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智能LED照明控制系统的设计与应用

作　者: 郭姗
导　师: 吴兰；蒋水秀
学　校: 浙江大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 隧道照明 LED 智能控制嵌入式系统
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

高速公路隧道属于特殊路段,隧道内外环境差别较大,因此需要在隧道内部设置照明,消除司机视觉问题,保证隧道行车安全。目前大多数隧道照明控制系统设计简单,无法根据洞外亮度实时调节隧道洞内照明亮度,不仅给行车安全带来隐患,而且存在大量的电能浪费。本文介绍了当前隧道照明控制系统及照明光源的发展状况,针对当前隧道照明控制系统存在的问题,设计了智能照明控制系统。本系统充分利用电子技术和通信技术,实现对隧道照明灯具的有效控制与管理。本文分析比较了当前各种隧道照明光源的特点,确定选择LED作为隧道照明灯具,并根据车流量和洞外亮度的变化对LED隧道灯进行无级控制,使隧道内各区段照度平滑过渡,以符合人眼的适应曲线,并利用总线通信机制实现隧道数据的传递。本系统主要包括上位机监控中心、检测设备、中心控制器、节点控制器和LED驱动电源。系统通过检测设备采集数据,然后传递给上位机监控中心,上位机进行数据处理之后,向中心控制器发送命令,中心控制器以广播形式向节点控制器发送命令,通过调节LED驱动电源的输入电压控制LED灯的亮度。中心控制器与节点控制器采用CAN总线通信,中心控制器与上位机采用串口通信。本文制定了中心控制器、节点控制器与上位机之间的通信协议,并对中心控制器和节点控制器进行了硬件电路设计,主要包括微处理器的选型、通信模块设计、DA转换电路设计、液晶显示设计、数据存储模块设计、放大电路设计,并给出了部分电路的详细原理图。本系统采用μC/OS-Ⅱ操作系统对中心控制器进行嵌入式软件设计,分析了μC.OS-Ⅱ的工作原理和移植方法,介绍了软件的整体结构和设计流程,完成了各个模块的函数设计和系统任务划分。最后总结了本文的主要内容,并分析系统中的不足提出改进方法。

智能LED照明控制系统的设计与应用

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