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  • 基于STC单片机的隧道灯控系统

视频名称： 基于STC单片机的隧道灯控系统
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播放时长： 00:05:20
标签： 信息技术大赛 单片机 STC15F2K61S2 无线 nRF24L01 GSM
简介： 开发背景
随着现代经济的快速增长，使各国公路和隧道建设也大大增加。而且在城市化进程不断加快的过程中，越来越多的城市隧道也进入规划建设。公路隧道作为公路的一个特殊路段，其管状结构决定了洞内外亮度相差悬殊，降低了道路的通行能力，威胁到车辆的行车安全。为了提高这一瓶颈路段的通行能力，确保行车安全，需要科学设置灯光照明系统。
隧道照明与普通道路照明不同，最大体现在白天也要照明，白天的照明强度比夜间的反而更强，加上隧道照明不同于一般的道路照明，有其明显的特殊性，白天照明比夜间照明更加复杂，包含人对明暗的适应能力、明暗过渡的空间与照明等。
如汽车驾驶员在白天从明亮的环境接近、进入和通过隧道的过程中，将发生种种特殊的视觉问题：进入隧道前，由于隧道内外亮度差别极大，从隧道外部去看照明很不充分的隧道，入口处会看到一个“黑洞”；汽车由明亮的外部进入隧道后，由于亮度的急剧变化，会出现视觉“适应的滞后现象”；在隧道出口处，出现极强的眩光，产生一个很亮的洞口，降低驾驶员的可见度。因此，隧道照明必须解决好驾驶员进入隧道的视觉适应问题。
目前传统隧道照明，通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明。各段的长度和照度是从全年行车安全要求出发，对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度，控制方式过于简单，无法根据室外环境照度、交通流量、隧道内车辆行驶速度等参数实现照明的自适应控制，照明效果不佳，电能浪费严重。
本作品在传统照明的基础上加入智能控制环节，将模糊控制技术应用到隧道照明系统的设计中，使整个隧道照明能自动适应车速、车流量和洞外环境气象等影响因素的变化，减少不需要的照明浪费，以期最大限度地实现隧道照明的节能及智能。
结构说明
本作品是基于STC15F2K61S2芯片为控制核心的系统，系统共包含一个主机及八个分机，其使用nRF24L01的2.4G无线控制系统，即主机分别独立控制各个分机，每个分机分别独立。主机（安装在隧道外部）通过对日光的采集，分别控制隧道内的各个分机的灯光对应不同的日光强度以实现灯光的渐变。
功能及使用说明
通过光的渐变消除通过隧道的车辆驾驶员对灯光的适应，避免因视觉不清造成交通事故。
使用GSM来实现对各个隧道灯控系统的监控，返回系统主机（主机的电源，接收等是否正常）、分机（各个灯是否受控正常）的使用状况。
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