基于单片机的路灯稳压控制系统_毕业论文设计(编辑修改稿)

基于单片机的路灯稳压控制系统_毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

83。 21 电压反馈比较子程序模块 22 按键扫描子程序模块 23 系统测试 24 硬件 测试 24 软件调试 25 总结和展望 27 参考文献 28 致谢 29 附录一 系统整体原理图 30 附录二 系统源程序 31 附录三 PCB 图 44 附录四 实物图 45 附录五 元器件清单 46 基于单片机的路灯稳压控制系统 第 1 页，共 48 页 电是工业的动力，是人类生活的源泉，如果没了电，人类将失去光明，人类生活将变成一片混乱。 电能给我 们带来幸福，我们却时时刻刻在浪费它，特别是我们用的照明路灯，浪费得特别严重。 现在，各个城市，大街小巷都装有路灯，路灯已成为家喻户晓的照明设备。 但我们并不知道，随着照明路灯的剧增，路灯的用电量也在急剧增加。 而且路灯基本都采用高压钠灯（该灯功率大），区域内供电电压极不稳定，波动范围大。 尤其是在下半夜，电压通常高达 250V 以上，致使灯泡损耗率极高。 为节省能耗，减少浪费，降低成本，有必要进行改造。 对城市路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节省用电。 但是我国的既能省电又 能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了，特别是要针对我国的现状并且吸取国外的技术经验才能设计出符合我国的路灯控制技术。 因此，我尝试利用单片机来控制电压的稳定输出，降低额外浪费。 本文主要介绍了如何利用单片机来控制稳压，恒流输出。 本设计主要以三端稳压电路来实现输入电压的稳定，利用数模转换电路来实现输出电压 /电流的采集、反馈， 接着 让单片机来控制输出， 从而形成一个闭环反馈回路。 绪论 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。 当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、材料等诸多学科领 域。 直流稳压电源是电子技术常用的 仪器 设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域，是电子实验员、电子设计人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究所不可缺少的电子仪器。 在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源来供电。 而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。 然而这种传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。 普通的直流稳压电源品种有很多，但均存在以下二个问题：输出电压是通过粗调（波段开关）及细调（电位器）来调节。 这样，当输出电压需要精确输出，或需要再一个小范 围内改变时，困难就较大。 另外，随着使用时间的增加，波段开关基于单片机的路灯稳压控制系统 第 2 页，共 48 页 及电位器难免接触不良，对输出会有影响。 稳压方式均是采用串联型稳压电路，对过载限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。 随着电子技术的不断发展，以单片机为核心的 新一代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。 在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定 的直流电源供电。 但在实际生活中，都是由 220V 的交流电网供电。 这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。 滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波器直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。 传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节，并由电压表指示电压值的大小。 因此，电压的调整精度不高，读数欠直观，电位 器也容易磨损。 而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。 国内外研究状况 在我国，以电力电子学为核心技术的电源产业，从二十世纪 60 年代中期开始形成，到了 90 年代以来，电源产业进入快速发展时期。 一方面，电源产业规模的发展在加快。 另一方面，在国家自然科学基金的资助下或创新意识指导下，我国电力电子技术的研究从吸收消化和一般跟踪发展到前沿跟踪和基础创新，电源产业界涌现了一些技术难度较大，具有国际先进水平的产品，而且还产生了一大批具有代表性的研究成果和产品。 目前国内还开展了跟踪国际多方 面前沿性课题的研究或基础创新研究。 但是我国电源产业与发达国家相比，存在着很大的差距和不足 :在电源产品的质量、可靠性、开发投入、生产规模、工艺水平、先进检测设备、智能化、网络化、持续创新能力等方面的差距为 1015 年。 目前我国市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定节能效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要由以下几类情况： 采用自祸变压器及磁饱和电抗器的降压技术。 其不足是由于反应速度较慢，基于单片机的路灯稳压控制系统 第 3 页，共 48 页 用电高峰时电压降到非稳定区，容易造成灯光闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则不能避免灯具受到市电的瞬时高压冲 击，对灯具的保护能力较差。 相对来说稳压功能较差。 针对于磁饱和电抗器来说，除了上述不足外，其效率也普遍偏低。 采用电气器件构成的可控硅式设备。 该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元件容易发热烧坏，由于采用相控技术产生谐波污染电网，使荧光灯和气体灯小停闪动，减损灯具寿命及相关附件的使用寿命，降低照明质量，不绿化不环保，国家相关规定已经明确禁止使用这种无功补偿技术设备，以系统节电滤波形式，主要是净化电网，补充无功功率，补偿电网，而对于有功电度表计量系统，缺少实际节电效果。 如今随着直流电源技术的飞跃发展，整流 系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制，从而使直流电源智能化，具有遥测、遥信、遥控的三遥功能，基本实现了直流电源的无人值守。 并且，在当今科技快速发展过程中，模块化是直流电源的发展趋势，并联运行室电源产品大容量化地一个有效手段，可以通过设计 N+1 冗余电源系统，实现容量扩展，提高电源系统的可靠性、可用性，缩短维修、维护时间。 电流模块电源采用电流型控制模式，集中式散热技术，实时多人物监控，具有高效、高可靠、超低辐射，维护快捷等优点，机箱结构紧凑，防腐与散热也作了多方面的加强。 它的应用将会克服大功率电源的 制造、运输及维修等困难。 而且和传统可控硅电源相比节电 20%30%节能优势，奠定了它将是未来大功率直流电源的首选。 近 20 年来，美国和日本照明节能集中在使用紧凑型荧光灯 (CFL)和荧光灯采用镇流器两个方面。 国外照明节能技术的发展具有以下特点 . (1)大力推动绿色照明，在光源的材料，使用规范上加以有效管理，出台了一系列的标准和管理要求，将照明节能推广到全民范围。 (2)不断提高功率器件性能要求，主要体现在镇流装置上技术提高。 通过对镇流器技术改进来提高照明设备的功率因素。 论文的总体结构 第一部分主要是 介绍本设计的背景、意义以及国内外研究现状，还介绍了本设计的主要研究内容。 基于单。