高速公路隧道照明节能控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1高速公路隧道照明节能控制系统的背景

随着我国经济飞速发展,高速公路交通规模不断扩大,隧道数量也随之增多。车速的提高，交通流量的增大和车流密度的增加给高速公路隧道的行车安全造成了很大的威胁，尤其在出入高速公路隧道时，发生视野内光线的明暗急剧变化，人眼的适应需要一段时间，此时人的视力骤然下降，使行车通过隧道存在着极大的危险性。因此，在隧道的始末阶段，隧道内的照明亮度需要根据洞外光照环境作出相应的变化，以降低“黑洞”“白洞”效应对人眼的影响，保证行车安全。但如果这一过程都由人工控制，不仅成本会过于高昂，而且人为的判断也不够及时且准确。于是，由于价格低廉且性能不俗，一种基于单片机的隧道照明控制系统也就应运而生。

1.2单片机的发展历史及应用

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

本课题的研究，要求设计的系统能够根据隧道外环境亮度自动调节隧道出入口光照亮度，根据车流量自动调节隧道内各段亮度，最终实现节能。系统主要研究以单片机为核心的硬件设计、电路设计、软件程序设计以及高速隧道照明控制系统的网络结构等。

硬件设计包括：分析高速公路隧道节能的技术特点，选取合适单片机芯片、选取合适的传感器；设计硬件电路等。

3. 研究的方法与步骤

初期准备阶段：先收集查阅相关隧道照明的资料了解有关隧道照明节能控制系统的基本情况，了解影响照明控制的因素以及想要实现的效果。并参考其他系统的设计方法结合此次设计运用的技术确定设计方案。

设计阶段：

在硬件设计中通过查阅资料结合本课题的具体功能对硬件如线路、单片机、传感器等器件进行参数信息收集、选择。如在传感器的选择中满足隧道照明控制系统功能的需求，将选择车辆检测器、亮度计等多种检测器收集模拟信号，并选择a/d转换器将模拟信号转换为数据信号，发送到单片机进行pid运算，将结果通过d/a转换电路输出电信号，同时将数据实时通过输出模块发送到照明设备。

4. 参考文献

[1] 吴险锋. 51单片机项目教程(c语言版),人民邮电出版社, 2016.

[2] 张毅刚,刘旺,邓立宝.单片机原理及接口技术,人民邮电出版社,2016.

[3] 沈红卫,任沙浦,朱敏杰等. stm32单片机应用于全案例实践,电子工业出版社, 2017.

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.25—2022.3.15 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.16—2022.3.31 硬件功能分析，熟悉单片机系统指令及编程语言；

（3）2022.4.01—2022.5.12 设计电路原理图、编制应用程序；