研究电灯节电报告论文

首先你要明白啥是电流？金属中的电流就是电子的定向移动。其次你要明白为何会有电流？一定要有外力在推动电子，电子才可能定向移动。 电灯的灯丝是金属钨，它里面本来就有大量的电子，但通常它们就像一大群蚊子那样到处乱飞——在作无规则的热运动，不是在作电流所要求的那样的定向运动，所以不外加电压的电灯里是没有电流的。而一旦加上电压，就相当于在灯丝的两边加上了可以产生电力的外力，电力可以以光速穿过灯丝，在一个极短的时间里就让灯丝各处的电子都定向运动起来，这样电灯里就有电流啦！

电灯定义 电灯（Electric lamp），准确技术名称为白炽灯（Incandescent light bulb）。人工光源之一般通称。它是电流把灯丝加热到白炽状态而用来发光的灯。电灯泡外壳用玻璃制成，把灯丝保持在真空，或低压的惰性气体之下，作用是防止灯丝在高温之下氧化。它只有7～8％的电能变成可见光，90％以上的电能转化成了热，白炽灯的发光效率很低，然而，它却是电灯世界的开路先锋。现代的白炽灯一般寿命为1000小时左右。电灯是根据电产生热的原理制成的。现在的灯泡一般都选用钨丝做灯丝。 中国第一盏电灯 1882 年7月26日下午7时，上海的一台发电机开始转动起来，点亮了15盏电灯。这是上海文明史上的重要时刻，也是中国电灯历史的新纪元。从此以后，中国的大地上亮起了电灯。编辑本段工作原理 电灯是将电能转化为光能，以提供照明的设备，其工作原理是：电流通过灯丝（钨丝，熔点达3000多摄氏度）时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。灯丝的温度越高，发出的光就越亮。故称之为白炽灯。 从能量的转换角度看，电灯发光时，大量的电能将转化为热能，只有极少一部分可以转化为有用的光能。 电灯发出的光是全色光，但各种色光的成份比例是由发光物质（钨）以及温度决定的。比例不平衡就导致了光的颜色的偏色，所以在白炽灯下物体的颜色不够真实。（即显色性不高） 电灯用久了会发黑的原因 在电灯内发亮的是钨丝，钨丝可以在很高的温度下保持稳定而不会融化，而是直接升华成气体，等关灯后，温度下降，钨气又重新凝华成固体覆在了灯泡内壁上，因为钨是黑色固体，所以白炽灯用久了以后，钨在灯内壁反复累集，灯泡就会变黑了。 电灯是有寿命的，一般发黑后，寿命也就不长了，黑色的灯泡会影响照明质量，而且也不美观，所以用时间太长发黑的灯泡不如尽快换掉，尤其是显眼位置，需要良好照明的地方要尽早的换，以免灯泡突然坏掉而没有备用灯泡，影响的正常的照明和生活，造成各种不便。 电灯的寿命跟灯丝的温度有关，因为温度越高，灯丝就越容易升华（钨直接变成钨气），当钨丝升华到比较细瘦时，通电后就很容易烧断，从而结束了灯的寿命。所以，电灯的功率（瓦数）越大，寿命就越短。编辑本段发明电灯 在电灯问世以前，人们普遍使用的照明工具是蜡烛、煤油灯或煤气灯。这种灯因燃烧煤油或煤气，因此，有浓烈的黑烟和刺鼻的臭味，并且要经常添加燃料，擦洗灯罩，因而很不方便。更严重的是，这种灯很容易引起火灾，酿成大祸。多少年来，很多科学家想尽办法，想发明一种既安全又方便的电灯。 灯是人类征服黑夜的一大发明。真正发明电灯使之大放光明的是美国发明家爱迪生。他是铁路工人的孩子，小学未读完就辍学，在火车上卖报度日。爱迪生是一个异常勤奋的人，喜欢做各种实验，制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣，自从法拉第发明电机后，爱迪生就决心制造电灯，为人类带来光明。 爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后，制定了详细的试验计划，分别在两方面进行试验：一是分类试验1600多种不同耐热的材料；二是改进抽空设备，使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。 19世纪初，英国一位化学家用2000节电池和两根炭棒，制成世界上第一盏弧光灯。但这种光线太强，只能安装在街道或广场上，普通家庭无法使用。无数科学家为此绞尽脑汁，想制造一种价廉物美、经久耐用的家用电灯。 1879年10月21日，一位美国发明家通过长期的反复试验，终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。从此，这位发明家的名字，就象他发明的电灯一样，走入了千家万户。他，就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生。 1847年2月11日，爱迪生诞生于美国俄亥俄州的米兰镇。他一生只在学校里念过三个月的书，但他勤奋好学，勤于思考，其发明创造了电灯、留声机、电影摄影机等1000多种成果，为人类做出了重大的贡献。 爱迪生12岁时，便沉迷于科学实验之中，经过自己孜孜不倦地自学和实验，16岁那年，便发明了每小时拍发一个信号的自动电报机。后来，又接连发明了自动数票机，第一架实用打字机、二重与四重电报机，自动电话机和留声机等。有了这些发明成果的爱迪生并不满足，1878年9月，爱迪生决定向电力照明这个堡垒发起进攻。他翻阅了大量的有关电力照明的书籍，决心制造出价钱便宜，经久耐用，而且安全方便的电灯。 他从白热灯着手试验。把一小截耐热的东西装在玻璃泡里，当电流把它烧到白热化的程度时，便由热而发光。他首先想到炭，于是就把一小截炭丝装进玻璃泡里，刚一通电可马上就断裂了。 “这是什么原因呢？”爱迪生拿起断成两段的炭丝，再看看玻璃泡，过了许久，才忽然想起，“噢，也许因为这里面有空气，空气中的氧又帮助炭丝燃烧，致使它马上断掉！”于是他用自己手制的抽气机，尽可能地把玻璃泡里的空气抽掉。一通电，果然没有马上熄掉。但8分钟后，灯还是灭了。 可不管怎么说，爱迪生终于发现：真空状态对白热灯非常重要，关键是炭丝，问题的症结就在这里。 那么应选择什么样的耐热材料好呢？ 爱迪生左思右想，熔点最高，耐热性较强要算白金啦！于是，爱迪生和他的助手们，用白金试了好几次，可这种熔点较高的白金，虽然使电灯发光时间延长了好多，但不时要自动熄掉再自动发光，仍然很不理想。 爱迪生并不气馁，继续着自己的试验工作。他先后试用了钡、钛、锢等各种稀有金属，效果都不很理想。 过了一段时间，爱迪生对前边的实验工作做了一个总结，把自己所能想到的各种耐热材料全部写下来，总共有1600种之多。 接下来，他与助手们将这1600种耐热材料分门别类地开始试验，可试来试去，还是采用白金最为合适。由于改进了抽气方法，使玻璃泡内的真空程度更高，灯的寿命已延长到2个小时。但这种由白金为材料做成的灯，价格太昂贵了，谁愿意化这么多钱去买只能用2个小时的电灯呢？ 实验工作陷入了低谷，爱迪生非常苦恼，一个寒冷的冬天，爱迪生在炉火旁闲坐，看着炽烈的炭火，口中不禁自言自语道：“炭、炭……。” 可用木炭做的炭条已经试过，该怎么办呢？爱迪生感到浑身燥热，顺手把脖子上的围巾扯下，看到这用棉纱织成的围脖，爱迪生脑海突然萌发了一个念头：对！棉纱的纤维比木材的好，能不能用这种材料？ 他急忙从围巾上扯下一根棉纱，在炉火上烤了好长时间，棉纱变成了焦焦的炭。他小心地把这根炭丝装进玻璃泡里，一试验，效果果然很好。 爱迪生非常高兴，紧接又制造很多棉纱做成的炭丝，连续进行了多次试验。灯泡的寿命一下子延长13个小时，后来又达到45小时。 这个消息一传开，轰动了整个世界。使英国伦敦的煤气股票价格狂跌，煤气行也出现一片混乱。人们预感到，点燃煤气灯即将成为历史，未来将是电光的时代。 大家纷纷向爱迪生祝贺，可爱迪生却无丝毫高兴的样子，摇头说道：“不行，还得找其它材料！” “怎么，亮了45个小时还不行？”助手吃惊地问道。“不行！我希望它能亮1000个小时，最好是16000个小时！”爱迪生答道。 大家知道，亮1000多个小时固然很好，可去找什么材料合适呢？ 爱迪生这时心中已有数。他根据棉纱的性质，决定从植物纤维这方面去寻找新的材料。 于是，马拉松式的试验又开始了。凡是植物方面的材料，只要能找到，爱迪生都做了试验，甚至连马的鬃，人的头发和胡子都拿来当灯丝试验。最后，爱迪生选择竹这种植物。他在试验之前，先取出一片竹子，用显微镜一看，高兴得跳了起来。于是，把炭化后的竹丝装进玻璃泡，通上电后，这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时！ 这下，爱迪生终于松了口气，助手们纷纷向他祝贺，可他又认真地说道：“世界各地有很多竹子，其结构不尽相同，我们应认真挑选一下！” 助手深为爱迪生精益求精的科学态度所感动，纷纷自告奋勇到各地去考察。经过比较，在日本出产的一种竹子最为合适，便大量从日本进口这种竹子。与此同时，爱迪生又开设电厂，架设电线。过了不久，美国人民便用上这种价廉物美，经久耐用的竹丝灯泡。 竹丝灯用了好多年。直到1906年，爱迪生又改用钨丝来做，使灯泡的质量又得到提高，一直沿用到今天。 当人们点亮电灯时，每每会想到这位伟大的发明家，是他，给黑暗带来无穷无尽的光明。1979年，美国花费了几百万美元，举行长达一年之久的纪念活动，来纪念爱迪生发明电灯一百周年。编辑本段发明争议 一般认为电灯是由美国人托马斯·爱迪生发明的。但是，另一美国人亨利·戈培尔比爱迪生早数十年已发明了使用相同原理和物料、而且可靠的电灯泡，而在爱迪生之前很多其它人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年，英国一名化学家戴维将铂丝通电发光。他在1810年亦发明了电烛，利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝，放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时，但是并没有及时申请设计专利。 1850年，英国人约瑟夫·威尔森·斯旺（Joseph Wilson Swan）开始研究电灯。1878年，他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利，并开始在英国建立公司，在各家庭安装电灯。 1874年，加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氦气，以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继发展这发明，于是在1875年把专利卖给爱迪生。 爱迪生购下专利后，尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡，成功维持13个小时。到了1880年，他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国，斯旺控告爱迪生侵犯专利，并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖给了爱迪生。在美国，爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科，属于无效。最后经过多年的官司，爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。编辑本段效能比较 大部分电灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能，只少于10%的能量会成为光。相比之下，萤光灯（Fluorescent lamp，亦称光管） 的效率高很多，接近40%，所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分一。故此很多地方，特别是夏天需要空气调节的商场、大楼都会使用萤光灯照明以节省电力。小型的萤光灯（节能灯泡）把萤光灯及启动电子结合，使用标准电灯泡的接口，用以替代普通白炽灯泡。例如一个26瓦的节能灯泡，发出的亮度为11瓦，热量为15瓦。发出相同亮度11瓦的白炽灯泡耗电多四倍，达100瓦；放出热量多六倍，达90瓦。 很多家居内的电灯仍然是以普通电灯为主。卤素灯泡近年亦变得较为流行，特别是光源需要集中的情况，例如家居的射灯，汽车车头灯，经常会使用卤素灯泡。良好的卤素灯泡可以达到15%的效率。它是将电灯的普通玻璃换成更耐热的石英玻璃（卤素灯的温度很高，在2100度左右），并在灯泡中充入卤族元素气体（碘或溴），就是卤素灯了。卤素和钨利用温差在灯泡内部进行分解与合成的循环，以延长灯丝寿命。但是石英玻璃并不能像普通玻璃那样隔离紫外光。所以，如果你长时间暴露在它的紫外光照射下，皮肤会变成古铜色。编辑本段种类及用途 照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类，在绿色照明工程中，可根据具体情况，选择各种光源。 一、白炽灯（Incandescent lamp） 1.普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡 特点：显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉，但寿命短、光效低。 用途：居室、客厅、大堂、客房、商店、餐厅、走道、会议室、庭院。 运用方式：台灯、顶灯、壁灯、床头灯、走廊灯。 二、卤钨灯（tungsten halogen lamp） 填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。具有普通照明白炽灯的全部特点，光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上，且体积小。 用途：会议室、展览展示厅、客厅、商业照明、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机以及其它特殊照明。二、气体放电灯(discharge lamp) 1.低气压放电灯( low pressure (vapor) discharge lamp) (1)荧光灯(fluorescent lamp) 3.俗称日光灯 特点：光效高、寿命长、光色好。 荧光灯有直管型、环型、紧凑型等，是应用范围十分广泛的节能照明光源。 用直管型荧光灯取代白炽灯，节电70~90%，寿命长5~10倍； 对直管型荧光灯进行升级换代，节电15~50%； 用紧凑型荧光灯取代白炽灯，节电70~80%，寿命长5~10倍；(2)低压钠灯(low pressure sodium (vapor) lamp) 特点：发光效率特高、寿命长、光通维持率高、透雾性强，但显色性差。 用途：隧道、港口、码头、矿场等照明。 4.(high intensity discharge lamp-HID) 高强度气体放电灯有：荧光高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯。 (1)荧光高压汞灯 特点：寿命长、成本相对较低。 用途：道路照明、室内外工业照明、商业照明。 (2)高压钠灯 特点：寿命长、光效高、透雾性强。 用途：道路照明、泛光照明、广场照明、工业照明等。 (3)金属卤化物灯 特点：寿命长、光效高、显色性好。 用途：工业照明、城市亮化工程照明、商业照明、体育场馆照明以及道路照明等。 (4)陶瓷金属卤化物灯 特点：性能优于一般金卤灯。 用途：商场、橱窗、重点展示及商业街道照明。 5。高频无极灯（electrodeless lamp） 特点：超长寿命（40000~80000小时）、无电极、瞬间启动和再启动、无频闪、显色性好。 用途：公共建筑、商店、隧道、步行街、高杆路灯、保安和安全照明及其他室外照明。 6.卤素灯泡 卤素灯泡（Halogen lamp），亦称钨卤灯泡，是白炽灯的一种。原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体。在高温下，蒸发的钨丝与卤素进行化学作用，蒸发的钨会重新凝固在钨丝 上，形成平衡的循环，避免钨丝过早断裂。因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。此外，卤素灯泡亦能以比一般白炽灯更高的温度运作，它们的亮度及效率亦更高。不过在 这温度下，普通玻璃可能会软化。因此卤素灯泡需要采用熔点更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外线，故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。卤素灯泡上的水晶玻璃如果有油，会造成玻璃上温度不一，减低灯泡的寿命。因此换卤素灯泡时要避免人手触及灯泡的玻璃。 【无绳电灯】 美国麻省理工学院研究人员2007年6月10日进行了“无绳灯泡”的实验。由索尔贾希克领导的研究小组利用两个铜丝线圈充当共振器，一个线圈与电源相连，作为发射器；另一个与台灯相连，充当接收器。结果，他们成功地把一盏距发射器米开外的60瓦电灯点亮。而且试验显示“无线电能传输”技术对人类无害，因为电磁场只对能与之产生共振的物品有影响。 【LED灯】 LED的结构及发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。 LED结构图如下图所示 发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 LED光源的特点 1. 电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。 2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3. 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 4. 稳定性：10万小时，光衰为初始的50% 5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染：无有害金属汞 7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色 8. 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。编辑本段电灯的新发明 “重力电灯”依靠重力产生电力，其亮度相当于一个12瓦的日光灯，且使用寿命长。 来自美国弗吉尼亚州的克雷·毛尔顿，去年在弗吉尼亚科技大学获得了硕士学位。他的研究课题是一种使用发光二极管制成的灯具，这种灯具被命名为“格拉维亚”，它事实上是一个高度略大于4英尺(约米)、由丙烯酸材料做成的柱体。这种灯具的发光原理是：灯具上的重物在缓缓落下时带动转子旋转，由旋转产生的电能将给灯具通电并使其发光。 这种灯具的光通量为600至800流明(相当于一个12瓦日光灯的亮度)，持续时间为4小时。要打开灯具，操作者只需将灯上的重物从底端移到顶部，将其放进顶部的凹槽里。让重物缓缓下降，只需几秒钟，这种发光二极管灯具即被点亮。 克雷·毛尔顿说，操作这种灯当然要比按开关麻烦，但仍可接受，而且更显有趣，这就好比给一款古典的钟表上弦或悠然自得地冲上一杯可口的咖啡。毛尔顿估计，格拉维亚灯具的使用寿命可以达到200年以上。目前，这种名为“格拉维亚”的灯具已经申请并获得了专利。

随着人们自身素质提升，报告的用途越来越大，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么报告应该怎么写才合适呢？以下是我为大家整理的电子信息工程毕业论文开题报告，希望能够帮助到大家。

毕业设计的内容和意义

毕业设计内容：

1.熟悉单片机系统设计方法，独立完成电路和程序设计。

2.用PROTEUS进行系统调试和仿真。

3.设计、制作并调试硬件系统。

4.完成相关软件文档资料。

毕业设计应完成的技术文件：

字以上毕业设计开题报告，2000字以上英文参考文献的中文译文。

2.毕业设计论文(15000字以上)。

3.提供设计原理图和相应程序。

毕业设计意义：

随着时代的发展，现代化建设步伐不断加快，对道路照明及道路亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越来越突出，节电节能、绿色照明的要求越来越迫切，越来越高。现在再采用那些传统的手控、钟控照明系统的方法已不能满足要求。如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。路灯照明是日常生活中必不可少的公共设施。路灯照明耗电量约占总耗电量的15%，全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。面对供电紧张形势，路灯巡查对于国家来讲是一项需要耗费大量人力的工作，各种临时应急节电措施被广泛采用：夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明等等，当用电高峰过后，这些措施可能就被束之高阁，明年的用电高峰来临，一切又会重新开始。这样的节电措施，在缓解用电紧张的同时，却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。缓解用电紧张的最佳和有效的办法是对用电实施智能化管理，减少浪费，使我们的每一度电都能物尽其用!启用先进路灯监控系统，可以对路灯实施统一启闭，对夜间照明系统和路灯的实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行，控制不必要的“全夜灯照明”，有效节约电能消耗。对于学校公共照明系统来说，采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少资源浪费、满足人们生活要求、显示现代化校园的科学解决方案。

目前已有一小部分校园参考了公路路灯的节能措施，到了后半夜将电灯亮度调低，或采取等间隔亮灯的方式来节约用电，但是这样一个方法却带来路灯过亮或过暗的问题：

1.控制落后

开关灯方式落后：当前路灯控制，还停留在手动、光控、钟控方式。受季节、天气和人为因素影响，自动化管理水平低，经常该亮时不亮，该灭时不灭，极易造成极大的能源浪费,增加了财政负担。

2.操控不便

调节操控能力不足,无法远程修改开关灯时间,不能根据实际情况(天气突变,重大事件,节日)及时校时和修改开关灯时间。

3.灯况不明

不具备路灯状况监测,现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式,不仅工作量大,还浪费人力、物力、财力。故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉缺乏主动性、及时性和可靠性,不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况缺乏有效的故障预警机制。

4.不能很好的应用在前半夜

因为其前半夜6个小时以上全部采取正常亮度，这样就会出现在没有行人、车辆经过校园道路时的电力资源浪费这一现象，而除了晚上6点-9点人车流高峰期以外其余时间人车流量确实相对较少，所以我们认为校园照明有更大的节能潜力。

针对以上现有节能情况分析，我们设计了一种高效率的智能节能路灯，路灯控制器内应同时设有光控和时控模块，该模块先服从光度控制，再服从时间控制，能满足达到一定光度开关路灯和达到特定时间开关路灯的要求。同时，我们认为路灯应改进为为红外感测路灯。针对校园人、车流量的高低峰时段对路灯分为节能状态和标准状态。在人车流量的高峰期如清晨上班时间和傍晚18点—21点，路灯要保持持续标准亮度，而在深夜路灯将转为节能状态，通过红外感测，只在有人、车通过时才变亮。使用红外感测，与声控相比，感应精度更高，避免了一些噪音而使灯无效闪烁。将所有的路灯连接到单片机上，单片机和计算机通信，用计算机控制路灯工作状态。可设定自动控制方式和人工控制方式。自动控制方式可根据地太阳活动规律，并结合实际情况控制路灯的工作方式。当夜幕降临，或光线已经较暗时，虽然未达到设定时间，也能自动开启。交通高峰期，应达到持续满额亮度;高峰期后，进入红外感应，实现智能和节能的控制。人工控制方式可随时设定开关时间、路灯开启比例或单独控制路灯的开与关。另外通过路灯的工作状态可对路灯损坏实现实时报警，并可显示具体的位置，提醒维修人员及时维修，中心控制器带有时钟芯片，该时钟芯片带有EEPROM，可以保持单片机工作参数，即使通信发生错误，路灯也能按照最后的程序进行工作。

文献综述

一、设计方案

本设计选用STC89C52单片机作为系统的核心部件，实现系统的控制和处理的功能。各模块所包含的功能如下：(1)红外模块：夜晚进行检测是否有行人。(2)显示模块12864：显示相应的时间和日期信息。(3)时钟模块：手动切换时间，自己设定开灯时间。(4)光敏电阻传感器模块：用于检测周围环境光强度，若光强低于标准值则开启路灯。

二、硬件电路设计

1.主控制器STC89C52

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

2.红外模块

本设计采用HC-SR501红外模块，它是基于红外线技术的'自动控制模块，采用德国原装进口LHI778探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。该模块用于检测夜晚是否有行人路过，因此产生高地电平，并通过软件的方法来处理电平信号。

3.光敏电阻传感器模块

本设计采用3线制光敏电阻传感器模块，是一款灵敏型光敏电阻传感器，用比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。同时配有可调电位器可调节检测光线亮度，用于检测周围环境光强度，若光强低于标准值则开启路灯。

4.显示模块

本设计采用液晶显示器12864显示时间和日期。液晶显示屏的第一行显示年月日，第二行显示的实时时钟，硬件电路中的12864的数据端口接到单片机P1口，数码管的4,5,6管脚分别与单片机的相连，通过单片机的信息处理，从而在液晶显示屏上显示各段信息。

四、软件设计

主程序主要设计各个部分子程序的调用，子程序有时钟程序和显示子程序两部分。程序初始化后，红外模块子程序判断有没有行人，输出一个信号，经软件处理。12864液晶显示子程序主要通过接收主程序发出的信号，将其设置输入为模式子函数形成，并初始化LCD子函数，显示日期子函数，显示时间子函数。

五、仿真实现

该系统的软件仿真采用Proteus软件，当系统开机时，系统进入初始化界面，液晶显示第一行为时间信息，第二行为日期信息，当白天的时候，打开光强和红外判断，同时成立才开启路灯。设定按钮可手动改变时间信息。

参考文献：

1.胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社.

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4.张靖武等.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].北京：电子工业出版社.

5.楼然苗等.单片机课程设计指导[M].北京：北京航空航天大学出版社.

6.周向红等.51系列单片机应用与实践教程[M].北京：北京航空航天大学出版社.

7.李林功.单片机原理与应用—基于实例驱动和Proteus仿真[M].北京：科学出版社.

8.薛钧义,张彦斌.MCS-系列单片微机计算机及其应用[M].西安：西安交通大学出版社.1997

9.何利民.单片机应用系统设计.[M]北京航空航天大学出版社.1995

研究内容

红外模块的使用

单片机读取时钟芯片

用液晶显示相关数据

绘出逻辑图

研究计划

第一周——第二周：下毕业设计任务书，明确设计要求。查阅、搜集毕业设计相关资料。着手翻译相关英文资料，并熟悉PROTEUS软件和单片机的相关开发知识。

第三周——第四周：对查阅的文献资料归纳综述撰写开题报告。完成毕业设计需求分析，确定系统框图。

第五周——第六周：方案论证，设计硬件电路。分析设计的电路，提出软件设计思路;毕业设计初期检查。

第七周——第八周：在PROTEUS中实现软、硬件设计与调试。分析调试中的问题，改进并重新调试达到技术要求。

第九周——第十周：软、硬件电路进行整体测试，修改并完善程序;毕业设计中期检查。

第十一周——第十二周：设计并制作印制电路板;完成硬件的安装和调试。完成整个系统的软件、硬件的调试。

第十三周——第十四周：研究工作总结，撰写毕业论文。

第十五周——第十六周：论文修改及评阅，论文答辩。

特色与创新

路灯控制器内应同时设有光控和时控模块，该模块先服从光度控制，再服从时间控制，能满足达到一定光度开关路灯和达到特定时间开关路灯的要求。同时，路灯为红外感测路灯。针对校园人、车流量的高低峰时段对路灯分为节能状态和标准状态。在人车流量的高峰期如清晨上班时间和傍晚18点—23点，路灯要保持持续标准亮度，而在深夜路灯将转为节能状态，通过红外感测，只在有人、车通过时才变亮。

我用最简单的几句话解释吧：灯丝通电会发热，发热会使灯丝发光，就好比铁加热后会发出红光（温度更高是是白光），看起来是红色（白色）的一样。

电流就是电子的定向流动 灯之所以会亮是因为通过的电流把钨丝加热热到白炽状态而用来发光，这个过程中电能转化成了热能和光能。当年爱迪生试验了一千多种材料，目的就是找出一种在高温下也不溶解的材料，让灯丝被加热到发光还不熔化。钨的熔点达到了三千多度。电流流过的地方一定会产生电热。我们所说的纯电阻电路，就是指把电能全部转化为热能的电路。也有转化为机械能的如电扇。好好学物理吧!高中会接触到这些的．你具体哪里不懂，发给我

节能减排 力创辉煌 “一种文明的进步、停滞或衰退，或者是人均能源消耗的增加、持平或减少；或者是能源开发利用效率的提高、持平或下降；或者是能源开发利用对环境和社会造成的冲击的减少、持平或增加”。 突出节能减排的现实意义，并把它作为促进科学发展的重要手段，作为检验科学发展观是否落实的重要标准，表明了在未来一段时间内这一任务的重要性和紧迫性。 “中国能源问题，已经到了牵一发而动全身，不改革没有出路，很难委曲求全的时候了。”20世纪90年代初期，我国的能源尚可自给自足，因为我国有自己的煤，自己的油田，丰富的水能资源以及生物能源。目前比较普遍的看法是,油价上涨也并不会影响中国经济的总体平稳增长。然而, 若无远虑，必有后患。 目前我国的单位GDP能耗高出世界平均水平70％， 单位建筑面积采暖能耗比发达国家高出2至3倍，石油对外依存度接近50%,石油进口量仅次于美国。根据国研中心的研究报告，到2020年，中国的石油需求量的下限为亿吨，上限为亿吨，而预计届时国内的产量只有亿到2亿吨，这就意味着中国石油对海外资源的依存度至少将达到55%以上，与目前美国58%的对外依存度大体相当。显然中国的能源和部分矿产资源对外依存度很高，已经严重约束中国经济可持续发展。可是，在基本国情教育方面，我们做的还远远不够。前不久，一个日本学者就“中国的资源总量与人均占有量在世界上的排名”问题问了中国的大学生、研究生和工作人员，竟无一人能准确回答。但同样就日本的此类情况问及日本人，就连小学生也能给出准确的答案。这种情况，发人深省，也凸现了加强基本国情教育，让节能意识深入人心的紧迫性和重要性。严峻的“节能”形势之外，“减排”重任的完成也不容乐观。事实上，依据当前的经济增长惯性，我国对化石能源的需求还会不断增长，企业或机构的排放量也很难立马降低。在经济全球化的大背景下，我国现有的发展模式已无法回应二氧化碳减排的压力。因此，要树立良好的国家形象和企业品牌，我们就必须勇于承担相应的具有约束力的减排责任，而这不可避免地需要切实转变经济发展方式，优化产业结构，严格控制企业的能源使用和污染排放，加快先进适用技术推广应用，淘汰落后的生产能力。当前，节能减排的形势之所以依然十分严峻，主要原因就是科学的干部政绩考核体系尚未完全建立，科学的企业发展理念尚未真正确立。一些地方对干部的考核仍将GDP增长作为硬任务，而把节能减排作为软指标；一些企业仍然只注重经济效益的获取，而忽视环境成本的控制和资源能源的损耗。正是基于此，此次中央经济工作会议提出，要实现“又好又快，好字优先”的发展，这既为节能减排提出了更高的要求，也为我们突破能源和环境瓶颈提供了更大的动力。无法做到节能减排，就不可能实现科学发展。我国作为一个发展中的国家，不能盲目地跟随西方工业化国家利用化石能源发展工业，不能盲目地加速地增加私家汽车……，否则，中国必将提前遭受能源危机的冲击！只有实施清洁生产和大力提倡文明消费，走可持续发展的道路才是我们必然的选择。公众既是消费者，又是生产者，也是环境的管理者。实现可持续发展的目标，意味着一场深刻的变革，是人们世界观、价值观和道德观的变革，是人们行为方式的变革，公众是否愿意接受并积极参与，是实施这些变革的必要条件。如果13亿中国人每人少用一双一次性木筷，一张白纸，一张贺年卡，全国加起来将是多么巨大的数字，相当于保护多大的一片森林！如果全国照明灯具全部改换成节能灯，那么全国一年可节电约600亿度，而要生产这么多电，则需要300亿公斤煤炭。推进节能减排，仅有政府的积极推动和引导，广大企业的落实是不够的，还需要社会各界，特别是全体城乡居民的支持和参与！让我们每一个公民行动起来，从我做起、从点滴着手、从现在做起、从身边做起，为实现国家的节能减排目标作出自己的贡献，共同创造更加节约、更加洁净、更加文明的可持续发展的美好生活。

全球暖化，不仅带来了沙尘，还有暴风雪、寒流，暴雨、热浪等等极端天气接踵而来。专家预测，全球气候还会进一步变暖，并且变暖的幅度有可能加大，美国的《科学》杂志，刊登了一项最新研究成果，称2009年之后，至少有一半的年份，全球平均气温将超过历史上最高的1998年，将有更多的极端天气频繁出现，人类不得不面临南北半球冰火两重天的考验。同时联合国评估报告提醒，人类如果不重视环保，到本世纪末，平均气温最多将上升摄氏度，这是一个怎样可怕的数字？简单讲，如果平均气温上升3摄氏度，仅在亚洲，每年就有700多万人，面临洪水侵袭。如果气温上升4摄氏度，全球就会有30多亿人，面临缺水问题。因为人类只有一个共同地球，选择低碳绿色的生活方式是我们共同的责任和使命。青年大学生知识广博、充满朝气、思想认识趋于理性、践行低碳热情高涨，有着‘承前启后’的社会责任，是‘低碳发展’的生力军和先锋力量,是最好的的践行者、宣传者。节约每一滴水，让我们拥有更蔚蓝的海洋！节约每一度电，让更多的角落洒满光明！倡导节能低碳环保，需要你我齐心协力。让我们行动起来，用我们的智慧和双手，积极加入到节能低碳低碳的行列之中，将节能低碳低碳的环保意识传播给身边的每一个人。让我们携手并肩、共同努力，以心系家国的使命感，积极行动起来，为绿色节约型华园的构建做出表率，贡献自己的一份力量。