液晶显示器论文研究背景模板

平板显示技术现状与发展趋势分析 姓 班 学 名： 级： 号： 指导老师： 日 期： ～ 1 摘 要：平板显示与 CRT 显示技术简介与对比，介绍平板显示 的主要技术类型以及主流产品。 分析中国平板显示市场现状以及发展 趋势，对该产业的发展提出具体建议。 关键词：平板显示；显像管技术；液晶显示技术；等离子显示技 关键词 术； 发展现状；前景。 An Analysis of the Current Situation and Development Trend of FPD Technology LIU gui-liang (Class 3，College major of Electronic Science and Technology,SCAU.) Abstract:Differents between the FPD and CRT the main technology and mainstream products of of the current stage and development trend of suggestion. Keyword: flat panel display; television picture tube technology; liquid-crystal display; plasma display panel; situation of development; future prospect. 目录 一．引言 …………………………………………………………3 …………………………………………3 二．平板显示技术概述 ．阴极射线管（CRT） …………………………………3 ．液晶显示器（LCD） …………………………………5 ．等离子显示器（PDP） ………………………………6 ．其他平板显示产品 四．中国平板行业前景 五．发展规划 六．结论 参考文献 …………………………………6 ……………………………7 三．中国平板电视行业的发展现状 …………………………………………7 ……………………………………………………8 …………………………………………………………9 …………………………………………………………9 一.引言 2 从 1999 年-2009 年，中国平板行业走过了不平凡的十年。十年来中国平板 电视行业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的成长历程。在这波澜壮阔的发 展进程中，造就了一批行业明星，同时也倒下了一些辉煌一时的品牌。 10 年对于中国平板电视行业，是一段曲折崛起的峥嵘岁月。总结过去经验， 我们可以很清楚地看到自身优势与不足；立足现在，我们可以坦然地面对困惑与 问题，寻找突破之道；展望未来，我们期待中国的平板电视行业能突破瓶颈，取 得关键性进展。 本文立足于各种显示技术特点以及中国平板显示行业自身特点， 对此行业目 前的境况作出较为客观的分析。 二.平板显示技术概述平板显示（FPD）技术，顾名思义，就是采用平面屏幕显示的技术，它是相 对于传统阴极射线管作比较而言的一类显示技术，主要包括液晶显示（LCD）、 等离子显示 （PDP） 有机电致发光显示 、 （OLED） 表面传导电子发射显示 、 （SED） 等几大技术类型的相关产品。 平板显示器与传统的阴极射线管（CRT）相比，具有薄、轻、功耗小、辐射 低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。下面将分类简单介绍几种主要显示技术 的主要原理。 阴极射线管（CRT） 阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。 电子枪发射出 一束经过图像信号调制的窄电子流，经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光 粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流，同时偏转线圈控制电子 束方向，逐行在屏幕上扫过，达到显示图像的目的。CRT 显示图像是是不断连 续刷新着的，因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛 疲劳损坏视力。 CRT 有黑白和彩色两种，黑白的显像管构造相对简单。图 1.为黑白显像管 的构造示意图。 3 图 1.阴极射线管 彩色显像管与黑白显像管的区别是前者有三个电子枪， 前端多一个布满微小 孔洞的 “荫罩” 以及荧光粉是红绿蓝三种原色排列的。 ， 彩色显像管显示图像时， 三个电子枪发射出三束电子，在同一个荫罩小孔上通过，分别打在三种颜色的荧 光粉上，人眼看到的效果会自动把三种色光混合，组成一幅图像。如图 2. 图 2. 彩色显像原理 4 荫罩的作用就是保证三个电子共同穿过同一个荫罩小孔，以激发荧光粉，使 之发出红、绿、蓝三色光。不同形状的荫罩有不同的透光率、对比度、分辨率等 参数。制造成本也不同。有一种栅条状的荫罩其透过率达到 95%。如图 3. 图 3. 孔状荫罩（左上）、沟槽状荫罩（右上）以及栅条状荫罩（下） 液晶显示器（LCD） 液晶显示器的关键物质是液晶材料，此类显示器也因此而得名。液晶材料具 有一个特别的特性：当它被加上适当电压时，液晶材料的分子会发生偏转，引起 其透射率变化，从而由“遮光”状态变换到“通光”状态，达到显示的目的。如 图： 5 图 1.液晶显示器件构成示意图 按照不同的分类方式，液晶显示有多种类型，根据所采用的液晶材料不同而 异：分别有扭曲向列型（TN）等多种，并不一一列举。根据显示像素构成不同， 液晶显示器分为无源矩阵液晶显示器（PM-LCD）与有源矩阵液晶显示器 （AM-LCD） 较早期的扭曲向列型 。 （TN） 液晶显示器与超扭曲向列型 （STN） 液晶显示器均同属于无源矩阵液晶显示器。新一代的薄膜晶体管液晶显示 器（TFT-LCD）等属于有源矩阵液晶显示器。作为 STN 的换代产品具有响应 速度快、不产生闪烁等优点。 AM-LCD 与 PM-LCD 的差别在于前者每象素 加有开关器件，可克服交叉干扰，可得到高对比度和高分辨率显示。 等离子显示器（PDP） 等离子显示器是利用两块玻璃基板之间的惰性气体电子放电，产生紫 外线激发所涂布的红、绿、蓝荧光粉，呈现各种彩色光点的画面。PDP 适 合应用于中大型尺寸（约 40-70 寸）显示器。等离子体显示器具有阴极射 线管的优点，但其超薄体积与重量远优越于传统大尺寸 CRT 电视，在高解 析度、不受磁场影响、视角广及主动发光等胜于 TFT-LCD 的特点，图像具 有丰富的层次。缺点是功率大，比较耗电。 其他平板显示产品 除了 LCD、PDP 外，还有应用于各种智能家电、汽车仪表、数码电子 产品显示屏、投影设备以及电子纸等等多种显示技术，都属于平板产品的 范畴。 6 三.中国平板电视行业的发展现状从行业的技术与产品成熟程度来看，虽然经过不断地改进，平板电视的画质 和产品性能都已经达到比较稳定和舒适的水平，特别是 LED 背光模组的大规模 应用，确实带动了液晶电视的响应速度和画面质量取得较大进步。但是与国外起 步早的大型企业相比，中国平板行业还有较大差距，各种自主知识产权的关键技 术并不多。这也是中国平板行业脚步沉重的一大因素。 从市场形态来看，2009 年，平板电视的零售量占比达到 80%，零售额占比 超过 95%， 平板电视在市场消费形态上已经为彩电行业的绝对主流， 这说明平板 电视对 CRT 电视的市场替代已经基本实现。 从消费需求看， 平板电视已经逐渐成为老百姓购置新家电的首选， 少量 CRT 电视的购买者主要集中在流动人口、低保户家庭和边远乡村。随着平板电视的价 格进一步下降，这一部分 CRT 人群还会快速转化； 从厂家的产品策略来看，一线品牌已经停产 CRT 电视，二线品牌还在少量 维持，但是从总体趋势看，都已经把 CRT 作为补充和辅助，预计 2010 年各厂家 的 CRT 产品线将基本上处于清理库存状态； 从产业链来看，平板上下游相关的面板、模组、玻璃、IC 和化学材料等企 业都与日韩企业有较大差距。 中国平板若要真正立足世界市场一方，整个产业链势必要经过大幅度升级。 以目前的状况观察，此路虽远但并非遥不可及。我国政府在十一五的后期已经把 显示产业的复兴上升到国家意志，并通过《电子信息产业振兴规划》和其他的科 技发展规划，加大了对平板显示产业的扶持力度，赋予平板显示产业链建设以重 要任务和使命；预计在十二五规划中，显示产业的重要性和产业地位将会更加突 出。作为平板显示产业的重要支撑和重要支柱，平板电视行业将会从以上扶持政 策中得到最直接的支持。各地方政府和社会投资的持续跟进，将为平板电视产业 链的建设和为发展提供强大的资金来源、技术合作支持和人才培养支持。所以可 以推断中国平板电视行业在未来十年将迎来前所未有的宽松政策环境。 四.中国平板行业前景总体来说，中国平板在未来的十多年将会是机遇与挑战并存的局面。 旺盛的市场需求为中国平板行业提供稳定的成长空间。人民生活水平提高、 新增家庭、 旧彩电自然淘汰、 家电下乡政策城市化进程、 房地产发展、 商用市场、 国际市场需要等等，都将成为中国平板行业稳步快速发展的契机。 7 而起步晚，设备旧，世代早等等，是限制中国平板发展的绊脚石。中国的平 板行业比起日韩等普遍晚 2-3 年，世代线也较之落后。还要避免产业链建成即落 后的风险、现有品牌格局被颠覆的风险、对行业方向判断错误和反应迟钝的风险 等等，都将影响中国平板行业前行的脚步。 五.发展规划中国平板行业过去凭借着一定的优势，已经取得较为瞩目的成就。但是未 来是否能继续保持，就不但是要看行业的机会，更要看企业能否抓住机遇，规避 风险，还要看政府的支持和引导是否得力而有效。关键的几点是： 1、需要借鉴韩国和台湾地区在平板显示产业的发展经验 2、必须推动行业的核心技术研发 3、在下一代显示技术上的及早布局 4、借助行业标准力量规范和引导行业发展 5、建立和完善资本进出机制，加强行业融资渠道建设 从整个行业层面上，需要有正确的战略布局： 要推动行业整体的联合和协作，解决一些单个企业无法解决的行业共性问 题；比如由中国电子视像行业协会牵头成立的中彩联，积极主动的应对国外专利 公司的谈判，大幅度降低了企业的专利费用标准，取得了非常重大的专利授权突 破； 要通过集体协作，通过争取国家主管政府部门的支持，在行业标准建设、 行业准入门槛和行业游戏规则的制定等方面，进行持续努力和推动，为中国彩电 行业的长远发展和整体竞争力的提升创造条件。比如在产品的接口标准规范、尺 寸规范、售后服务规范等方面，积极行动起来，为推动行业的健康和有序发展创 造条件。 为了应对下一代显示技术核心技术的专利限制，我们可以推动行业骨干企 业成立联合技术研发开发小组，共同进行前沿技术的战略性投入，这样可以使行 业花最小的代价获得最高程度的收益。 从企业层面看，为了企业的长远发展，提前做好战略布局是十分有必要的。 要解决核心资源的站队问题。在平板时代，没有核心上游面板资源供应的 支持，就意味着要流血和被其他竞争对手伤害。但是这个资源的来源，究竟是自 己建还是选择与现有主力面板供应商合作，是和其中主要的少数几家合作，还是 货比三家全面合作，这都是值得深思熟虑的问题。由于在 2010 年-2011 年期间 全球平板显示产业还会不定期出现面板资源相对紧张的局面， 因此要避免断货和 供应不及时的问题，就首先要考虑好如何站队的问题 8 要找准自身的行业定位，在技术、资源和产品的持续建设上，梳理出适合 自身特征的阶段性发展目标。 要时刻保持清醒，做好企业应对彩电行业转型和升级的具体战略规划。 六.结论总而言之，一个行业的崛起离不开核心技术和扶持力量。若具备了这两方面 的有利因素，中国平板显示技术行业迅速跟上世界领先脚步，将会是时间问题而 已。 参考文献：《平板显示技术》 《液晶显示技术》 《等离子体技术及应用》 应根裕等 毛学军 赵青, 刘述章, 童洪辉 北京人民邮电出版社，2002 北京电子工业出版社，2008 北京国防工业出版社，2009 9

你把邮箱留下啊，在这发出来太多了吧，再说了还要画图捏=。=我可以把QUARTUSⅡ整体文件给你，在这说不清楚给分吧楼主~~~太吸引人了~~~

显示器技术发展一览 谁都知道每台电脑都必须有个“脸面”——那就是显示器。显示器是人们与电脑打交道的主要界面。同时，众所周知，一台显示器的价格在整套电脑里的比重往往能占到25%-35%，不仅价格不菲，更是直接关系到用户的身体健康和使用感受，因此可谓至关重要。如何为自己的“爱机”选购一台合适的显示器呢？这当中，显示器所采用的显示技术就是一个很重要的指标。到目前为止，市场上主流显示器所采用的显示技术大体上经历了球面CRT、纯平、液晶（LCD）三个阶段，每一时代都有不同的技术特点，下面就为读者们做一个简单的介绍。 昔日辉煌：球面CRT 自从有了PC的那一天起，球面CRT显示器就一直是主流的显示器产品，球面CRT显示器一统天下曾达20年之久，直到近年来才被纯平、液晶等“后起之秀”们所迎头赶上。 实际上，球面CRT显示技术的原理与我们日常生活中的电视机差不多。其主要显示部件就是一个与彩电显像管类似的CRT显像管。显像管的荧光屏上涂有一层薄薄的发光涂层，电子枪发射的电子束轰击发光涂层就能产生光信号，通过控制电子束就可以在屏幕上显示出不同的图像了。因此球面CRT显示器的显示品质就主要取决于显像管的品质。那么为什么要叫做“球面CRT”呢？这是因为这种显示器的显像管断面就是一个球面，它在水平和垂直方向都是弯曲的，而且显示图像也随着屏幕的形态而弯曲。 球面CRT显示器的一大优点就是成本低，易生产（只要有生产彩电用彩管的技术就差不多了），然而这种显示器也有着很多的弊端，有时甚至到了让人难以忍受的地步。首先是球面的弯曲造成了图像的严重失真，而且使实际的显示面积比标称的面积要小（显示器的标称值都是对角线的长度）；同时，球面CRT显示器还有一个顽固的毛病，就是它那弯曲的屏幕还很容易造成反光现象——图形图像失真对于当初比较简单的DOS及Windows 时代的应用软件来说，影响还不算太大，忍一忍，也就习惯了——当时还没有什么3D游戏之类。但反光问题却让人头痛，因此早期的电脑机房一般是封闭的，并且使用深色的窗帘，——当然这不是因为当年的电脑高手都是幽闭症患者，而是为了阻挡太阳光的照射。由此带来的麻烦则可想而知了。 正因为球面CRT显示器的这些不足，使其逐渐为后起之秀——纯平CRT和液晶等显示器所取代，逝去了往日的辉煌。为了减小球面屏幕特别是屏幕四角的图象失真和显示器的反光等现像，同时也是电脑软硬件技术不断发展的需要，各个显像管厂商纷纷在其显像管的制造工艺上进行了不少改进。最早出现的是所谓“平面直角”显示器。其实平面直角显像管并不是真正意义上的纯平显示器，只不过其显像管的曲率相对球面显像管比较小而已，其屏幕表面接近平面，而且四个角都是直角。因此除了能够比传统球面管获得一个更平坦的画面外，还可获得比较低的眩光和反射，再配合屏幕涂层等新技术的采用，显示器的显示质量有了明显的提高。现在人们所使用的大部分显示器，包括最近几年生产的14英寸显示器和大多数的15、17英寸及以上的显示器，都属于这种平面直角显示器。 今日主流——纯平显示技术 纯平显示器也是CRT显示器，但它的脸面可不像球面CRT那样“圆鼓鼓”地令使用者烦恼了。纯平显示技术一般又分为柱面和完全平面两大阵营。柱面显像管的代表人物是索尼和三菱。柱面显像管的屏幕在垂直方向已经实现了完全的笔直，在水平方向仍然有一点点弧度。因此采用柱面显像管的显示器实现的是“视觉纯平”，而不是真正的“物理纯平”。由于采用了栅状设计等多种革新技术，使得显示器的显示质量更上一层楼，画面更细腻、鲜艳，失真也不明显了，因此亮度高，色彩鲜明，适合对色彩表现要求高的场合，如平面设计等专业领域。 完全平面显像管的出现，使得显示水平达到了一个崭新的境地，其代表作是三星的IFT丹娜（DYNAFLAT）显像管和LG的“未来窗”。完全平面显像管的屏幕在水平和垂直方向都是笔直的，就像一面镜子那样平，而显示器的失真和反光，则被减小到了最低限度。这是因为完全平面显像管平整的表面使光发生定向反射，反射光很难射入人眼中，从而降低了眩目感，长时间工作，眼睛也不会感到疲劳，而且视觉效果非常舒展，从任何角度看画面均无扭曲现象发生，显示效果极佳。 与上一代的球面CRT显示器相比，纯平显示器的技术水平和显示效果有了质的提高。以颇受欢迎的EMC D777为例，通过“曲率补偿”技术，使得图像在水平方向和垂直方向都能实现完全的平直，既没有普通管的视觉外凸，也没有某些平面管出现的视觉内凹现象；同时D777面板外表面采用了ARAS涂层、智能磷光质等独特技术，能够更好的杜绝由外界引起的反光和静电影响；另外，D777的点距达到了，最大分辨率为1280*1024Hz，行频为30-70KHz，场频为50-150Hz，带宽高达110MHz，并且通过了TCO99安全认证，是“绿色”显示器……这些都是以往的显示技术所无法企及的。 目前的主流显示器市场上，纯平显示器已经取代了球面CRT显示器，逐渐占据了主要位置。 明日之花——液晶显示技术 如果说目前主流显示器市场上是纯平显示器的天下的话，那么液晶（LCD）显示技术就是当之无愧的明日之花了。液晶显示器的原理是利用液晶的物理特性，通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。通过和不通过的组合就可以在屏幕上显示出图像来。由于LCD本身的工作原理，也就决定了液晶显示具有厚度薄、适于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛地应用在便携式电脑、数码摄(录)像机、PDA移动通信工具等众多领域。与传统的显示技术相比，液晶（LCD）显示器具有很多重要的优越性。首先LCD显示器不使用电子枪轰击方式来成像，因此它完全没有辐射危害，对人体安全；同时LCD显示器不闪烁、颜色失真近乎与零；而且LCD显示器工作电压低、功耗小、重量轻、体积小等等优点，而这些优点都是CRT显示器所无法实现的。 我们以EMC新近推出的一款LP－500液晶显示器为例，其整体尺寸为475mm（L）×290mm（W）×560mm（H），（包括可倾斜、可旋转的底座）占用空间仅仅是同类19英寸CRT显示器的二分之一到三分之一，而且其净重仅有9公斤。LP－500的点距达到了毫米，在背光单位达到2CCFL亮点支持下，其显示亮度达到典型状况下的每平方米200流明，而工作功耗却只有35瓦，这要比同样显示面积的CRT产品少了近50%。LP－500的行频为36－60KHz，场频55Hz－80Hz。在毫米点距支持下，最大分辨率达到了75Hz刷新频率下的1280×768；其显示色彩的数量达到了262,144种，而且色阶过渡自然。这样的指标不但足以应付所有商业应用的需要，而且可以满足一些专业人事的专门应用要求。另外，它曾凭借流畅简洁的外形设计及优秀的内在品质荣获了德国的“汉诺威电脑展最佳设计奖”和台湾的“金瓶奖”，并得到了广大用户的赞许。 尽管目前市场上纯平CRT显示器正方兴未艾、百花齐放，尽管液晶显示器由于价格和生产技术等方面的原因一时还难以普及，但人们仍普遍认为，液晶显示器(LCD)是取代CRT显示器的未来市场主流，其市场也已经成为各个商家竞相争夺的热点。预计2001年，全世界的液晶显示器出厂数量与今年相比将增长98%，有望达到1409万台。 结束语 目前看来，在主流显示技术中，球面CRT已经是昨夜星辰，而液晶显示器等其它显示器由于各种各样的原因，在一段时间里还无法进入普通消费者的家庭。这就给纯平CRT显示器留下了相当大的发展空间，两到三年之内，CRT显示器仍是主流的显示器产品。而各大显示器厂商不会坐视这片市场的流失，在开发新型显示器产品、大力推广液晶显示器产品的同时，让纯平CRT显示器变得更好，更完善。1968年，美国发明了液晶显示器件，随后LCD液晶显示器件就正式面世了。然而从第一台LCD显示屏的诞生以来的30多年中，液晶显示技术得到了飞速的发展。七十年代初，日本开始生产TN-LCD(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD)，并推广应用。八十年代初，TN-LCD产品在计算器得到广泛应用。1984年，欧美国家提出TFT-LCD(Thin Film Transisto-LCD)和STN-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列LCD)显示技术之后，从八十年代末起，日本掌握了STN-LCD的大规模生产技术，使LCD产业获得飞速发展。 1993年，在日本掌握TFT-LCD的生产技术后，液晶显示器开始朝两个方向发展：一个是朝价格低、成本低的STN-LCD显示器方向发展，随后出现了DSTN-LCD（双层超扭曲阵列）；而另一个却朝高质量的薄膜式电晶体TFT-LCD发展。日本在1997年开发了一批以550×679mm为代表的大基板尺寸第三代TFT-LCD生产线，并使1998年大尺寸的LCD显示屏价格下降了一半。1996年以后，韩国和中国台湾都投巨资建第三代的TFT-LCD生产线，准备在1999年以后与日本竞争。中国内地从八十年代初就开始引进了TN-LCD生产线，目前是世界上最大的TN-LCD生产国。据不完全统计，目前全国引进和建立LCD生产线40多条，有LCD配套厂30余家，其中不乏TFT-LCD生产线。从1971年开始，液晶作为一种显示媒体使用以来，随着液晶显示技术的不断成熟，使其应用日趋言广泛，到目前为止，已涉及微型电视、数码照相机，数码摄像机以及显示器等多个领域。在其经历了一段稳定、漫长的发展历程后，液晶产品已摒弃了以前那种简陋的单色设备形象。目前，它已在平面显示领域占据了一个重要位置，而且几乎是笔记本和掌上型电脑必备部分。TFT-LCD的研制早在80年代初就开始，但真正大发展大约是1995年之后。制造工艺成熟，成品率提高，显示器的对比度、视角大为改善，这些都使TFT-LCD迅速形成巨大产业，不仅垄断了笔记本电脑的显示器，而且开发了电视机的显示器，终于踏进了被CRT称霸的显示器市场

随着人们自身素质提升，报告的用途越来越大，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么报告应该怎么写才合适呢？以下是我为大家整理的电子信息工程毕业论文开题报告，希望能够帮助到大家。

毕业设计的内容和意义

毕业设计内容：

1.熟悉单片机系统设计方法，独立完成电路和程序设计。

2.用PROTEUS进行系统调试和仿真。

3.设计、制作并调试硬件系统。

4.完成相关软件文档资料。

毕业设计应完成的技术文件：

字以上毕业设计开题报告，2000字以上英文参考文献的中文译文。

2.毕业设计论文(15000字以上)。

3.提供设计原理图和相应程序。

毕业设计意义：

随着时代的发展，现代化建设步伐不断加快，对道路照明及道路亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越来越突出，节电节能、绿色照明的要求越来越迫切，越来越高。现在再采用那些传统的手控、钟控照明系统的方法已不能满足要求。如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。路灯照明是日常生活中必不可少的公共设施。路灯照明耗电量约占总耗电量的15%，全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。面对供电紧张形势，路灯巡查对于国家来讲是一项需要耗费大量人力的工作，各种临时应急节电措施被广泛采用：夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明等等，当用电高峰过后，这些措施可能就被束之高阁，明年的用电高峰来临，一切又会重新开始。这样的节电措施，在缓解用电紧张的同时，却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。缓解用电紧张的最佳和有效的办法是对用电实施智能化管理，减少浪费，使我们的每一度电都能物尽其用!启用先进路灯监控系统，可以对路灯实施统一启闭，对夜间照明系统和路灯的实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行，控制不必要的“全夜灯照明”，有效节约电能消耗。对于学校公共照明系统来说，采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少资源浪费、满足人们生活要求、显示现代化校园的科学解决方案。

目前已有一小部分校园参考了公路路灯的节能措施，到了后半夜将电灯亮度调低，或采取等间隔亮灯的方式来节约用电，但是这样一个方法却带来路灯过亮或过暗的问题：

1.控制落后

开关灯方式落后：当前路灯控制，还停留在手动、光控、钟控方式。受季节、天气和人为因素影响，自动化管理水平低，经常该亮时不亮，该灭时不灭，极易造成极大的能源浪费,增加了财政负担。

2.操控不便

调节操控能力不足,无法远程修改开关灯时间,不能根据实际情况(天气突变,重大事件,节日)及时校时和修改开关灯时间。

3.灯况不明

不具备路灯状况监测,现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式,不仅工作量大,还浪费人力、物力、财力。故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉缺乏主动性、及时性和可靠性,不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况缺乏有效的故障预警机制。

4.不能很好的应用在前半夜

因为其前半夜6个小时以上全部采取正常亮度，这样就会出现在没有行人、车辆经过校园道路时的电力资源浪费这一现象，而除了晚上6点-9点人车流高峰期以外其余时间人车流量确实相对较少，所以我们认为校园照明有更大的节能潜力。

针对以上现有节能情况分析，我们设计了一种高效率的智能节能路灯，路灯控制器内应同时设有光控和时控模块，该模块先服从光度控制，再服从时间控制，能满足达到一定光度开关路灯和达到特定时间开关路灯的要求。同时，我们认为路灯应改进为为红外感测路灯。针对校园人、车流量的高低峰时段对路灯分为节能状态和标准状态。在人车流量的高峰期如清晨上班时间和傍晚18点—21点，路灯要保持持续标准亮度，而在深夜路灯将转为节能状态，通过红外感测，只在有人、车通过时才变亮。使用红外感测，与声控相比，感应精度更高，避免了一些噪音而使灯无效闪烁。将所有的路灯连接到单片机上，单片机和计算机通信，用计算机控制路灯工作状态。可设定自动控制方式和人工控制方式。自动控制方式可根据地太阳活动规律，并结合实际情况控制路灯的工作方式。当夜幕降临，或光线已经较暗时，虽然未达到设定时间，也能自动开启。交通高峰期，应达到持续满额亮度;高峰期后，进入红外感应，实现智能和节能的控制。人工控制方式可随时设定开关时间、路灯开启比例或单独控制路灯的开与关。另外通过路灯的工作状态可对路灯损坏实现实时报警，并可显示具体的位置，提醒维修人员及时维修，中心控制器带有时钟芯片，该时钟芯片带有EEPROM，可以保持单片机工作参数，即使通信发生错误，路灯也能按照最后的程序进行工作。

文献综述

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的功能。各模块所包含的功能如下：(1)红外模块：夜晚进行检测是否有行人。(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，自己设定开灯时间。(4)光敏电阻传感器模块：用于检测周围环境光强度，若光强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公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O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，一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

2.红外模块

本设计采用HC-SR501红外模块，它是基于红外线技术的'自动控制模块，采用德国原装进口LHI778探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。该模块用于检测夜晚是否有行人路过，因此产生高地电平，并通过软件的方法来处理电平信号。

3.光敏电阻传感器模块

本设计采用3线制光敏电阻传感器模块，是一款灵敏型光敏电阻传感器，用比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。同时配有可调电位器可调节检测光线亮度，用于检测周围环境光强度，若光强低于标准值则开启路灯。

4.显示模块

本设计采用液晶显示器12864显示时间和日期。液晶显示屏的第一行显示年月日，第二行显示的实时时钟，硬件电路中的12864的数据端口接到单片机P1口，数码管的4,5,6管脚分别与单片机的相连，通过单片机的信息处理，从而在液晶显示屏上显示各段信息。

四、软件设计

主程序主要设计各个部分子程序的调用，子程序有时钟程序和显示子程序两部分。程序初始化后，红外模块子程序判断有没有行人，输出一个信号，经软件处理。12864液晶显示子程序主要通过接收主程序发出的信号，将其设置输入为模式子函数形成，并初始化LCD子函数，显示日期子函数，显示时间子函数。

五、仿真实现

该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，第二行为日期信息，当白天的时候，打开光强和红外判断，同时成立才开启路灯。设定按钮可手动改变时间信息。

参考文献：

1.胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社.

2.周润景等.Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用[M].北京：电子工业出版社.

3.侯玉宝等.基于Proteus的51系列单片机设计与仿真[M].北京：电子工业出版社.

4.张靖武等.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].北京：电子工业出版社.

5.楼然苗等.单片机课程设计指导[M].北京：北京航空航天大学出版社.

6.周向红等.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.

7.李林功.单片机原理与应用—基于实例驱动和Proteus仿真[M].北京：科学出版社.

8.薛钧义,张彦斌.MCS-系列单片微机计算机及其应用[M].西安：西安交通大学出版社.1997

9.何利民.单片机应用系统设计.[M]北京航空航天大学出版社.1995

研究内容

红外模块的使用

单片机读取时钟芯片

用液晶显示相关数据

绘出逻辑图

研究计划

第一周——第二周：下毕业设计任务书，明确设计要求。查阅、搜集毕业设计相关资料。着手翻译相关英文资料，并熟悉PROTEUS软件和单片机的相关开发知识。

第三周——第四周：对查阅的文献资料归纳综述撰写开题报告。完成毕业设计需求分析，确定系统框图。

第五周——第六周：方案论证，设计硬件电路。分析设计的电路，提出软件设计思路;毕业设计初期检查。

第七周——第八周：在PROTEUS中实现软、硬件设计与调试。分析调试中的问题，改进并重新调试达到技术要求。

第九周——第十周：软、硬件电路进行整体测试，修改并完善程序;毕业设计中期检查。

第十一周——第十二周：设计并制作印制电路板;完成硬件的安装和调试。完成整个系统的软件、硬件的调试。

第十三周——第十四周：研究工作总结，撰写毕业论文。

第十五周——第十六周：论文修改及评阅，论文答辩。

特色与创新

路灯控制器内应同时设有光控和时控模块，该模块先服从光度控制，再服从时间控制，能满足达到一定光度开关路灯和达到特定时间开关路灯的要求。同时，路灯为红外感测路灯。针对校园人、车流量的高低峰时段对路灯分为节能状态和标准状态。在人车流量的高峰期如清晨上班时间和傍晚18点—23点，路灯要保持持续标准亮度，而在深夜路灯将转为节能状态，通过红外感测，只在有人、车通过时才变亮。