西安工业大学北方信息工程学院
本科毕业设计(论文)
题目：具有光控和时控功能的路灯
控制器电路设计
系 别： 光电信息系 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 学 生： 学 号： 36 指导教师：
2013年05月
毕业设计（论文）任务书
系别 光电信息系 专业 测控技术与仪器 班级 姓名 学号 1.毕业设计（论文）题目： 具有光控和时控功能的路灯控制器电路设计 2.题目背景和意义：农村城市化改造时，其街道路灯需要进行控制。用光控和时控同时作用的方法，可以根据气候条件有效的进行照明，并节约能源。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：(1) 电源为220V交流电；(2) 实现光敏电阻控制路灯开始和结束的时间；(3) 路灯使用时间可自行设计，如可以点亮2、4、6、8小时，或设置关闭路灯的时间。如点亮时间为自动控制时间，结束时间可根据需求设置为9点半或者是10点；同时也可以通宵点亮，清晨自动关闭；(4) 过电压保护或过电流保护，如遇到雷电或短路情况，应自动跳闸起到保护作用；(54)有键盘和显示器，自动设置或显示设置参数。
4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：
毕业设计起始时间 ： 2012年11月24日至2013 年4月 25日止 毕业设计地点： 西安工业大学北方信息工程学院 毕业设计进度安排： 2012年12月15日前，完成资料查询；学习相关知识。 2012年12月27日前， 完成课题的原理方案设计和方案的论证，完成开题报告。 2013年3月24 日前，进行硬件电路原理图和PCB图的设计，完成中期检查报告 。 2013年4月26日前，进行硬件模块调试。 2013年5月12日前， 完成答辩。 5.毕业设计（论文）的工作量要求
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① 实验（时数）或实习（天数）：
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② 图纸（幅面和张数）： ③ 其他要求：论文字数15000字以上；外文翻译字数3000字以上；参考文献至少15篇
指导教师签名： 年 月 日
学生签名： 年 月 日 系主任审批： 年 月 日 说明：1本表一式二份，一份由各系集中归档保存，一份学生留存。
2 带*项可根据学科特点选填。
具有光控和时控功能的路灯控制器电路设计
摘 要
本文设计一种具有光控与时控功能的路灯控制器系统，其硬件设施模块有：电源模块、光控模块、时控模块、A/D换器、按键系统、MAX232通讯、ISP下载接口、液晶显示。通过各模块之间的相互连接，组成整个系统的原理图，制作电路板，完成测试。论文的主要内容包括以下几个部分：
1) 由光控与时控功能的路灯控制器的基本原理，选择ATMEGA16单片机作为电路板的主芯片。与工作的各模块有间接或直接的连接，系统通过对ATMEGA16单片机的程序的修改，即可改变其中某个模块的工作状态。
2) 分析系统原理图，对其中各模块的工作原理及作用进行阐述。 3) 完成电路板的制作并在实验室条件下，对电路板结合软件系统进行调试，实现各模块的基本功能。
关键词：光控；时控；ATMEGA16单片机；液晶显示
I
The Street Light Controller Circuit Design
has the Function of Electric and When Control
Abstract
In this paper, design A kind of electric and control functions of street lamp controller system, the hardware module are as follows: when the power supply modules, optical modules, control system module, A/D converter,buttons,MAX232 communication, ISP download interface, LCD display. Through the connection between each module, the schematic diagram of the whole systemofproduction circuit board, to complete the test. The main content of paper includes the following several parts:
1) by the electric and control functions of the basic principles of street lamp controller, select ATMEGA16 single chip microcomputer as a main chipcircuit board. Work with each module have indirect or direct connection, the system based on ATMEGA16 microcontroller program modification, can change the working state of a module.
2) analysis of the principle diagram of the system, the working principleof each module and function.
3) complete PCB production and under laboratory conditions, the circuit board combined with debugging of software system, realize the basic functionof each module.
Key words: Optically controlled; Time control; ATMEGA16 singlechip; Liquid crystal display (LCD)
II
目 录
1 绪论........................................................................................................................................... 1
1.1课题的背景及意义 ........................................................................................................... 1 1.2国内的相关研究 ................................................................................................................ 1 1.3国外的相关研究 ................................................................................................................ 2 1.4路灯的发展前景 ................................................................................................................ 2 1.5本文研究工作 .................................................................................................................... 3
2 系统的总体设计 ................................................................................................................ 4
2.1时控与光控路灯概述 ....................................................................................................... 4 2.2总体设计 ............................................................................................................................. 4 2.2.1采用的方案 .................................................................................................................. 4 2.2.2 ATmega16单片机简介 ............................................................................................. 4 2.2.3系统设置 ...................................................................................................................... 6
3 原理设计分析 ..................................................................................................................... 7
3.1路灯控制器的原理 ........................................................................................................... 7 3.2单元电路设计 .................................................................................................................... 7 3.2.1电源电路设计 ............................................................................................................. 8 3.2.2光控模块 ...................................................................................................................... 9 3.2.3时控模块 .................................................................................................................... 10 3.2.4按键 ............................................................................................................................. 11 3.2.5数模转换 .................................................................................................................... 12 3.2.6 0802液晶显示器 ..................................................................................................... 12 3.2.7下载模块 .................................................................................................................... 14 3.2.8 MAX232串口 ........................................................................................................... 15 3.2.9输入输出模块 ........................................................................................................... 17
4 电路板制作......................................................................................................................... 19
4.1电路板制作原理 .............................................................................................................. 19 4.2电路板的焊接 .................................................................................................................. 19 4.3 PCB电路板的调试及现象 ........................................................................................... 20
5 结论......................................................................................................................................... 21 参考文献 ................................................................................................................................... 22 致 谢......................................................................................................................................... 24 毕业设计（论文）知识产权声明 .............................................................................. 25
I II