電力電子課程設(shè)計(jì)--時(shí)控路燈設(shè)計(jì)報(bào)告

1、Hefei University電力電子課程設(shè)計(jì)課題名稱 時(shí)控路燈 作者姓名： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間: 時(shí)控路燈的課程設(shè)計(jì)報(bào)告摘要隨著時(shí)代的發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快，能源的供需矛盾也越來(lái)越突出，節(jié)電節(jié)能、綠色照明的要求越來(lái)越迫切，越來(lái)越高。現(xiàn)在再采用那些傳統(tǒng)的手控城市照明系統(tǒng)的方法已不能滿足要求。本馬路路燈自動(dòng)控制器采用時(shí)間控制，經(jīng)系統(tǒng)電路把光時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)送AT89S52處理器進(jìn)行處理，根據(jù)不同時(shí)間實(shí)現(xiàn)路燈開關(guān)的智能控制，避免路燈的持續(xù)耗能，有效地節(jié)省電能。關(guān)鍵字：路燈智能控制 DS1302 定時(shí)控制 繼電器設(shè)計(jì)題目及要求：要求：用在照明燈是在固定的時(shí)間開，在固定的時(shí)間熄滅的

2、場(chǎng)合具體實(shí)現(xiàn)：采用自動(dòng)時(shí)控開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制，實(shí)現(xiàn)按時(shí)開、關(guān)燈。一、硬件結(jié)構(gòu)1. 時(shí)間的獲取定時(shí)讀取DS1302內(nèi)部時(shí)鐘。定時(shí)周期為100毫秒，并顯示。DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片,內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31 字節(jié)靜態(tài)RAM,通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路.提供秒分時(shí)日日期.月年的信息,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整時(shí)鐘操作可通過(guò)AM/PM 指示決定采用24 或12 小時(shí)格式.DS1302 與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信,僅需用到三個(gè)口線:1 RES 復(fù)位,2 I/O 數(shù)據(jù)線,3 SCLK串行時(shí)鐘.時(shí)鐘/RAM 的讀/寫數(shù)

3、據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31 個(gè)字節(jié)的字符組方式通信.DS1302 工作時(shí)功耗很低,保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW.DS1302 是由DS1202 改進(jìn)而來(lái),增加了以下的特性.雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)Vcc1,為可編程涓流充電電源附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器.它廣泛應(yīng)用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域。 圖一：DS1302引腳圖2. 顯示模塊由于顯示部分只是一些數(shù)字和英文字母的顯示，所以本模塊采用LCD1602顯示模塊，LCD1602顯示簡(jiǎn)潔明了。LCD1602的簡(jiǎn)介如下：1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:16×2個(gè)字符芯片工作電壓:4.55.5V工作電流:2.

4、0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引腳功能說(shuō)明1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表10-13所示:編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極表10-13：引腳接口說(shuō)明表第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電

5、源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。圖二：LCD1602軟件流程圖3. 路燈的開啟模塊當(dāng)時(shí)間到

6、達(dá)所設(shè)定的開啟時(shí)間時(shí)，單片機(jī)就會(huì)觸發(fā)繼電器打開常開觸點(diǎn)。之所以選擇繼電器作為路燈的控制開關(guān)。就是因?yàn)槔^電器更加安全可靠，所用的成本更低。下面是小型直流繼電器的主要參數(shù)：1、線圈直流電阻，指用萬(wàn)用表測(cè)出的線圈的電阻值。2、額定工作電壓或額定工作電流，這是指繼電器正常工作時(shí)，線圈的電壓或電流值。有時(shí)，手冊(cè)中只給出額定工作電壓或額定工作電流，這時(shí)就可以用歐姆定律算出沒(méi)給出的額定電流或額定電壓值:即/=U/R，U=IxR，R為繼電器線圈的直流電阻。3、吸合電壓或電流，它是指繼電器產(chǎn)生吸合時(shí)的最小電壓或電流。如果只給繼電器的線圈上加上吸合電壓，這時(shí)的吸合是不牢靠的。一般吸合電壓為額定工作電壓的75%左右

7、。4、釋放電壓或電流，是指繼電器兩端的電壓減小到一定數(shù)值時(shí)，繼電器從吸合狀態(tài)轉(zhuǎn)到釋放狀態(tài)時(shí)的電壓值。釋放電壓要比吸合電壓小得多，一般釋放電壓是吸合電壓的1/4左石。5、觸點(diǎn)負(fù)載，是指繼電器的觸點(diǎn)在切換時(shí)能承受的電壓和電流值。 圖三：小型直流繼電器二、軟件算法本設(shè)計(jì)采用DS1302獲取當(dāng)前時(shí)鐘的時(shí)間，使用獨(dú)立鍵盤來(lái)調(diào)節(jié)所要設(shè)定的時(shí)間。使用LCD1602來(lái)顯示用戶調(diào)節(jié)時(shí)間，并在設(shè)定好的開燈時(shí)間開啟路燈，在設(shè)定的關(guān)燈時(shí)間關(guān)閉路燈。軟件算法流程圖如下所示：打開控制器初始化程序結(jié)束控制器的指令作用于繼電器比較時(shí)間參數(shù)，用于開關(guān)路燈DS1302獲取當(dāng)前時(shí)間用戶設(shè)定開燈時(shí)間和關(guān)燈時(shí)間顯示當(dāng)前時(shí)間 圖四：算法

8、流程圖三、系統(tǒng)測(cè)試DS1302的時(shí)間校準(zhǔn)：DS1302的獲取時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)的北京時(shí)間相差1分24秒。路燈的開關(guān)時(shí)間可以忽略不計(jì)。四、系統(tǒng)的實(shí)物圖五、實(shí)驗(yàn)程序void main (void) unsigned char temp16;/定義顯示區(qū)域臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)組ReadTimeFlag=1;LCD_Init(); /初始化液晶DelayMs(20); /延時(shí)有助于穩(wěn)定LCD_Clear(); /清屏Init_Timer0(); /定時(shí)器0初始化Ds1302_Init(); /ds1302初始化time_set4=0;time_set5=54; while (1) /主循環(huán)key_scan();if(R

9、eadTimeFlag=1) /定時(shí)讀取ds1302 定時(shí)時(shí)間到 則標(biāo)志位置1，處理過(guò)時(shí)間參數(shù)標(biāo)志位清零 ReadTimeFlag=0; /標(biāo)志位清零 Ds1302_Read_Time();/讀取時(shí)間參數(shù) sprintf(temp,"TIME %02d:%02d:%02d",(int)time_buf14,(int)time_buf15,(int)time_buf16);/時(shí)分秒 LCD_Write_String(0,0,temp);/顯示第一行 sprintf(temp,"SET %02d:%02d:%02d",(int)time_set1,(int)

10、time_set2,(int)time_set3);/年月日周 LCD_Write_String(0,1,temp);/顯示第二行 if(time_buf14=time_set1&&time_buf15=time_set2&&time_buf16<10)light_status=0; if(time_buf14=time_set4&&time_buf15=time_set5&&time_buf16<10)light_status=1;light=light_status; /*- 定時(shí)器初始化子程序-*/void In

11、it_Timer0(void) TMOD |= 0x01; /使用模式1，16位定時(shí)器，使用"|"符號(hào)可以在使用多個(gè)定時(shí)器時(shí)不受影響 /TH0=0x00; /給定初值 /TL0=0x00; EA=1; /總中斷打開 ET0=1; /定時(shí)器中斷打開 TR0=1; /定時(shí)器開關(guān)打開/*- 定時(shí)器中斷子程序-*/void Timer0_isr(void) interrupt 1 static unsigned int num; TH0=(65536-2000)/256; /重新賦值 2ms TL0=(65536-2000)%256; num+; if(num=50) /大致100ms num=