刘小艳，刘秉坤

(清华大学 电子工程系，北京 海淀区 100084)

模拟智能路灯控制系统的设计被逐渐引入到高校电子电路实验教学中，一方面用来培养学生利用所学电路知识解决实际问题的能力，另一方面可扩展学生的视野，激发他们对电路学习的兴趣和创新意识。目前大多数高校主要使用PLC、单片机或FPGA作为控制单元来实现模拟智能路灯控制系统的设计[3-7]，但本科低年级的学生对PLC、单片机或FPGA接触较少，难以应用到电子电路基础实验教学中。本文主要使用通用模拟和数字集成电路以及常见的传感器等实现了模拟智能LED路灯控制系统，该系统能够根据环境明暗和交通状况自动调节路灯亮灭，统计和实时显示交通流量以及自动检测路灯故障。系统实现的电路简单实用，成本低廉，也非常适用于高校本科低年级的电子电路基础实验教学。

1 系统的基本功能和实现

模拟智能LED路灯控制系统的路灯布置情况如图1所示。系统的基本功能有以下4个方面。

1)根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。

2)根据交通情况自动调节亮灯状态。当可移动物体M(在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置)由左至右到达S点时，灯亮；当物体到达B点时，灯灭。物体由右至左移动时亮灯状态相反。该控制系统如图2所示。

3)具有计数显示功能，移动物体通过该灯，计数加1，计数大于99后自动清零。

4)具有路灯故障检测功能，当路灯出现故障时(灯不亮)，系统发出报警信号。

2 硬件电路设计

2.1 环境亮度检测电路

环境亮度检测通常利用光电传感器件来实现。……