电子信息工程毕业论文开题报告
毕业设计的内容和意义
毕业设计内容:
1.熟悉单片机系统的设计方法，独立完成电路和程序设计。
2.使用PROTEUS对系统进行调试和仿真。
3.硬件系统的设计、制造和调试。
4.完成相关软件文档。
毕业设计需要完成的技术文件:
1.3000字毕业设计开题报告，2000字英文参考文献中文翻译。
2.毕业设计论文(15000字以上)。
3.提供设计原理图和相应的程序。
毕业设计的意义:
随着时代的发展，现代化的步伐不断加快，道路照明和道路照明工程的需求也越来越大，能源的供需矛盾越来越突出，对节能和绿色照明的要求也越来越迫切和更高。如今，传统的人工控制和时钟控制照明系统的方法已经不能满足要求。如何充分利用高科技手段解决上述矛盾，已成为照明控制领域一个新的迫切的课题。路灯照明是日常生活中不可缺少的公共设施。路灯用电量约占总用电量的15%，全国各地都面临着缺电带来的各种问题。面对缺电的情况，路灯巡检是一项需要国家投入大量人力的工作。各种临时应急节电措施被广泛采用:夜间间隔关灯、调整路灯开关时间、缺电日关闭景观照明等。这些措施可能会在用电高峰过后搁置，等到明年用电高峰到来，一切重新开始。这种节能措施在缓解电力短缺的同时，也带来了资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。缓解用电紧张的最好有效的方法就是对用电实行智能化管理，减少浪费，物尽其用！先进的路灯监控系统可用于统一开启和关闭路灯，实时监控和管理夜间照明系统和路灯，确保全天候高效稳定运行，控制不必要的“通宵照明”，有效节省电能消耗。对于学校公共照明系统而言，采用智能管理系统是实现节能、减少资源浪费、满足人们生活需求、展现现代化校园的科学解决方案。
目前有少部分校园参考了道路路灯的节能措施，在后半夜调低灯光亮度，或者采用等间隔点亮的方式来省电，但这样的方法带来了路灯过亮或过暗的问题:
1.反向控制
开关灯的方式比较落后:目前路灯控制还停留在手动、灯控、钟控模式。受季节、天气和人为因素影响，自动化管理水平较低，经常亮时不亮，灭时不灭，容易造成极大的能源浪费，增加财政负担。
2.不便控制
调控能力不足，无法远程修改开关机时间，无法根据实际情况(突发天气变化、重大活动、节日)及时校正时间和修改开关机时间。
3.光线条件未知
没有路灯监控，现有的照明设施管理主要采用人工巡检模式，不仅工作量大，而且浪费人力物力财力。故障依据主要来源于巡逻人员举报和市民投诉缺乏主动性、及时性和可靠性，无法实时、准确、全面地监控全市路灯运行状态，缺乏有效的故障预警机制。
4.前半夜用不好。
因为它在前半夜采用6小时以上的正常亮度，在校园道路没有行人和车辆通行时会浪费电力资源，除了晚上6点到9点的高峰时段人车流量都比较小，所以我们认为校园照明有更大的节能潜力。
针对现有节能现状的分析，设计了一种高效智能节能路灯。路灯控制器应同时配备光控和时控模块，先服从光度控制，后服从时间控制，能满足在一定光度和特定时间开关路灯的要求。同时我们认为路灯应该改进为红外感应路灯。路灯根据校园交通高峰时段的高低分为节能状态和标准状态。在人车高峰时段，如18-21的早下班时段和晚下班时段，路灯应保持持续的标准亮度，但在半夜，路灯会转为节能状态，通过红外感应只有在人车经过时才会亮起。采用红外感应，相比语音控制，感应精度更高，避免了一些噪音使灯无效闪烁。将所有路灯连接到单片机上，单片机与计算机通讯，用计算机控制路灯的工作状态。可以设置自动控制模式和手动控制模式。自动控制模式可以根据太阳活动规律并结合实际情况控制路灯的工作模式。当夜幕降临，或者光线已经很暗的时候，可以自动开启，虽然还没到设定的时间。高峰时段，应达到持续全亮；高峰期过后，进入红外感应，实现智能节能控制。手动控制模式可随时设定路灯的开关时间、开启比例或单独控制路灯的开启和关闭。另外，通过路灯的工作状态，可以对路灯的损坏进行实时报警，并可以显示具体位置，提醒维护人员及时维护。中央控制器有一个带EEPROM的时钟芯片，可以保存单片机的工作参数。即使出现通讯错误，路灯也能按照最终的程序工作。
文献评论
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功能。各模块功能如下:(1)红外模块:检测夜间是否有行人。(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，自行设置开机时间。(4)光敏电阻传感器模块用于检测环境光的强度，如果强度低于标准值，则开启路灯。
二、硬件电路设计
1.主控制器STC89C52
STC89C52是STC公司生产的低功耗高性能CMOS8位微控制器，内置8K在系统可编程闪存。STC89C52采用了经典的MCS-51内核，但做了很多改进，使芯片具备了传统51单片机所不具备的功能。在单芯片上，STC89C52采用智能8位CPU和系统内可编程Flash，为许多嵌入式控制应用系统提供高度灵活和高效的解决方案。
STC89C52具有以下标准功能:8k字节的Flash，512字节的RAM，32位I/O端口线，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，以及一个7向量4级中断结构(与传统565438兼容)此外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持两种在空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口和中断继续工作。在掉电保护模式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机的所有工作停止，直到下一次中断或硬件复位。最大工作频率35MHz，6T/12T可选。
2.红外模块
本设计采用HC-SR501红外模块，是一种基于红外技术的“自动控制模块”。采用德国进口的LHI778探头设计。具有高灵敏度、强可靠性和超低压工作模式，广泛应用于各种自动感应电气设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。该模块用于检测夜间是否有行人经过，从而产生高地电平，并通过软件对电平信号进行处理。
3.光敏电阻传感器模块
本设计采用3线光敏电阻传感器模块，是一种灵敏的光敏电阻传感器。由信号干净、波形好、驱动能力强的比较器输出，超过15mA。同时配有可调电位器，调节检测灯的亮度，用于检测周围环境光的强度。如果光强低于标准值，则打开路灯。
4.显示组件
本设计采用LCD 12864显示时间和日期。液晶屏第一行显示年、月、日，第二行显示实时时钟。硬件电路中12864的数据口连接到单片机的P1口，数码管的4、5、6脚分别连接到单片机的P3.0-P3.2，通过单片机的信息处理在液晶屏上显示各种信息。
第四，软件设计
主程序主要设计各部分子程序的调用，由时钟程序和显示子程序两部分组成。程序初始化后，红外模块子程序判断是否有行人，输出信号，由软件处理。12864 LCD子程序主要由接收主程序发送的信号，输入其设置作为模式子程序，初始化LCD子程序，显示日期子程序和显示时间子程序组成。
动词 （verb的缩写）模拟实现
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和第二行为日期信息。白天开启光强和红外判断，同时建立才开启路灯。设置按钮手动更改时间信息。
参考资料:
1.胡·。单片机原理及其接口技术[M]。北京:清华大学出版社. 2001.7。
2.MCS-51&中的变形杆菌；在ARM7系统中的应用[M]。北京:电子工业出版社。2006.2008+00.
3.侯玉宝等基于Proteus的51系列单片机的设计与仿真[M]。北京:电子工业出版社. 2008.8
4.张，，等.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].北京:电子工业出版社. 2007.4
5.楼冉淼，等.单片机课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社. 2007.7
6.周，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. 2008.5
7.李龚琳。单片机原理与应用——基于案例驱动和Proteus仿真[M]。北京:科学出版社2010.5
8.薛俊义张。MCS系列单片机及其应用[M].Xi安:Xi交通大学出版社. 1997
9.何立民。单片机应用系统的设计。[M]北京航空航天大学出版社
研究内容
红外模块的使用
单片机读时钟芯片
用LCD显示相关数据。
画一个逻辑图
研究计划
第1周-第2周:写下毕业设计任务书，明确设计要求。查阅和收集毕业设计的相关资料。开始翻译相关英文资料，熟悉PROTEUS软件和单片机的相关开发知识。
第三周——第四周:总结文献，撰写开题报告。完成毕业设计的需求分析，确定系统框图。
第5周-第6周:方案演示和硬件电路设计。对设计的电路进行分析，提出软件设计思路；毕业设计初审。
第7周-第8周:PROTEUS中的软硬件设计与调试。分析调试中出现的问题，改进并重新调试以满足技术要求。
第9周-第10周:整体测试软硬件电路，修改完善程序；毕业设计期中考试。
第11周-第12周:设计和制造印刷电路板；完成硬件安装和调试。完成整个系统的软硬件调试。
第13周-第14周:总结研究工作，撰写毕业论文。
第15周-第16周:论文修改和复习，论文答辩。
特色与创新
路灯控制器应同时配备光控和时控模块，先服从光度控制，后服从时间控制，并能满足在一定光度和特定时间开启和关闭路灯的要求。同时，该路灯为红外感应路灯。路灯根据校园交通高峰时段的高低分为节能状态和标准状态。在人车高峰时段，如凌晨工作时间和晚上18-23点，路灯应保持持续的标准亮度，但在半夜，路灯会转为节能状态。通过红外感应，只有在人和车辆经过时才会亮起。