智能太陽能隧道燈的仿真設計研究
2.3 照明部分
由于普通發光二極管無法滿足照明需求,采用節能、環保、長壽命的LED燈作為照明燈。由于本裝置只是一個模型,所以選用了8個高亮的LED燈。在實際應用中,可以將這些高亮的LED燈組合在一起組成一個組合燈,這樣就能夠達到照明的要求。照明電路圖如圖4所示。
2.4 檢測部分
檢測裝置由一對紅外反射頭構成,它們之間的距離可調。本裝置選用的是距離為2 m的紅外反射頭。在實際應用時可以選擇距離更遠的紅外反射頭,或者紅外對射頭。根據反射信號來判斷是否有車輛進入,由單片機進行相關處理以實現車輛的自動檢測。
2.5 報警部分
報警裝置由蜂鳴器和報警燈組成。由于單片機的IO端口輸出電流過小,無法直接驅動蜂鳴器,需要加上一個三極管來驅動蜂鳴器。報警電路圖如圖5所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/171878.htm
3 軟件系統
軟件設計流程圖如圖6所示。系統初始化后,首先調用紅外傳感器檢測程序。然后判斷入口處是否有車經過,如果沒有車經過,則繼續檢測,一旦有車經過,則燈亮起。如果燈亮以后,檢測到出口處有車經過,則燈熄滅,系統返回初始化。至此,單片機完成一次檢測與判斷;之后,如果燈沒有亮起,則系統返回初始化,進行新一輪的數據測量。直到入口處有車經過,則燈再次亮起。如果在進入的車輛還未駛出隧道時就又有車輛進入,則記數程序開始運行,入口、出口處的紅外探測器同時檢測、記錄進入和駛出的車輛的數目,直到進入數量等于駛出數量,即車輛全部駛出時,燈才熄滅。
如果有車輛進入且并未全部駛出時,入口處紅外探測器又長時間未檢測到有車輛進入,記時程序開始啟動。當在設定時間到達時,出口處紅外探測器檢測到車輛駛出數目小于入口處紅外探測器檢測到的進入數目時,即在設定時間內車輛未全部駛出時,報警程序啟動。直到控制臺按下報警停止鍵時,報警程序停止,程序自動返回初始化,否則繼續報警。
4 結語
本文闡述了基于單片機技術的太陽能隧道燈工作的全過程,經過對模型的實驗測試,可以完成對隧道的智能照明,以及對車輛數量的數據進行分析、處理和存儲,并及時判斷車輛是否發生事故和及時報警。整個裝置全由太陽能供電,并結合單片機控制,具有較強的通用性,適用于模塊化設計。此系統不僅可以大量用于鐵路、公路隧道內,而且還可適用于一些無人看守的自然保護區和危險區域。該系統開發成本低,性價比高,低碳環保,具有較好的應用價值和社會意義。
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