控制器
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇控制器范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
控制器范文第1篇
【关键词】空调控制器；家用空调；工业设计
0 引言
空调一般的控制模式分为自动，制冷，制热，送风，除湿模式，风速为高风，中风，低风，自动风，定时分为单一定时，组合定时，循环定时。
1 控制模式
1.1 通风模式运行
进入通风模式的方法：通过遥控器设定为通风模式进入。
在通风模式下，室内风机工作，室内风机的风速按照设定的风速运行，风速可设定为高风，中风，低风。
1.2 制热模式运行
1.2.1 进入制热模式的方式
进入制热模式的方法：通过遥控器设定为制热模式进入，或者通过空调控制器上面的应急开关进入，制热模式初始设定温度为24℃，初始设定风速为自动风。
1.2.2 制热工作的开机流程
当控制器执行线控器或遥控器的开机命令（蜂鸣提示），或者在定时开时间到达开机时，控制器按照下面流程进入开机状态。
如果满足室内风机启动条件，即温度条件为：T回风≤T设-1℃，室内风机持续停止时间≥30S，室内风机按防冷风条件打开；当风机启动时，静电除尘开始工作，当风机停止时，静电除尘停止工作；如果温度条件和时间条件有一个不满足，则继续保持待机状态。
1.2.3 制热工作的关机流程
当控制器接收到遥控器的关机命令，或者在定时关时间到达关机时，遥控接收器上指示灯灭。
1.2.4 制热温度控制过程
在制热工作中，室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停，温度的设定范围为16～30℃。
当回风温度T回风≤T设-1℃，室内机开机制热。若回风口温度上升，T回风>T设时，室内风机满足运行时间≥3min（无阀系统）时，室内风机停机处于待机状态。
室内机在待机状态下，停机3min，室内风机运转30s，再停机3min，再运转30s，一直持续下去。
若室内回风温度传感器损坏，按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关，设定温度为16度时，开机16分钟；设定温度每增加1度，开机时间增加1分钟，最高设定温度为30度时，开机时间30分钟；停机时间均为3分钟。
1.2.5 制热工作时，室内风机的运行规则
自动风速的运行规则
在制热工作时，室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。
当自动风速确定后，至少需要运行30s后才能重新判断，以防止室内风机风速抖动。
1.2.6 制热工作室内风机防冷风
制热模式满足启动条件时，室内风机根据室内盘管温度进行防冷风保护。若室内盘管温度传感器损坏，防冷风时间按设定的防冷风时间2min执行，室内机按设定风速输出。
1.3 制冷模式运行
1.3.1 进入制冷模式的方式
进入制热模式的方法：通过遥控器设定为制热模式进入，或者通过空调控制器上面的应急开关进入，制冷模式初始设定温度为26℃，初始设定风速为自动风。
1.3.2 制冷工作的开机流程
当控制器执行线控器或遥控器的开机命令（蜂鸣提示），或者在定时开时间到达开机时，控制器按照下面流程进入开机状态。
1.3.3 制冷工作的关机流程
当控制器接收到遥控器的关机命令，或者在定时关时间到达关机时，遥控接收器上指示灯灭。
1.3.4 制冷温度控制过程
在制热工作中，室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停，温度的设定范围为16～30℃。
当回风温度T回风>T设+1℃，室内机开机制冷。若回风口温度上升，T回风≤T设时，室内风机满足运行时间≥3min（无阀系统）时，室内风机停机处于待机状态。
若室内回风温度传感器损坏，按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关，设定温度为16度时，开机16分钟；设定温度每增加1度，开机时间增加1分钟，最高设定温度为30度时，开机时间30分钟；停机时间均为3分钟。
1.3.5 制冷工作时，室内风机的运行规则
自动风速的运行规则
在制热工作时，室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。
当自动风速确定后，至少需要运行30s后才能重新判断，以防止室内风机风速抖动。
1.4 自动模式
进入自动模式的方法：通过遥控器设定为自动模式进入，或者通过空调控制器上面的应急开关进入，当控制器检测到室内温度在22℃～26℃之间，控制器运行于送风状态，当检测到低于22℃时，控制器运行于制热状态，当控制器检测到室内温度在26℃以上时，运行于制冷状态，每个模式最短运行模式为2个小时，风速不可调，为自动风。
1.5 定时运行
1.5.1 定时开
若设置了定时开功能，则控制器的时间到达设定的定时开时间后，执行开机命令。定时开机后，定时开功能取消。若在定时开时间尚未到达前执行了开机操作，则定时开功能也将取消。
1.5.2 定时关
若设置了定时关功能，则控制器的时间到达设定的定时关的时间后，执行关机命令。定时关机后，定时关功能取消。若在定时关时间尚未到达前执行了关机操作，则定时关功能也将取消。
1.5.3 组合定时
可以同时设定定时开、定时关功能。当设置组合定时，控制器根据定时开和定时关的时间的先后顺序来决定控制器的工作状态，当在前的定时时间到时，控制器即执行该定时操作并清除该定时方式，转入另一种定时方式，直到此定时被执行，控制器将清除全部定时方式。
1.5.4 循环定时
在组合定时的基础上可以设定循环定时功能。当组合定时设定完毕后，按循环定时遥控器上的定时设定键3秒以上，出现循环定时标志，主控板接收到指令后，即进入循环定时工作状态。
进入循环定时状态后，除退出循环定时的操作外，所有定时操作及开关键均不再作用。主机到设定的时间后自动进入开机或关机状态，且每24小时循环一次。
上述所有的定时功能，在掉电后均取消。
1.6 睡眠功能
1.6.1 制热模式
进入夜间节能状态，空调器运行1小时后先将设定温度降低1℃，再过去1小时后再次将设定温度降低1℃，一共降低2℃。
睡眠模式启动后，制热时内风机为自动风。
1.6.2 在送风模式
启动睡眠模式，风速转为低风。
1.7 传感器故障
1.7.1 室内回风温度传感器损坏时，相应温度控制改为间隙运转工作状态运行。
1.7.2 内盘管传感器损坏时，取消传感器相关保护功能，防冷风按设定时间运行。
控制器范文第2篇
关键词：运动控制器；设计目标；单片机；DSP
一、运动控制器概念
简单的说，运动控制器是通过对由电机驱动的执行机构进行运动控制，以实现预定运动轨迹目标的装置。可以说，只要有伺服电机应用的场合就离不开运动控制器，它以其特有的灵活性和优异的运动轨迹控制能力使许多工业生产设备焕发了生机。
二、运动控制器的设计目标
在进行系统设计前，需要先确定整个系统的功能、性能以及日后的可扩展性等问题，然后才能进行硬件和软件设计。我们所说的运动控制器，是负责直接对被控对象，即伺服电机、步进电机、编码器、各种开关的输入输出进行控制的装置，是整个数控系统中的一个核心部件。它的功能集中在运动控制这一方面，不提供人机操作界面，而是接受上位机的控制。在运动控制的功能和性能上，该运动控制器应满足下列要求:
控制器可独立运行，亦可通过串口与上位机连接，通过上位机发送控制命令并监测其运行情况;
尽管控制器可通过直接发送命令来控制电机，但仍需设计反馈回路，以方便系统的调试，并为将来通过CPLD将其集成做前期的准备工作，也可用于补偿，在必要的情况下可以形成闭环，以实现更复杂的控制形式:
能够实现多各种机械信号的处理，包括:原点信号、左右限位信号、能够实现多异常情况的处理，如急停信号处理，警告信号处理;
可提供若干路通用的输入输出1/0口，以备扩展其他功能时使用。
三、控制系统的确定
系统功能确定后，其实现是建立在硬件电路的基础上的，本章通过对几种控制方案优劣的比较，切合实际系统需求，选择将要采用的控制系统。
方案一:采用单片机加通用芯片构建系统
单片机可通过总线或串口与PC机进行通讯，接收PC机的控制指令，进行脉冲发送和检测现场开关量信号，如左右限位开关、原点开关等信号，并向PC机报告工作状态。以实现运动控制功能。这种方案的优点是成本较低，但扩展单片机的外围电路较复杂，并且底层控制软件工作量大。因为除了编写PC机的底层控制软件外，还要编写相应的单片机控制软件，其流程繁琐且因单片机各异，使用的语言以及环境也不尽相同可读性较差。
方案二:采用DSP+CPLD来搭建系统，与单片机相比，DSP器件具有较高的集成度，更快的速度，随着运动控制技术的发展，己经有很多厂商推出了专用于电机控制的DSP芯片，典型的有德州仪器公司TMs320系列和ADI公司的产品ADSP系列。芯片通常内置有波特率发生器和FIFO缓冲器。提供高速、同步串口和标准异步串口。有的片内集成了A/D和采样/保持电路，可提供PWM输出。在结构上采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增强的多级流水线，使其具有高速的数据运算能力。此外，DSP器件提供JTAG接口，具有更先进的开发手段，开发工具等易于使用。结合CPLD即复杂可编程逻辑器件的特点，可以很方便的通过不同设置实现不同功能的控制，即只设计一个硬件配置，然后设计不同的软件来执行多样的控制功能，此方案灵活但研发周期较长。
PC或单片机十运动控制芯片与PC机+运动控制卡在工业控制中较多采用，采用专用运动控制芯片或运动控制卡的好处使得用户可以专注于系统管理，如用户的输入，系统工作状态的显示等，对于系统工作时的实时控制细节，像运动轨迹规划，脉冲发送，位置的检测则可以完全交给运动控制芯片或运动控制卡来完成，而且可以通过厂商提供的接口如总线方式等方便的与CPU进行通讯，故在研发周期较短，控制功能要求复杂的情况下采用这种控制方式比较合适，可以大大缩短开发周期。
例如专门为步进和交流伺服设计的DSP运动控制器PCL系列芯片，所有实时运动控制工作都可由PCL芯片处理，包括匀速和变速脉冲发射、升降速的控制、直线或圆弧插补、原点及限位开关管理、编码器计数，丢步检测等。
在使用此类芯片时，PCL芯片的作用和操作类似于普通可编程逻辑芯片的使用，像8259，8253等，与单片机或PC的通讯是靠读写总线上的几个地址来进行指令和数据的传输，软件开发变得简单易行，用户使用时只需搭建好系统，就可通过熟悉芯片的操作指令和各种内部寄存器，编写运动函数库，在主程序中调用运动函数即可执行十分复杂的运动控制，使得开发者可以将更多精力放在人机交互等系统管理功能的实现上。但这种方案的缺点在于虽然功能强大，工作稳定性好，精度高，但因为国内成熟产品不多，国外产品依靠其垄断地位大大抬高了此类产品价格，而且技术支持方面做得不够好，故在此不予选用。
综合以上分析，DSP资源丰富，并且运行速度快，稳定性也好，但与DSP强大功能对应的是系统控制复杂，不如单片机容易掌握，加上单片机价格低廉，种类丰富，而近几年单片机与DSP界限变得模糊，出现了一批新类型的具有DSP的快速运算功能单片机，将单片机和DSP的优点相结合，如Microchip公司推出了dsPlC，凌阳公司的SPCE061A，他们都结合了单片机的控制优点及数字信号处理器的高速运算特性，都具有单周期乘加指令的功能，以及灵活的重编程能力，类似单片机的开发平台也使得其开发简单易行，相信这将会是将来控制系统的主流趋势。
参考文献：
控制器范文第3篇
DDR SDRAM高容量和快速度的优点使它获得了广泛的应用，但是其接口与目前广泛应用的微处理器不兼容，DDR SDRAM控制器的FPGA实现。介绍了一种通用的DDR SDRAM控制器的设计，从而使得DDR SDRAM能应用到微处理器中去。
关键词：DDR SDRAM控制器 延时锁定回路 FPGA
DDR SDRAM是建立在SDRAM的基础上的，但是速度和容量却有了提高。首先，它使用了更多的先进的同步电路。其次，它使用延时锁定回路提供一个数据滤波信号。当数据有效时，存储器控制器可使用这个数据滤波信号精确地定位数据，每16位输出一次，并且同步来自不同的双存储器模块的数据。
DDR SDRAM不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度，因为它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读写数据。至于地址和控制信号，还是跟传统的SDRAM一样，在时钟的上升沿进行传输。
由于微处理器、DSP等不能直接使用DDR SDRAM，所以本文介绍一种基于FPGA的DDR SDRAM控制电路。
控制器范文第4篇
关键词:恒压供水;数据采集;PID控制;变频调速
中图分类号:TP368.2文献标识码:B
文章编号:1004-373X(2010)06-004-04
Design of Intelligent Water Supply Controller
SUN Jinwei,WANG Chao,WEI Guo
(School of Electrical Engineering and Automation,Harbin Institute of Technology,Harbin,150001,China)
Abstract:A constant-pressure water supply controller based on C8051F410 Micro Controller Unit(MCU)core is designed,and the design of the system′s hardware and software are also introduced in detail.The controller consists of several modules,such as data signal collection module,human-machine interface module,motor control module and power module.The MCU′s AD module collects the pipeline′s pressure,and DA module controls speed of the pump,thereby water pressure is kept stably.The control method is PID theory,integrates VF speed and MCU technique.The system can satisfy the inhabitants′ demands,and has characteristics of high-performance,high-reliability,low-cost and low-energy consumption.
Keywords:constant-pressure water supply;data collection;PID control;VF speed
0 引 言
随着经济的快速发展和城市高层建筑的不断涌现,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高[1],加上目前能源紧缺对节能的要求,因此利用先进的电子测控技术和自动化控制技术,设计高性能、高可靠性、低成本、低能耗,以及能适用不同领域的恒压供水系统也就成为必然趋势。随着近年来变频调速技术的飞速进步,变频恒压供水也在其基础上慢慢发展起来,并成为一种新兴的现代化供水技术[2]。
目前,国外的恒压供水工程设计都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式,几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况,这种方式不但投资成本较高,且功能单一[3]。
为此设计了在变频调速控制系统中加入基于C8051F410的单片机系统,构成了功能更强的复合控制系统,它不但克服了以上缺点,而且具有安装调试方便,功能全面,可靠性高,抗干扰能力强等优点,且可以广泛应用于工业生产、社会生活的各个领域。
1 控制原理
在恒压供水系统中,安装于管网的远传压力表提供水压力信号,并经过光电隔离和电压转换电路,传送给系统的中心控制器,控制器将采集到的压力数据与预设压力进行比较,得出偏差值,再经PID运算之后得出控制参数,D/A模块将控制参数转换为模拟电压输出,调节变频器的输出频率,从而控制水泵的转速,以保证管网压力基本恒定。当用水量增大时,管网压力低于预设值,变频器频率就会升高,水泵转速加快,从而提升管道水压,但若达到水泵额定输出功率仍无法满足用户供水要求时,该泵自动转换成工频运行状态,并变频启动下一台水泵;反之,当用水量减少,则降低水泵运行频率直至设定的下限运行频率,若供水量仍大于用水量,则减泵直至全部泵停止工作,经过一定的延时,控制器重新比较压力,并计算控制输出,从而维持恒压供水[4]。它的系统原理框图如图1所示。
该系统可以同时控制2台水泵,根据不同的场合可以采用不同的运行模式,如单泵运行、一用一补、一工一变、定时换泵等[5]。
图1 变频调速恒压供水系统原理框图
2 系统总体方案
系统的硬件和软件采用模块化、标准化设计,并充分考虑系统的扩展能力。控制器由主控板、显示按键面板和电源板三部分组成。图2是控制器的结构框图,其工作原理是:首先用户通过显示按键面板设定预设压力和控制器运行的各个功能参数,保存至E2PROM存储器用作掉电存储,位于用户管网端的远传压力表输出的电压或是电流信号经过采样电路转化为数字量,送入单片机与预设压力进行比较,计算并输出模拟控制量和继电器输出状态量。其中,模拟控制量输出经过变频器控制模块电路送给变频器,用以控制变频器的输出频率;继电器输出状态量经过继电器输出电路送给继电器组,用以控制鞲霰霉ぷ饔诠て祷蚴潜淦底刺[6]。最后单片机把实际压力值、预设压力值、输出频率和各个泵的工作状态送到显示面板,以便用户进行观测和操作。
图2 系统整体设计框图
3 系统单元电路
3.1 主控制器的选择
主控制器选用单片机C8051F410,它是一款完全集成的混合信号片上系统型芯片,其内部还集成了12位高速ADC模块和电流输出型DAC模块,同时硬件实现的SMBus和UART串行接口,能方便处理器与E2PROM通信和数据串行输出。C8051F410还支持JTAG实时仿真和跟踪,能够进行非侵入式(不占用片内资源)的全速在系统调试。
3.2 系统电源电路
该设计采用基于三端稳压芯片TOP221Y的高精度开关稳压电源电路,主电路拓扑结构选用单端反激式直流变换电路,其输出采用两组直流低压电源:主回路为系统的数字电路部分提供5 V直流电源,副回路为系统的模拟部分提供15 V直流电源。
3.3 压力表信号采集与光电隔离电路
位于用户管网的压力传感器监测到的压力信号经过光电隔离电路进行滤波和隔离处理后,进入C8051F410内部的ADC模块,实现按比例转换,转换为12 b数字量,以供单片机对其信号进行处理和计算。为了保证输入量与转换量程相称,充分发挥A/D转换器的分辨率,在对压力信号进行A/D转换之前经过光电隔离电路时,就已将外部传入的0~5 V模拟电压转换为0~2 V模拟电压信号。电路原理如图3所示。
图3 压力表电压采样原理图
由图3可见,外部电压信号从IN端口接入,经过隔离和滤波电路,转换为0~2 V电压,从ADC端口送入单片机。同时在模拟信号采集到单片机系统的过程中,各种干扰信号都会随着被测量信号进入MCU控制系统,这些信号迭加在有用的被测信号上会降低测量的准确度,造成控制系统的不稳定。以上电路设计便利用线性光耦进行光电之间的相互转换,利用光作为媒介进行信号传输,在电气上使测量系统与现场信号完全隔离,从而实现了电平线性转换且不把现场的电噪声干扰引入到控制系统中[7]。
3.4 控制变频器输出电路
单片机通过内部的电流输出型数/模转换模块(IDAC),将计算得出的数字量转化为模拟电压输出,其输出电压经过滤波和比例转换处理后用来控制变频器的频率。同时为了保证单片机IDAC输出电压稳定可靠,不受干扰,外部电路同样采用了光电隔离电路,其电路原理图如图4所示。
图4 控制变频器模拟电压输出电路原理图
3.5 外扩E2PROM存储器电路
该设计采用Atmel公司的E2PROM芯片AT24C02,其体积小,性能优,使用灵活方便,能够在系统掉电之后存储一些用户设定和运行的状态参数,以便重新启动机器之后读取。处理器自身集成的SMBus兼容I2C接口,可以直接与AT24C02通信,此方案不仅设计单,工作可靠,而且成本低廉。电路原理如图5所示。
图5 E2PROM电路原理图
3.6 继电器控制输出电路
主控制器驱动5个灵敏继电器K1~K5,分别控制1个泄流阀和2个泵电机,实现对泄流阀的打开与关断控制和泵的变频或工频状态切换。单片机通过信号线RX与TX将继电器状态控制信号串行输出给串行移位寄存器芯片74HC595D,由74HC595D将输出状态的硬件锁存,以防止输出状态扰,最后通过达林顿管ULN2003提高驱动能力,以控制水泵电机的工作状态和泄流阀的动作[8] 。
4 控制器的软件设计
该设计中对变频器输出频率的调节采用PID控制算法,其控制算法就是对偏差的比例、积分和微分。它是连续系统中技术成熟,应用最广泛的一种算法,特别是在工业控制中,因为控制对象的精确数学模型很难建立,系统参数又经常发生变化,因此常采用PID控制算法[9],其控制示意图如图6所示。
它的数学表达式为:
y(t)=KPe(t)+KI∫e(t)dt+KDde(t)dt(1)
式中:KP,KI和KD分别为比例系数、积分系数和微分系数;e(t)为误差。
式(1)离散化后可以用计算机很方便地实现,其位置式PID控制规律的数学表达式为:
y(n)=KPe(n)+KI∑je(j)T+KDT+
(2)
式中:e(j)为第j次采样的误差值;T为采样周期。
图6 PID算法控制示意图
在实际应用中,一般选择增量式PID控制规律。因为增量型算法与位置型算法相比,前者不需要做累加,不易产生大的累加误差,而且得出的是控制量的增量,误动作的影响比较小,更易于实现手动到自动的无冲击切换[6]。增量式数字PID控制算式为:
Δy=y(n)-y(n-1)=KP+
KIe(n)T+KDT (3)
在该设计中,执行机构采用变频器,由于采用增量式数字PID控制算法,所以对于每个采样周期,控制器输出的控制量都相对于上次的增加量,其系统控制算法流程如图7所示。
图7 增量式数字PID算法输出控制流程图
图7为增量式数字PID算法在整个系统中的控制流程,每次进入A/D定时采集中断,压力信号便会被转化为数字量,PID控制模块便将压力信号的数字量通过算法处理得出相应的控制输出数字量,接着启动D/A将数字输出转换为模拟电压输出,其模拟电压输出用以控制变频器。此模块配合继电器开关输出模块和压力采集模块,通过相应的控制策略实现实时测量和控制,保持供水管网压力的动态平衡。为了方便现场调试,在设计中使PID调整的上升、下降和跟踪采样周期的设定值可变,可以在开机时通过键盘改变其值,从而改变PID参数,以适应不同场合的控制需要。
如图8所示,曲线1是参数调整前电机模块控制电压随时间变化的响应曲线;曲线2为参数经过多次调整之后的响应曲线。可以看出,经过参数调整,系统的响应性能有了较大的提高,所以在实际应用环境中需要经过多次调整设定值,以保证达到最佳的控制性能[10]。
图8 PID算法的系统响应曲线图
5 结 语
分析了智能给水控制器的软件和硬件设计。该控制器以SoC单片机C8051F410为核心, 实现了对管网压力的采集,对变频器输出的控制,而且拥有独特灵活的用户界面。控制器不但采样和控制精度高,而且有┒嘀直；ず涂垢扇殴δ,保证了控制器的稳定性和安全性。采用控制器和变频器构成的恒压供水系统,不仅大大提高了供水质量,而且节能降耗效果也较为显著,在当今国家能源紧张的情况下,具有重要的现实意义。
参考文献
[1]李华德.系统调速控制[M].北京:电子工业出版社,2003.
[2]邱瑞生,杨滨.采用交流调压调速的方法实现高楼供水[J].自动化技术与应用,2002,21(4):24-26.
[3]苏宪龙,李山,苗亮亮.变频调速在油田抽油机控制系统中的应用[J].现代电子技术,2008,31(11):123-126.
[4]吴宜珍.高层住宅变频调速恒压供水系统设计[J].微计算机信息,2007,23(5):150-152.
[5]杨金牛,李众.采用模糊控制策略改进小区恒压供水系统[J].中国给水排水,2008,24(2):46-48.
[6]蒋新峰,王秋光.具有无线传输功能的给水控制器的开发[J].哈尔滨理工大学学报,2008,13(2):94-97.
[7]钟小强.基于单片机实现的液位控制器设计[J].现代电子技术,2009,32(2):51-54.
[8]李世伟,郑平,邵子惠.基于HMI与PLC的变频调速系统设计[J].现代电子技术,2008,31(19):105-106.
控制器范文第5篇
【关键词】自调光;零点检测模块;光照强度采集模块
1.引言
随着能源问题越来越引起人们的重视，节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面，自调光路灯控制器主要用于安装在道路两旁与公共场所的路灯上，随环境光照强度的变化而自动调节路灯亮度，在满足人们需要的同时，达到节能的目的，具有一定的现实意义。
2.系统结构
自调光路灯控制器主要由单片机控制模块、人机交互界面、零点检测模块、光强度采集模块与脉冲触发模块五部分构成，图1为自调光路灯控制器系统框图。利用光强度采集模块完成对环境光照强度的参数采集，利用零点检测模块完成市电220V单相电零点检测，利用人机交互界面完成系统参数的设置，在单片机控制模块中进行数据处理，通过脉冲触发模块实现路灯亮度调节。
图1 自调光路灯控制器系统框图
3.系统硬件设计
单片机控制模块完成光强度信号的采集、零点检测信号的处理，根据人机交互界面的设定完成计算，通过脉冲触发模块输出控制信号。控制模块采用深圳宏晶科技有限公司出产的STC15F2K60S2芯片，指令代码兼容传统8051，内部集成高精度时钟。光强度采集模块采用光敏电阻与高精度电阻分压构成，STC15F2K60S2芯片自带8路高速10位A/D转换功能，可满足光强度信号的采集。
图2 零点检测模块原理图
零点检测电路为控制模块提供同步信号，如图2所示，市电L/N通过同步变压器T0.5-06与光电耦合器TLP521-2实现同步信号获取，该信号通过引脚P32输入到控制芯片，通过实际测试，该电路可有效去除强电干扰并保护控制芯片。
图3 脉冲触发模块原理图
脉冲触发模块原理图如图3所示，由控制引脚P10给出的脉冲信号通过三极管Q1放大与脉冲变压器T2，控制双向晶闸管Q2的开启，实现台灯的点亮与光线调节，脉冲变压器T2还起到了强电与弱电的隔离作用。
4.系统软件设计
主程序包括初始化、中断服务子程序、人机交互子程序、脉冲触发子程序等，程序流程如图2所示。
初始化程序包括外部中断初始化、显示初始化、AD转换初始化等，信号采集每1秒执行一次，根据检测到的电信号，转换为光强度信号，与人机交互界面设定值进行比较处理，调整导通角，发出脉冲触发信号，通过脉冲触发模块实现路灯亮度调节。
图4 程序流程图
5.结论
本次设计切实考虑了路灯节能环保的需求，针对路灯照明而设计的一款自调光路灯控制器。该系统操作简单、方便，经过一定时间软硬件实时检测，可靠性较高。
参考文献
[1]丁向荣.单片机微机原理与接口技术，电子工业出版社[M].2012.
