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1、本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：路灯稳压系统设计 学 院： 专 业：电子信息科学技术 班 级：081 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2012年 5 月 27 日 第 I 页 目录摘要IVAbstractV概述1国内外研究状况2论文的总体结构3第一章 系统描述41.1 系统总设计方案及论证4第二章 系统设计硬件方案对比和选择62.1 单片机62.1.1 AT89C51单片机62.1.2 STC89C52单片机62.2 三端可调稳压器72.2.1 三端正电源稳压电路780572.2.2 三端稳压器LM31772.3数模转换芯片82.3.1 数模转换芯片TLC562082.3.2 数模转换
2、芯片DAC083282.4 模数转换芯片102.4.1 模数转换芯片TLC548102.4.2 模数转换芯片ADC0832102.5 运算放大器112.5.1运算放大器OP07112.6显示器件122.6.1 LED显示122.6.2 LCD显示122.7 本章小结13第三章 系统硬件电路及说明153.1 单片机控制模块153.2 稳压控制模块153.3 电压与电流采样模块173.3.1电压采样电路183.3.2电流采样电路183.4 显示模块193.5 键盘模块203.6 光信号采集模块203.7 继电器驱动模块21第四章 系统的软件设计234.1 主程序模块234.2 电压反馈比较子程序模
3、块234.3 按键扫描子程序模块25第五章 系统的操作焊接和调试265.1系统的制作265.2 焊接265.3 系统调试275.3 软件调试28设计总结30参考文献31致谢32附录33附录一 系统主要代表程序33附录二 设计电路原理图42附录三 设计PCB图33附录四 设计实物图44路灯稳压系统设计摘要单片机控制技术已经广泛应用于电子行业的各个方面。本设计根据电压控制的特点，模拟路灯供电系统对供电电源进行控制。设计中的输入电压经过稳压之后，再对其进行电压电流采样，并将采样电压电流进行模数转换，送入单片机，用单片机对其进行数据处理之后，再进行数模转换，并且将其与经LM317控制的基准电压进行对比
4、，接着将此电压作为控制信号作为输入电压稳压器中的调整信号控制输出电压的大小，并实现被控电源的步进增减，以得到符合要求的稳定的可控电压用作模拟路灯的供电电源。采用模拟路灯照明探究路灯稳压技术，在电压下模拟用单片机模拟路灯稳压系统，运用电子电路原理和编程技术实现对模拟路灯照明的稳压控制，选择适当的稳压器件和控制器件实现路灯的稳压和节能，探究路灯的最佳照明效果和最低消耗电能的完美配合。关键词：单片机，控制器件，模拟The design of streetlight steady voltage system Abstract Single-chip microcomputer control tec
5、hnology has been widely used in the electronics industry in all its aspects. This design according to the characteristics of voltage control, power supply of the power supply system simulation street lamp power. Design of the input voltage after voltage stabilizing, then the voltage current sampling
6、, and the sampling voltage current module conversion, into a single-chip microcomputer, with single-chip computer to carry on the data processing, then for analog-to-digital conversion, and with the LM317 after the voltage reference voltage is compared, and benchmark voltage and control again object
7、 comparison and sampling voltage amplifier to adjust the input voltage, and its output voltage step increase or decrease control, to get to meet the requirements of the controlled voltage stability of the street lamps used for simulation power supplies. Using simulated street lamp lighting explore s
8、treet lamp on technology, in voltage analog simulation system by single chip inside the street lamps, the use of electronic circuit principle and programming techniques to realize simulation street lamp lighting on voltage stability control, the choice of appropriate stabilizer pieces and control de
9、vice implements street lamp on voltage stability and energy saving, explore the best lighting effect and street lowest power consumption of the perfect coordination.KeyWords：MCU，controlcomponent，simulation 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 41 页 概述电能使当今世界最主要的能源之一，是现代工业和农业生产的基础保证。失去电源，人类将失去生产生活的保证，世界将陷入黑暗，是人类生活的源泉，如果没
10、了电，人类将失去光明，陷入混乱之中。然而，对待如此重要的生产生活基础能源，我们的社会缺少节约用电的意识和节约电能的技术，使当今社会电能浪费严重。路灯已成为当今社会最主要的公共照明设备。全国大小城市的大街小巷都装有路灯，路灯已是公众所熟悉的照明光源。但随着路灯数量的增加的使用，路灯的系统的耗电量也在急剧增加，且照明路灯主要属于高压钠灯，它的主要特点使功率大，稳定性差。当处于用电低谷的下半夜时，电压常常高达250V以上，使得路灯的照明寿命降低。因此，为了节省能减耗，减少浪费，降低用电成本，对城市路灯照明系统的改造首当其冲，刻不容缓，在午夜之后车流量大幅减少时，关闭适当数量的路灯，适当降低照明强度，
11、使过高的电压进行衰减，这样既能节省用电，又能延长路灯的使用寿命。但我国的路灯稳压技术相对于发达的西方国家而言却有所欠缺。因此，我们应当吸收国外路灯照明的先进设计理念和超前的技术，对比我国的国情发展适应我国社会的路灯控制技术。因此，本设计利用单片机来控制电压的稳定输出，模拟路灯照明，寻求电能浪费和延长路灯使用寿命的技术方法。本文介绍了利用单片机控制稳压，恒流输出的主要原理和方法。本设计基本设计思路是：以三端稳压电路来稳定输入电压，以数模转换电路对输出电压/电流进行采集、反馈，最后用单片机来控制输出，从而形成一个闭环反馈回路。数控电源技术是电源技术中实践性较强的一种，是各行各业广泛使用的一种工程技
12、术。最新的电源技术融合了电子、电气、集成系统材料科学等诸多领域的科技成果，直流稳压源是电子产品中最常用的稳压器件，在教学、科研、生产等领域都有广泛应用，也是电子领域的设计、实验、相关开发部门必不可少的常用设备之一。直流电源因为其电压稳定而用作电子电路的供电电源，其稳压的过程为变压，整流，滤波，稳压四部分。这是传统的直流电源，功能比较简单，缺点是控制难度高，稳定性较差，干扰大，精度低，体积庞大。普通直流稳压电源大多存在以下两个缺点：一是通过粗调和细调控制输出电压，当需精确输出电压或者小范围内改变输出电压时，难以做到。二是采用串联稳压电路稳定电压，电路结构较为复杂，稳压精度不高。随着电子技术的高速
13、发展，单片机为由于具有稳定和快速的计算能力和控制能力而应用于新一代稳压电路中，从而使新一代以单片机为核心的稳压电路具有电路结构简单，价格低廉，性能稳定的出众优点，大大降低了模拟电路的复杂程度核心的智能型稳压电源不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能卓越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对采样数据进行各种计算，从而可排除和减少由于干扰信号和模拟电路引起的误差，提高稳压电源输出电压和控制电流精度，降低了模拟电路的要求。家用电器和其他各种电子设备所需的直流电源都由220v交流电网电压经过变压，整流，滤波，稳压四个步骤产生。滤波器是滤波的核心器件，可以滤除整流输出电压中的纹波，传统的滤波器由滤
14、波扼流圈组成，重量和成本较大，所以在新型稳压电路中使用晶体管直流滤波器代替传统滤波器。这样减小了直流电源的体积，同时降低了家用电器的成本，是电器日趋小型化。另外传统的直流电压源用电位器波段开关来调节电压，用电压表显示电压值，因此存在电位器磨损大，电压读书不直观，电压调整精度不高等缺点，而以单片机为核心的新型直流电压源则很好的解决了上述问题。国内外研究状况我国的直流电源产业形成二十世纪六十年代，从九十年代开始，进入进入快速发展时期。九十年代以来，在国家自然科学基金和创新意识指导下，我国电子技术产业得到了跨越式的发展，直流电源技术也在吸收和消化国外先进技术下得到了很好地发展，生产出了一批具有国际先
15、进水平的产品和科研成果。但与发达国家的电源产业相比，我国的电源产呀在产品的质量，可靠性，开发投入，生产规模，工艺水平，检测技术，智能化等方面仍然存在着10年左右的的差距。我国当今的电子市场上照明路灯种类繁多，但基本上在智能和节能稳压方面未能达到令人满意的效果。主要表现为，灯光闪烁，供电电源电压未能实现智能智能控制，控制速度慢，稳压功能差，路灯易发热，照明路灯的正使用寿命较短，从而造成了电能浪费，路灯照明成本大的问题。另外我国路灯照明系统采用的相控技术也会产生谐波污染电网，降低照明质量，污染环境，国际上已明确禁止使用这种无功补偿技术。随着电源技术的不断发展，直流电源也由传统的分离元件和集成电路控制变为当今的单片机控制，电源技术变得更加智能化，也实现了，遥控功能。模块化是当今直流电源技术的发展
