当光线强到一定程度时,555的输出发生跳变,当光线暗到一定程度时,555的输出也要发生跳变。
关键字：路灯控制器；方案选择；方案比较
        一、设计背景、目的。
        通过使用智能路灯能够让各大城市的人们受益，并且还可以更好的优化路灯管理系统，这对于城市发展会有很好的促进作用，有效的控制能源的消耗，并且还可以降低维护和保养的成。使用智能路灯能够达到节能减排使用效果，不会破坏生态环境发挥绿色环保功能，对于城市生活具有很重要意义。智能路灯相对比传统的路灯来说，不仅可以更好的直接产生经济效益，还能让集中信息化建设管理的工作性能更好，避免因为照明故障出现的各种意外情况和问题，维护保养各方面都变得更加简单和轻松，所以在使用效果方面就会带来更好体验，避免在实际应用过程中造成一些不必要的影响和损失。故智能路灯能节省能源，使人类获益。
        二、总体方案设计比较研究
        对同一种目的的实现，可以用不同的方案，下面就着重介绍以下两种方案对同一目的的实现方法。并比较两种方案的优劣。
        （一）方案比较
        方案一：采用555芯片为核心来完成控制路灯亮暗的功能。通过光敏电阻对外界光线的感应来控制555的电平输出，继而控制继电器的状态。利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合,使路灯亮灭。

图1方案一
方案二：由光敏电阻和单片机两部分组成。光敏电阻使路灯夜间点亮，白天关闭。单片机能实现时钟显示功能和定时功能。使得路灯能在规定时间内点亮或熄灭，并在路灯点亮时产生反馈信号到单片机，由单片机实现计时显示。

图2方案二
        （二）方案论证与选择
        虽然方案二所需器件少且线路相对简单，但是它的缺点也比较明显，单片机所产生的时钟脉冲信号很难准确，故越到后面其误差就会很大。
        相比方案二来说，方案一的可控性强，电路简单，稳定性好。因此选择方案一。
        结束语：
        此系统的功能为智能路灯。本次设计实验较为贴近现实生活，直接取材日常的路灯系统，其实这也类似于楼道的声光控系统，但是这次实验是自己动手，所以有很大的不同，在设计初期，采用的光敏三极管的方案，可是后来发现三极管并不起作用，所以后期又改变方案,直接采用光敏电阻的特性来控制电路里的节点的电平高低，通过555定时器的特性从而控制继电器的吸合与断开，最后在电路仿真与实际操作中都取得了成功。
参考文献：
[1]阎石主.数字电子计数基础（第5版）.高等教育出版社，2005
[2]邱关源、罗先觉.电路.北京:高等教育出版社，2007.8
[3]康华光．电子技术基础—模拟部分（第5版）[M]．北京：清华大学出版社，2006
[4]康华光．电子技术基础—数字部分（第5版）[M]．北京：清华大学出版社，2006
[5]陈明义等．电子技术课程设计实用教程（第3版）[M]．长沙：中南大学出版社，2009
[6]陈永强、魏金城、吴昌东模拟电子技术北京：人民邮电出版社，2013.1
作者简介：
李香君（2001-），女，汉族，四川省达州市，本科，研究方向：电气工程
秦伟豪（2000-），男，汉族，四川省成都市，本科，研究方向：信息工程
张信洲（1999-），男，汉族，陕西省安康市，本科，研究方向：信息工程
刘威（1999-）男，汉族，四川省绵阳市，本科，研究方向：通信工程