졸업 디자인의 내용과 의미
졸업 디자인 콘텐츠:
1. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 시스템의 설계 방법에 익숙하고 회로 및 프로그램 설계를 독립적으로 완료합니다.
2. PROTEUS 를 사용하여 시스템을 디버깅하고 시뮬레이트합니다.
하드웨어 시스템 설계, 제조 및 디버깅.
4. 관련 소프트웨어 문서를 작성합니다.
졸업 디자인에서 완성해야 할 기술 문서:
1.3000 자 졸업 디자인 개제 보고서, 2000 자 영어 참고 문헌 중국어 번역.
2. 졸업 디자인 논문 (15000 자 이상).
3. 설계도와 해당 절차를 제공합니다.
졸업 디자인의 의미:
시대가 발전함에 따라 현대화의 발걸음이 빨라지고 도로 조명과 도로 조명 공사에 대한 수요도 커지고 에너지 공급과 수요의 갈등이 커지고 에너지 절약과 녹색 조명에 대한 요구도 점점 더 절실해지고 있다. 오늘날 기존의 수동 제어 및 클럭 제어 조명 시스템은 더 이상 요구 사항을 충족하지 못합니다. 첨단 기술을 최대한 활용하여 이러한 모순을 해결하는 방법은 조명 제어 분야에서 새로운 절박한 과제가 되었다. 가로등 조명은 일상생활에서 없어서는 안 될 공공시설이다. 가로등 전력은 총 전력의 약 15% 를 차지하며 전국 각지에서 전기 부족으로 인한 여러 가지 문제에 직면해 있다. 전기가 부족한 상황에 직면하여 가로등 순찰은 국가가 대량의 인력을 투입해야 하는 일이다. 각종 임시 응급절전 조치가 널리 채택됐다. 야간 간격으로 불을 끄고, 가로등 스위치 시간을 조정하고, 전기가 부족한 날 경관조명을 끄는 등. 이러한 조치는 전력 사용량이 최고조에 달한 후에 보류될 수 있으며, 내년에 전력 사용량이 최고조에 이르면 모든 것이 다시 시작될 것이다. 이러한 에너지 절약 조치는 전력 부족을 완화하는 동시에 자원의 낭비와 사람들의 일상생활에 부정적인 영향을 미친다. 전기 긴장을 완화하는 가장 효과적인 방법은 전기를 지능적으로 관리하고, 낭비를 줄이고, 물건을 최대한 활용하는 것이다! 고급 가로등 모니터링 시스템은 가로등을 균일하게 켜고 끄고, 야간 조명 시스템과 가로등을 실시간으로 모니터링 및 관리하고, 연중무휴 24 시간 효율적이고 안정적인 작동을 보장하고, 불필요한 "야간 조명" 을 제어하여 전력 소비를 줄이는 데 사용할 수 있습니다. 학교 공공 조명 시스템의 경우 지능형 관리 시스템을 채택하는 것은 에너지 절약, 자원 낭비 감소, 사람들의 생활 요구 사항 충족, 현대 캠퍼스를 보여주는 과학적 솔루션입니다.
현재 일부 캠퍼스는 도로 가로등의 에너지 절약 조치를 참고해 한밤중에 불빛의 밝기를 낮추거나 일정한 간격으로 불을 켜는 방식으로 전기를 절약하지만, 이런 방법은 가로등이 너무 밝거나 너무 어둡다는 문제를 야기한다.
1. 역방향 제어
조명을 켜는 방식은 비교적 뒤떨어져 있습니다. 현재 가로등 컨트롤은 수동, 램프 제어, 시계 제어 모드에 남아 있습니다. 계절, 날씨, 인위적인 요인의 영향을 받아 자동화 관리 수준이 낮고, 항상 밝을 때 밝지 않고, 소멸할 때 꺼지지 않아, 큰 에너지 낭비를 초래하고, 재정 부담을 늘리기 쉽다.
2. 불편한 통제
조절 능력이 부족하여 스위치 시간을 원격으로 수정할 수 없고 실제 상황 (돌발 날씨 변화, 중대 행사, 명절) 에 따라 시간을 제때에 교정하고 스위치 시간을 수정할 수 없습니다.
3. 조명 조건을 알 수 없습니다
가로등 감시가 없으면 기존 조명 시설 관리는 주로 인공순찰 모델을 채택하여 업무량이 많을 뿐만 아니라 인력과 물력을 낭비한다. 고장의 근거는 주로 순찰자 신고와 시민 불만의 주동성, 적시성, 신뢰성이 부족해 시 가로등 운행 상태를 실시간으로 정확하고 포괄적으로 모니터링할 수 없고, 효과적인 고장 경보 메커니즘이 부족하기 때문이다.
4. 전날 밤 쓰기는 좋지 않습니다.
이는 전날 밤 6 시간 이상의 정상 밝기를 채택했기 때문에, 캠퍼스 도로에 행인과 차량이 통행할 수 없을 때 전력자원을 낭비할 수 있다. 저녁 6 시부터 9 시까지의 러시아워를 제외하고는 인차유량이 비교적 작기 때문에 캠퍼스 조명은 더 큰 에너지 절약 잠재력을 가지고 있다고 생각한다.
기존 에너지 절약 현황 분석을 위해 고효율 energy smart 가로등이 설계되었습니다. 가로등 제어기에는 조명 제어와 시간 제어 모듈이 모두 장착되어 있어야 하며, 먼저 포토메트릭 제어를 따르고 시간 제어를 준수하여 특정 포토메트릭 및 특정 시간에 가로등을 전환하기 위한 요구 사항을 충족해야 합니다. 동시에 우리는 가로등이 적외선 감지 가로등으로 개선되어야 한다고 생각한다. 가로등은 캠퍼스 교통 러시아워의 높낮이에 따라 에너지 절약 상태와 표준 상태로 나뉜다. 18-2 1 적외선 감지를 사용하면 음성 제어보다 감지 정확도가 높아 일부 소음이 램프를 무효로 깜박이는 것을 방지할 수 있습니다. 모든 가로등을 단일 칩 마이크로 컴퓨터에 연결하고, 단일 칩 마이크로 컴퓨터와 통신하고, 컴퓨터로 가로등의 작동 상태를 제어합니다. 자동 및 수동 제어 모드를 설정할 수 있습니다. 자동 제어 모드는 태양 활동의 법칙에 따라 실제 상황과 결합하여 가로등의 작동 모드를 제어할 수 있습니다. 어둠이 내리거나 빛이 이미 어두울 때, 아직 정해진 시간이 되지는 않았지만 자동으로 켤 수 있다. 피크 시간, 지속적인 전체 밝기에 도달해야합니다; 러시아워가 지난 후 적외선 감지에 들어가 energy smart 제어를 실현하다. 수동 제어 모드는 언제든지 가로등의 스위치 시간을 설정하거나, 배율을 설정하거나, 가로등의 켜기 및 끄기를 개별적으로 제어할 수 있습니다. 또한 가로등의 작동 상태를 통해 가로등 손상에 대한 실시간 경보를 수행할 수 있으며, 특정 위치를 표시하여 유지 관리 직원에게 적시에 유지 관리를 알릴 수 있습니다. 중앙 컨트롤러에는 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 작동 매개변수를 저장할 수 있는 EEPROM 이 있는 클럭 칩이 있습니다. 통신 오류가 발생하더라도 가로등은 최종 절차에 따라 작동할 수 있다.
문헌 평론
첫째, 디자인
이 설계는 STC89C52 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 시스템의 핵심 구성 요소로 사용하여 시스템의 제어 및 처리 기능을 제공합니다. 각 모듈의 기능은 다음과 같습니다. (1) 적외선 모듈: 야간에 행인이 있는지 감지합니다. (2) 표시 모듈 12864: 해당 시간 및 날짜 정보를 표시합니다. (3) 클럭 모듈: 수동 전환 시간, 자체 부팅 시간 설정. (4) 감광성 저항 센서 모듈은 주변 라이트의 강도를 감지하고 강도가 표준 값보다 낮을 경우 가로등을 켜는 데 사용됩니다.
둘째, 하드웨어 회로 설계
1. 주 컨트롤러 STC89C52
STC89C52 는 STC 에서 제조한 저전력 고성능 CMOS8 비트 마이크로컨트롤러로 8K 가 시스템 프로그래밍 가능 플래시 메모리에 내장되어 있습니다. STC89C52 는 클래식 MCS-5 1 커널을 사용하지만, 칩이 기존 5 1 단일 칩에 없는 기능을 갖추도록 많은 개선이 이루어졌습니다. 단일 칩에서 STC89C52 는 지능형 8 비트 CPU 및 시스템 내 프로그래밍 가능한 Flash 를 사용하여 많은 임베디드 제어 어플리케이션 시스템에 매우 유연하고 효율적인 솔루션을 제공합니다.
STC89C52 는 8k 바이트 플래시, 5 12 바이트 RAM, 32 비트 I/O 포트 라인, 워치독 타이머, 내장 4KBEEPROM, MAX 81등의 표준 기능을 제공합니다. 또한 7 벡터 레벨 4 인터럽트 구조 (기존 565438 과 호환 가능) 를 통해 STC89C52 를 0Hz 정적 논리 작업으로 줄일 수 있으며, 두 가지 유휴 모드에서 CPU 가 작동을 멈추고 RAM, 타이머/카운터, 직렬 포트 및 인터럽트가 계속 작동할 수 있습니다. 전원 차단 보호 모드에서는 RAM 내용이 저장되고 발열기가 동결되며 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 모든 작업이 다음 중단 또는 하드웨어 재설정까지 중지됩니다. 최대 작동 주파수 35MHz, 6T/ 12T 옵션.
2. 적외선 모듈
이 설계는 적외선 기술을 기반으로 하는 "자동 제어 모듈" 인 HC-SR50 1 적외선 모듈을 사용합니다. 독일 수입 LHI778 프로브 디자인을 사용합니다. 고감도, 안정성 및 초저전압 작동 모드를 갖추고 있으며 다양한 자동 감지 전기 장비, 특히 건전지 전원을 공급하는 자동 제어 제품에 널리 사용됩니다. 이 모듈은 야간에 행인이 지나가는 것을 감지하여 고지대 수평을 생성하고 소프트웨어를 통해 평평한 신호를 처리하는 데 사용됩니다.
감광성 저항 센서 모듈
이 설계는 민감한 감광성 저항 센서인 3 선 감광성 저항 센서 모듈을 사용합니다. 신호가 깨끗하고 파형이 좋고 구동력이 강한 비교기에서 출력되어 15mA 를 초과합니다. 또한 조정 가능한 포텐쇼미터가 장착되어 있어 감지 램프의 밝기를 조절하여 주변 라이트의 강도를 감지할 수 있습니다. 광도가 표준 값보다 낮으면 가로등을 켭니다.
4. 구성품을 표시합니다
이 설계는 LCD 12864 를 사용하여 시간과 날짜를 표시합니다. Lcd 화면의 첫 번째 줄에는 년, 월, 일이 표시되고 두 번째 줄에는 실시간 시계가 표시됩니다. 하드웨어 회로의 12864 데이터 포트는 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 P 1 포트에 연결되고, 디지털 튜브의 4, 5, 6 발은 각각 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 P3.0-P3.2 에 연결되며, 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 정보 처리를 통해 LCD 에 다양한 정보를 표시합니다.
넷째, 소프트웨어 설계
마스터 프로그램은 주로 시계 프로그램과 디스플레이 하위 프로그램으로 구성된 하위 프로그램의 각 부분에 대한 호출을 설계합니다. 프로그램이 초기화된 후 적외선 모듈 서브루틴은 행인이 있는지, 출력 신호가 있는지 판단하고 소프트웨어가 처리합니다. 12864 LCD 하위 프로그램은 주로 마스터 프로그램에서 보낸 신호를 수신하고, 해당 설정을 모드 하위 프로그램으로 입력하고, LCD 하위 프로그램을 초기화하고, 날짜 하위 프로그램을 표시하고, 시간 하위 프로그램을 표시하는 것으로 구성됩니다.
동사 (verb 의 약어) 시뮬레이션 구현
시스템 소프트웨어 시뮬레이션은 프로 테우스 소프트웨어를 사용합니다. 시스템이 켜지면 시스템이 초기화 인터페이스로 들어가고 LCD 에 첫 번째 동작 시간 정보와 두 번째 동작 날짜 정보가 표시됩니다. 낮에는 광도와 적외선 판단을 켜고 동시에 만들어 가로등을 켜라. 설정 버튼을 사용하여 시간 정보를 수동으로 변경합니다.
참고 자료:
1 .. 후. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 원리 및 인터페이스 기술 [M]. 베이징: 칭화대 출판사 .2001.7.
2.MCS-5 1& 의 Proteus; ARM7 시스템의 응용 프로그램 [M]. 베이징: 전자공업출판사. 2006.2008+00.
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4. 장, 등. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 시스템의 프로테우스 설계 및 시뮬레이션 [M]. 베이징: 전자공업출판사 .2007.4
5. 건물 염호 등. 단일 칩 과정 설계지도 [M]. 베이징: 베이징항공우주대학 출판사 .2007.7
6. 주 등. 5 1 시리즈 단일 칩 응용 및 실습 자습서 [M]. 베이징: 베이징항공우주대학 출판사. 2008.5
7. 이공린. 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 원리와 응용-사례 기반 및 Proteus 시뮬레이션 [M]. 베이징: 과학출판사 20 10.5
8. 설준의장. MCS 시리즈 마이크로 컨트롤러 및 그 응용 [M].Xi 안: Xi 교통대학 출판사. 1997
9. 호립민. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 응용 시스템 설계. [M] 베이징 항공 우주 대학 출판사
연구 내용
적외선 모듈 사용
마이크로 컨트롤러 판독 클럭 칩
LCD 를 사용하여 관련 데이터를 표시합니다.
논리도를 하나 그리다
연구 계획
1 주-2 주: 졸업 디자인 임무서를 작성하여 설계 요구 사항을 명확히 합니다. 졸업 디자인에 관한 자료를 검토하고 수집하다. 관련 영어 자료를 번역하기 시작하고 PROTEUS 소프트웨어 및 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 관련 개발 지식에 익숙합니다.
셋째 주-넷째 주: 문헌을 요약하고 개제 보고서를 작성하다. 졸업 디자인의 수요 분석을 완료하고 시스템 블록 다이어그램을 결정합니다.
5 주-6 주: 프로그램 데모 및 하드웨어 회로 설계 설계된 회로를 분석하고 소프트웨어 설계 아이디어를 제시합니다. 졸업 디자인 초심.
7 주-8 주: PROTEUS 의 하드웨어 및 소프트웨어 설계 및 디버깅 디버깅에서 발생하는 문제를 분석하고 기술적 요구 사항을 충족하기 위해 개선하고 다시 디버그합니다.
9 주-10 주: 하드웨어 및 소프트웨어 회로 전체 테스트, 완벽한 절차 수정 졸업 디자인 중간고사.
1 1 주-주 12 주: 인쇄 회로 기판 설계 및 제조 하드웨어 설치 및 디버깅을 완료합니다. 전체 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어 디버깅을 완료합니다.
13 주-14 주: 연구 업무를 요약하고 졸업 논문을 작성하다.
15 주-제 16 주: 논문 수정과 복습, 논문 답변.
특징 및 혁신
가로등 제어기에는 조명 제어와 시간 제어 모듈이 모두 장착되어 있어야 하며, 먼저 포토메트릭, 시간 제어에 복종해야 하며, 특정 포토메트릭 및 특정 시간에 가로등을 켜고 끄는 요구 사항을 충족해야 합니다. 동시에 이 가로등은 적외선 감지 가로등이다. 가로등은 캠퍼스 교통 러시아워의 높낮이에 따라 에너지 절약 상태와 표준 상태로 나뉜다. 새벽 근무시간과 밤 18-23 시와 같은 인차 러시아워에서는 가로등이 계속 표준 밝기를 유지해야 하지만 한밤중에 가로등이 에너지 절약 상태로 전환됩니다. 적외선 감지를 통해 사람과 차량이 지나갈 때만 켜집니다.