基于MSP430的夜间隧道照明系统的研究

发布时间：2020-05-18 15:24

【摘要】：近些年来,我国隧道的数量得到了快速的增长。与此同时,新的问题却慢慢凸显了出来,关于隧道照明的电能消耗越来越高。为此,国内许多专家和学者对隧道照明系统做了深入了研究,以达到节能、高效的目的。目前,国内关于隧道照明系统的方案大都是在白天时,会根据隧道内外光照、车流量、车速等信号来对隧道内的灯具实施智能控制,而晚上时对灯具的控制方式比较单一,即让灯具按某一固定亮度参数一直亮着。显然,晚上对灯具的控制方式不太合理。因此,本文以此为契机,开发了一套基于MSP430的夜间隧道照明系统。本文首先依次介绍了我国隧道发展的现状、国内外隧道照明的发展状况、我国能源紧张的问题以及此次研究的主要内容。紧接着,对此夜间照明系统的整体方案进行了详细的介绍,其介绍主要包括信号采集模块—传感器的选用及布设,LED灯调光方案的选用、LED灯具连接策略的选择、分段控制策略的选用、传感器输出信号处理算法的选择。然后,对照明系统的硬件和软件的设计进行了详细的介绍。其中硬件的设计主要包括控制器模块及其外围电路的设计、电源电路的设计、LED驱动电路的设计、传感器模块的选用以及串口通信模块的具体介绍。在软件方面,以硬件为基础,先介绍了本次软件开发的平台IAR EW430,程序下载软件SF_BSL430,然后对单片机初始化程序、传感器数据处理程序、以PWM调光为基础的LED调光程序进行了详细的设计。最后,对系统的功能进行了模拟测试。模拟测试包括两部分,一部分为上位机测试,另一部分为LED灯调光测试。上位机测试是利用上位机软件对传感器输出的数据的准确性进行检查。LED调光测试是对隧道内各段的调光方案实施验证。测试结果显示,本次设计的照明系统的实际效果和期望的结果基本吻合,基本能达到节能的目的。
【图文】：

示意图,测距原理,示意图,测距传感器

图 3.2 TFmini 测距原理示意图此测距传感器的测距范围为 0.3m-12m，测量的准确度为在 0.3-6m 之间，误差为4cm，在 6m-12m 之间，误差为±6cm，距离分辨力为 5mm，接收半角为 1.15°，发半角为 1.5°，，测量频率为 100HZ，说明测距传感器每隔 10ms 采样一次。一般车辆

模组,激光雷达,电源接口

图 3.3 小型激光雷达模组具体结构图此小型激光雷达模组的供电电压为 5V，平均电流小于等于 120mA。其向外引出了四个接口，它们分别为电源接口、接地接口、接收接口和发送接口。同时，此传感器还支持 UART 通信，默认的波特率为 115200HZ。在进行串行通信时，其传送的
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U453.7

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