电力电子课程设计--时控路灯设计报告

1、Hefei University电力电子课程设计课题名称 时控路灯 作者姓名： 指导老师： 完成时间: 时控路灯的课程设计报告摘要随着时代的发展，城市现代化建设步伐不断加快，能源的供需矛盾也越来越突出，节电节能、绿色照明的要求越来越迫切，越来越高。现在再采用那些传统的手控城市照明系统的方法已不能满足要求。本马路路灯自动控制器采用时间控制，经系统电路把光时间信号转化为电压信号送AT89S52处理器进行处理，根据不同时间实现路灯开关的智能控制，避免路灯的持续耗能，有效地节省电能。关键字：路灯智能控制 DS1302 定时控制 继电器设计题目及要求：要求：用在照明灯是在固定的时间开，在固定的时间熄灭的

2、场合具体实现：采用自动时控开关来实现无人控制，实现按时开、关灯。一、硬件结构1. 时间的获取定时读取DS1302内部时钟。定时周期为100毫秒，并显示。DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM,通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路.提供秒分时日日期.月年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式.DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个口线:1 RES 复位,2 I/O 数据线,3 SCLK串行时钟.时钟/RAM 的读/写数

3、据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信.DS1302 工作时功耗很低,保持数据和时钟信息时功率小于1mW.DS1302 是由DS1202 改进而来,增加了以下的特性.双电源管脚用于主电源和备份电源供应Vcc1,为可编程涓流充电电源附加七个字节存储器.它广泛应用于电话传真便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。 图一：DS1302引脚图2. 显示模块由于显示部分只是一些数字和英文字母的显示，所以本模块采用LCD1602显示模块，LCD1602显示简洁明了。LCD1602的简介如下：1602LCD主要技术参数：显示容量:16×2个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.

4、0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极表10-13：引脚接口说明表第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电

5、源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。图二：LCD1602软件流程图3. 路灯的开启模块当时间到

6、达所设定的开启时间时，单片机就会触发继电器打开常开触点。之所以选择继电器作为路灯的控制开关。就是因为继电器更加安全可靠，所用的成本更低。下面是小型直流继电器的主要参数：1、线圈直流电阻，指用万用表测出的线圈的电阻值。2、额定工作电压或额定工作电流，这是指继电器正常工作时，线圈的电压或电流值。有时，手册中只给出额定工作电压或额定工作电流，这时就可以用欧姆定律算出没给出的额定电流或额定电压值:即/=U/R，U=IxR，R为继电器线圈的直流电阻。3、吸合电压或电流，它是指继电器产生吸合时的最小电压或电流。如果只给继电器的线圈上加上吸合电压，这时的吸合是不牢靠的。一般吸合电压为额定工作电压的75%左右

7、。4、释放电压或电流，是指继电器两端的电压减小到一定数值时，继电器从吸合状态转到释放状态时的电压值。释放电压要比吸合电压小得多，一般释放电压是吸合电压的1/4左石。5、触点负载，是指继电器的触点在切换时能承受的电压和电流值。 图三：小型直流继电器二、软件算法本设计采用DS1302获取当前时钟的时间，使用独立键盘来调节所要设定的时间。使用LCD1602来显示用户调节时间，并在设定好的开灯时间开启路灯，在设定的关灯时间关闭路灯。软件算法流程图如下所示：打开控制器初始化程序结束控制器的指令作用于继电器比较时间参数，用于开关路灯DS1302获取当前时间用户设定开灯时间和关灯时间显示当前时间 图四：算法

8、流程图三、系统测试DS1302的时间校准：DS1302的获取时间与标准的北京时间相差1分24秒。路灯的开关时间可以忽略不计。四、系统的实物图五、实验程序void main (void) unsigned char temp16;/定义显示区域临时存储数组ReadTimeFlag=1;LCD_Init(); /初始化液晶DelayMs(20); /延时有助于稳定LCD_Clear(); /清屏Init_Timer0(); /定时器0初始化Ds1302_Init(); /ds1302初始化time_set4=0;time_set5=54; while (1) /主循环key_scan();if(R

9、eadTimeFlag=1) /定时读取ds1302 定时时间到 则标志位置1，处理过时间参数标志位清零 ReadTimeFlag=0; /标志位清零 Ds1302_Read_Time();/读取时间参数 sprintf(temp,"TIME %02d:%02d:%02d",(int)time_buf14,(int)time_buf15,(int)time_buf16);/时分秒 LCD_Write_String(0,0,temp);/显示第一行 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);/显示第二行 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; /*- 定时器初始化子程序-*/void In

11、it_Timer0(void) TMOD |= 0x01; /使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响 /TH0=0x00; /给定初值 /TL0=0x00; EA=1; /总中断打开 ET0=1; /定时器中断打开 TR0=1; /定时器开关打开/*- 定时器中断子程序-*/void Timer0_isr(void) interrupt 1 static unsigned int num; TH0=(65536-2000)/256; /重新赋值 2ms TL0=(65536-2000)%256; num+; if(num=50) /大致100ms num=