基于51單片機(jī)智能光控節(jié)能燈的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))

1、 編號(hào): 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題 目 基于51單片機(jī)智能光控節(jié)能燈的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)

2、（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)

3、校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告書2013年1月14日院（系）機(jī)電工程系專 業(yè)自動(dòng)化姓 名學(xué) 號(hào)論文（設(shè)計(jì)）題目 基于51單片機(jī)智能光控節(jié)能燈的設(shè)計(jì)一、選題目的和意義隨著社會(huì)文明的不斷發(fā)展，城市照明已經(jīng)不僅僅局限于街道的照明，而更是發(fā)展成為了城市景觀等裝飾性照明的綜合市政工程。

4、本系統(tǒng)采用51單片機(jī)和相關(guān)的光電檢測(cè)設(shè)備來設(shè)計(jì)智能光控路燈控制器，利用單片機(jī)可編程控制八位邏輯i/o端口實(shí)現(xiàn)路燈的智能化，達(dá)到節(jié)能、自動(dòng)控制的目的,避免了傳統(tǒng)電路對(duì)能源的浪費(fèi)，且路燈的自動(dòng)控制更方便了工作人員的管理。而且所用的路燈采用led燈，眾所周知，led是目前最為節(jié)能的發(fā)光元件，通過采用led發(fā)光可以節(jié)省大量的電能，因此，智能光控節(jié)能路燈必將在未來得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)方案采用光線強(qiáng)度、時(shí)間以及道路車流量的三重模式控制，在很大程度上做到了“隨需而控”，同時(shí)符合了當(dāng)今社會(huì)所倡導(dǎo)的節(jié)約型、可持續(xù)性發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，因而擁有良好的可行性和具有很大的實(shí)用價(jià)值。二、本選題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)

5、前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國(guó)都在發(fā)展清潔能源。而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)能源供需矛盾日漸突出，電力供應(yīng)開始存在著嚴(yán)重短缺的局面，節(jié)能是所急需解決的問題。城市路燈照明的現(xiàn)狀普遍存許多的問題，如浪費(fèi)太大、光源污染等等。因此，led智能路燈將成為道路照明節(jié)能改造的最佳選擇。同時(shí)，led照明技術(shù)日趨成熟，大功率led光源已可以滿足一般路燈所需的光通量。中國(guó)科技部推出“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范城市方案，美國(guó)的“下一代照明計(jì)劃”，日本的“21世紀(jì)照明計(jì)劃”，歐盟的“彩虹計(jì)劃”，韓國(guó)的“固態(tài)照明計(jì)劃”，這無疑都是led照明產(chǎn)品的推廣。綜上所述，未來的智能路燈控制必將向著更安全、更環(huán)保、更節(jié)能、更高

6、效率的方向發(fā)展。三、課題設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案：采用at89s52單片機(jī)作為核心控制部件，利用時(shí)鐘芯片ds1302對(duì)路燈進(jìn)行定時(shí)控制，由光敏器件完成環(huán)境光照度的采集與路燈故障的檢測(cè)，并通過lcd顯示故障路燈編號(hào)，利用光電開關(guān)實(shí)現(xiàn)車流量的檢測(cè)，根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度、車流量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮滅情況，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。路燈的開關(guān)模式為：23點(diǎn)至次日6點(diǎn)為節(jié)能時(shí)間段；19點(diǎn)至23點(diǎn)為額定功率運(yùn)行時(shí)間段，路燈在額定功率下全開；其它時(shí)間段則根據(jù)道路狀況來控制路燈亮滅。本設(shè)計(jì)由主控單元、電源模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、lcd顯示模塊、環(huán)境明暗檢測(cè)模塊、路況監(jiān)測(cè)模塊、報(bào)警模塊、鍵盤模塊等組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示：四

7、、計(jì)劃進(jìn)度安排 2012.10.28-2013.1.14 確定設(shè)計(jì)（論文）題目，大量查詢資料，完成開題報(bào)告；2013.1.15-2013.1.30 查詢相關(guān)資料、進(jìn)行課題研究，整理資料并細(xì)化設(shè)計(jì)方案；2013.2.1-2013.2.28 根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論文設(shè)計(jì)；2013.4.16-2013.4.30 根據(jù)修改意見進(jìn)行修改；2013.5.4-2013.5.16 進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)（論文）并定稿，準(zhǔn)備答辯。五、主要參考文獻(xiàn)1賀一鳴,王崇貴.智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究j.現(xiàn)代電子技術(shù)，2010(1).102史兆培城市路燈照明節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)j.中國(guó)照明電器，2009(10).53劉德營(yíng),張志霞

8、.單片機(jī)原理與接口技術(shù)m.中國(guó)水利水電出版社,2006.74童詩(shī)白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m.高等教育出版社,2006.5145325趙負(fù)圖.傳感器集成電路手冊(cè)(第2版)m.化學(xué)工業(yè)出版社,2004.45516馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)m.西安交通大學(xué)出版社,2005.97李東生,張勇,許四毛protel99se電路設(shè)計(jì)教程m.電子工業(yè)出版社,2008.3指導(dǎo)教師意見及建議： 簽名： 年 月 日教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見： 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表院(系)：機(jī)電工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 2013 年 04月 16日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：基于51單片機(jī)智能光控節(jié)能燈

9、的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名王杰學(xué) 號(hào)200901702055指導(dǎo)教師姚俊紅職 稱副教授計(jì)劃完成時(shí)間：2013年5月17日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度計(jì)劃：2012.10.28-2013.1.14 大量查詢資料，完成開題報(bào)告；2013.1.15-2013.1.30 查詢相關(guān)資料、進(jìn)行課題研究，細(xì)化設(shè)計(jì)方案；2013.2.1-2013.2.28 根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論文設(shè)計(jì)；2013.3.1-2013.4.30 根據(jù)修改意見進(jìn)行修改；2013.5.4-2013.5.18 進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)（論文）并定稿，準(zhǔn)備答辯。完成情況：到現(xiàn)在為止，通過查找資料以及很多與所做設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)，我已經(jīng)基本完成整個(gè)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，特別是整個(gè)

10、設(shè)計(jì)的每個(gè)模塊設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、電源模塊、環(huán)境明暗檢測(cè)模塊、模塊檢測(cè)模塊等主要模塊，都進(jìn)行了仔細(xì)的思考。在繪制電路原理圖的過程中，通過繪制設(shè)計(jì)中所需的電路圖，也讓我加深了對(duì)模電等電路知識(shí)的了解，更讓我了解并熟悉了protel99se軟件的使用方法。指導(dǎo)教師評(píng)議（指出優(yōu)點(diǎn)和不足，如有其它建議，可另附頁(yè)） 簽 名： 年 月 日備 注：目 錄摘 要11 引言11.1 路燈系統(tǒng)簡(jiǎn)介11.2 單片機(jī)概述11.3 選題目的和意義31.4 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)32 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32.1 單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)32.2 電源模塊設(shè)計(jì)72.3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)82.4 物體檢測(cè)模塊102.5 環(huán)境明暗

11、檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)112.6 顯示模塊設(shè)計(jì)122.7 報(bào)警模塊設(shè)計(jì)132.8 鍵盤模塊設(shè)計(jì)143 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)153.1 系統(tǒng)軟件框圖153.2 整體電路圖16結(jié)論17參考文獻(xiàn)18謝 辭20基于51單片機(jī)智能光控節(jié)能燈的設(shè)計(jì)王杰（德州學(xué)院機(jī)電系，山東德州 253023）摘 要：從節(jié)約能源的角度出發(fā)，提出一個(gè)基于51單片機(jī)的節(jié)能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。采用at89s52單片機(jī)作為核心控制部件，利用時(shí)鐘芯片ds1302對(duì)路燈進(jìn)行定時(shí)控制，由光敏器件完成環(huán)境光照度的采集與路燈故障的檢測(cè)，并通過lcd顯示故障路燈編號(hào)，利用光電開關(guān)實(shí)現(xiàn)車流量的檢測(cè)，根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度、車流量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮滅情況，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)

12、的智能化。采用led路燈，通過恒流源電路進(jìn)行工作。由于單片機(jī)具有集成度高，處理能力強(qiáng)，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此在自控工程中被廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：at89s52；智能；節(jié)能；1 引言1.1 路燈系統(tǒng)簡(jiǎn)介 隨著時(shí)代的發(fā)展，能源的供需矛盾日益突出，節(jié)電節(jié)能的要求也越來越迫切，傳統(tǒng)的城市照明系統(tǒng)的問題越來越顯現(xiàn)。對(duì)于城市公共照明系統(tǒng)來說，采用智能化的管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約、減少資源浪費(fèi)、滿足人民生活需求的科學(xué)解決辦法。本課題正是針對(duì)這一社會(huì)現(xiàn)狀提出的一套智能化解決方案。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案是以at89s52單片機(jī)為中心控制器，由電源、按鍵、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、環(huán)境明暗檢測(cè)、路況檢測(cè)、液晶顯示

13、等電路模塊組成。系統(tǒng)采用了ds1302時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)，通過使用光敏電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換的方式，提供給單片機(jī)光線的數(shù)字傳感信號(hào)來測(cè)環(huán)境明暗程度，由光電開關(guān)對(duì)路面車流量進(jìn)行檢測(cè)。由單片機(jī)對(duì)采集到的時(shí)間和環(huán)境明暗程度以及路況信息進(jìn)行判斷并處理，通過單片機(jī)的采集值來控制路燈的開關(guān)和明暗狀況，同時(shí)檢測(cè)燈的故障（檢測(cè)方法與環(huán)境明暗的檢測(cè)相同）實(shí)時(shí)時(shí)間和燈的設(shè)定時(shí)間、燈的故障信息用液晶lcd1602顯示出來，燈出現(xiàn)故障時(shí)（該亮?xí)r卻未亮）進(jìn)行報(bào)警。設(shè)計(jì)是由通過光敏電阻外界光信號(hào)的強(qiáng)弱以及光電開關(guān)檢測(cè)路況來產(chǎn)生電壓信號(hào)，再由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)啟停。1.2 單片機(jī)概述為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，微型計(jì)算機(jī)不斷的更新?lián)Q代，

14、在微型計(jì)算機(jī)的大家庭中，近年來單片微型計(jì)算機(jī)異軍突起，發(fā)展極為迅速。單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，又稱微控制器，即把中央處理器（cpu）、隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram）、只讀存儲(chǔ)器（rom）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出電路（i/o口）等電路集成到一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，并具有獨(dú)立的指令系統(tǒng)1。單片機(jī)不同于單板機(jī)，芯片在沒有開發(fā)出來以前，只具有功能極其強(qiáng)大的超大規(guī)模集成電路，如果再賦予它特定的程序，它便是一個(gè)最小的、完整的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)的使用需要用戶了解其芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的指令系統(tǒng)以及其他一些集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論技術(shù)。在特定的程序控制下，就能使該芯片實(shí)現(xiàn)特定的

15、功能。單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、4代的發(fā)展，以達(dá)到了32位單片機(jī)，是目前單片機(jī)的頂級(jí)產(chǎn)品，具有極高的運(yùn)算速度。隨著微電子技術(shù)和集成電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)正朝著高集成度、低功耗、低電壓、多功能方向發(fā)展。單片機(jī)控制系統(tǒng)已基本取代了以前復(fù)雜的電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，用軟件來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化?，F(xiàn)在，單片機(jī)的控制范疇無所不在，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)理念，向著嵌入式系統(tǒng)方向發(fā)展。隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展和在各行各業(yè)的深入應(yīng)用，人們的電子設(shè)備的小型化、智能化的要求也越來越高。在航空航天、機(jī)械加

16、工、工程控制、智能儀器儀表、家用電器、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，單片機(jī)都正在發(fā)生著非常重要的作用。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)業(yè)已成為現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分重要的高新技術(shù)之一，是電子工程技術(shù)人員必備的知識(shí)技能，它能使你設(shè)計(jì)出更具智能化和方便的產(chǎn)品2。單片機(jī)及其應(yīng)用系統(tǒng)之所以能發(fā)揮著如此重要的作用，歸納起來有如下的原因：（1）單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格低、使用靈活等特點(diǎn)，具有明顯的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。（2）單片機(jī)具有獨(dú)立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計(jì)思想充分表達(dá)出來，使產(chǎn)品智能化。（3）系統(tǒng)配置以滿足控制對(duì)象的要求出發(fā)點(diǎn)，使得系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比。（4）應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)（外）rom中，抗干擾能力強(qiáng)，可

17、靠性高，使用方便。（5）單片機(jī)本身并不具備開發(fā)能力，一般情況下，需要借助專用的開發(fā)工具在相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境下，進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試，但最終形成的產(chǎn)品簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，效益高。（6）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所使用的存儲(chǔ)芯片可選用eprom、eeprom、otp芯片或利用掩膜形式生產(chǎn)，便于批量生產(chǎn)和應(yīng)用。大多數(shù)單片機(jī)如51系列，開發(fā)芯片和擴(kuò)展應(yīng)用芯片相互配套，降低了系統(tǒng)成本。（7）由于系統(tǒng)小巧玲瓏，控制功能強(qiáng)、體積小，便于嵌入被控設(shè)備內(nèi)，大大推動(dòng)了產(chǎn)品的智能化。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和i/o接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合

18、，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。mcs-51系列單片是眾多單片機(jī)中的一種，由于它們都是基于8051內(nèi)核發(fā)展起來的，所以稱51單片機(jī)，而本次設(shè)計(jì)就是基于51單片機(jī)完成的。1.3 選題目的和意義隨著社會(huì)文明的不斷發(fā)展，城市照明已經(jīng)不僅僅局限于街道的照明，而更是發(fā)展成為了城市景觀等裝飾性照明的綜合市政工程。路燈作為一個(gè)城市的照明系統(tǒng)不可分割更無可替代的一部分，在城市照明中發(fā)揮著舉足輕重的作用，而其所依靠的就是路燈自動(dòng)控制系統(tǒng)。路燈控制方式很多，本系統(tǒng)采用msc-51系列單片機(jī)at89s52和相關(guān)的光電檢測(cè)設(shè)備來設(shè)計(jì)智能光控路燈控制器，利用單片機(jī)可編程控制八位邏輯i/o端口實(shí)現(xiàn)路燈的智能化，達(dá)到節(jié)能、自

19、動(dòng)控制的目的,避免了傳統(tǒng)電路對(duì)能源的浪費(fèi)，且路燈的自動(dòng)控制更方便了工作人員的管理3。因此，智能光控節(jié)能路燈必將在未來得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)方案采用光線強(qiáng)度、時(shí)間以及道路車流量的三重模式控制，在很大程度上做到了“隨需而控”，不僅僅達(dá)到了節(jié)約電能節(jié)約維護(hù)費(fèi)用的要求，而且在節(jié)能的基本要求上達(dá)到了設(shè)備使用壽命更長(zhǎng)、控制方式靈活多樣和照明質(zhì)量更加柔和的效果。1.4 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國(guó)都在發(fā)展清潔能源。而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)能源供需矛盾日漸突出，電力供應(yīng)開始存在著嚴(yán)重短缺的局面，節(jié)能是所急需解決的問題4。城市路燈照明的現(xiàn)狀普遍存在浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。led照明技

20、術(shù)日趨成熟，大功率led光源已可以滿足一般路燈所需的光通量。一般的高壓鈉燈的光通量是100lm/w，常用的大功率led是50-60lm/w，用國(guó)外最好的led芯片可以達(dá)到80lm/w，發(fā)光效率越高，意味著節(jié)能效果越好，這也是選擇led路燈最重要的指標(biāo)之一5。中國(guó)科技部推出“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范城市方案，美國(guó)的“下一代照明計(jì)劃”，日本的“21世紀(jì)照明計(jì)劃”，歐盟的“彩虹計(jì)劃”，韓國(guó)的“固態(tài)照明計(jì)劃”，這無疑都是led照明產(chǎn)品的推廣，從規(guī)模和力度上加速了led照明產(chǎn)品的升級(jí)。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì) 2.1.1 at89s52概述at89s52是一種低功耗、高性能cmos

21、 8位微控制器，具有8k系統(tǒng)內(nèi)可編程flash存儲(chǔ)器，與工業(yè)80c51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。at89s52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32位i/o口線，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，看門狗定時(shí)器，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，at89s52可降至0hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式6。 圖1 at89s52引腳圖如圖1所示為at89s52的引腳圖,各管腳功能如下:vcc：at89s52電源正端輸入，接+5v。vss：電源地端。xtal1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。xtal2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端。

22、rst：at89s52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，at89s51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作。ale/prog：表示地址鎖存器啟用信號(hào)。p0：端口0是一個(gè)8位漏極開路雙向輸入輸出端口。p0在當(dāng)做i/o用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)ls的ttl負(fù)載。p1：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向i/o端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)ls ttl負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。p1端口的第二功能如下表1所示：表1 p1端口的第二功能引腳號(hào)第二功能p1.0t2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出p1.1t2ex（

23、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）p1.5mosi（在系統(tǒng)編程用）p1.6miso（在系統(tǒng)編程用）p1.7sck（在系統(tǒng)編程用）p2：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向i/o端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)ls的ttl負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。p3：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向i/o端口，同時(shí)還具有額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制等功能。p3端口的第二功能如下表2所示：表2 p3端口的第二功能引腳號(hào)第二功能p3.0rxd（串行輸入）p3.1txd（串行輸出）p3.2int0（外部中斷0）p3.3int1（外部中斷1）p3.

24、4t0（定時(shí)器0外部輸入）p3.5t1（定時(shí)器1外部輸入）p3.6wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）p3.7rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）psen：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（psen）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。ea/vpp：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000h到ffffh的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，ea 必須接gnd。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，ea應(yīng)該接vcc。2.1.2 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。51單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為xtal1，輸出端為xtal2，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時(shí)鐘電路一起構(gòu)成了單

25、片機(jī)的時(shí)鐘方式。當(dāng)外接定時(shí)反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件，這樣就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。當(dāng)其外接晶振，就能構(gòu)成自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘電路如圖所示，此電路在上電大約延遲10ms后振蕩器起振,在xtal2引腳產(chǎn)生幅度為3v左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào)，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個(gè)電容 c1,c2的作用有兩個(gè)，一是幫助振蕩器起振，二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。c1,c2的典型值為30pf，這時(shí)內(nèi)部震蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)穩(wěn)定性比較好。 圖2 時(shí)鐘電路2.1.3 復(fù)位電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，除了進(jìn)入系統(tǒng)正常的初始化之外，由于程序操作錯(cuò)誤或

26、運(yùn)行出錯(cuò)，而使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為了擺脫困境，也需要采取復(fù)位以重新啟動(dòng)系統(tǒng)。at89s52的復(fù)位輸入引腳rst為at89s52提供了初始化的手段，有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行,即從程序存儲(chǔ)器中的0000h地址單元開始執(zhí)行程序。at89s52的復(fù)位電路是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位電路通常有上電復(fù)位和按扭復(fù)位兩種方式，本設(shè)計(jì)采用的復(fù)位方式是上電與按鈕復(fù)位電路。復(fù)位引腳rst通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲。當(dāng)振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平，單片機(jī)復(fù)位。如下圖3所示，在加電瞬間，電容通過電阻充電，就在rst端出現(xiàn)一定時(shí)間的高

27、電平，只要高電平時(shí)間足夠長(zhǎng)，就可以使單片機(jī)有效地復(fù)位。除上電自動(dòng)復(fù)位以外，常常需要人工復(fù)位，將一個(gè)按鈕開關(guān)s1并聯(lián)于上電自動(dòng)復(fù)位電路，按一下開關(guān)，rst端出現(xiàn)一段時(shí)間超過兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，即使單片機(jī)復(fù)位。圖3 復(fù)位電路2.1.4 單片機(jī)控制模塊電路設(shè)計(jì)在整個(gè)系統(tǒng)中，單片機(jī)控制電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，負(fù)責(zé)對(duì)其它模塊電路采集到的信號(hào)等進(jìn)行處理和加工，并按照之前設(shè)定好的指令執(zhí)行，并將結(jié)果傳送給相應(yīng)的執(zhí)行電路，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的正常有序進(jìn)行。圖4 單片機(jī)控制電路單片機(jī)控制模塊電路圖如圖4所示，header9為一組排針，其6、7、8和9腳作為單片機(jī)程序下載的引出端口，通過此接口可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的在

28、線編程。其中，rp1、rp2都為阻值為10k的排阻作為上拉電阻，接在p0、p2端口可增加其端口的驅(qū)動(dòng)能力。由于每個(gè)集成芯片要添加一個(gè)去耦電容的要求，電容c3作為去耦電容接在vcc和gnd之間，起到穩(wěn)定單片機(jī)供電電源的作用，其典型值為0.1uf。2.2 電源模塊設(shè)計(jì)2.2.1 lm7805概述三端固定輸出集成穩(wěn)壓器是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器，它將調(diào)整、輸出和反饋取樣等電路集成在一起形成單一元件，只有輸出、輸入和公共接地3個(gè)引出端，通過外接少量元器件即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，使用非常方便，故稱三端集成穩(wěn)壓器。三端穩(wěn)壓器的樣子很像普通的三極管,采用to-220標(biāo)準(zhǔn)封裝，內(nèi)含過流、過熱和過載保護(hù)電路。帶散熱片時(shí)，輸出

29、電流可達(dá)1a。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。三端穩(wěn)壓器作為一種通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，因?yàn)樗哂畜w積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡(jiǎn)捷方便等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種集成穩(wěn)壓器件。lm7805有以下特點(diǎn):(1)輸出電流可達(dá)1a；(2)輸出電壓有：5v；(3)過熱保護(hù)；(4)短路保護(hù)；(5)輸出晶體管soa保護(hù)。2.2.2 電源電路設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)電源模塊設(shè)計(jì)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要工作，電源的精度和可靠性等各項(xiàng)指標(biāo)，直接影響系統(tǒng)的整體性能。電源模塊電路如圖5所示，電路是一種輸出電壓為+5v的穩(wěn)壓電源。整個(gè)電源模塊由電源變壓器，橋式整

30、流電路d1d4，濾波電容c4、c5，防止自激電容c6、c7和一只固定式三端穩(wěn)壓器(7805)組成。 電路的工作原理是220v的交流電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過橋式整流電路d1d4的整流以及濾波電容c4的濾波作用，在固定式三端穩(wěn)壓器lm7805的vin和gnd兩端形成一個(gè)并不是很穩(wěn)定的直流電壓，此直流電壓再經(jīng)過lm7805的穩(wěn)壓作用和濾波電容c5的濾波作用，此時(shí)便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了穩(wěn)定的直流輸出電壓。其中h1是+5v電源的引出接口，在此設(shè)計(jì)中使用排針來作為引出端口。sw1是電源開關(guān)，當(dāng)它接通時(shí)，輸出5v電壓。d1為發(fā)光二極管，工作電流在3毫安到10毫安之間，導(dǎo)通壓降約為0.7左右

31、7。所以需要通過阻值為1的限流電阻與電源相連，此時(shí)的電流約為5毫安，當(dāng)sw1接通時(shí)，d1亮，作為電源接通指示燈。圖5 電源電路2.3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)2.3.1 時(shí)鐘芯片ds1302ds1302是dallas公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)ram，工作電壓為2.5v5.5v，可以通過串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路可以為系統(tǒng)提供秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的信息，每個(gè)月的天數(shù)和閏年的天數(shù)都可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過am/pm標(biāo)志位決定采用24或12小時(shí)時(shí)間格式。此系統(tǒng)采用時(shí)鐘芯片ds1302 計(jì)時(shí)，ds1302 進(jìn)行初始化后，實(shí)時(shí)時(shí)間

32、可從中讀取。ds1302時(shí)鐘芯片的優(yōu)勢(shì)是可以單獨(dú)使用，直接連接單片機(jī)外圍，有自己獨(dú)立的時(shí)鐘晶振，精度較高。當(dāng)單片機(jī)讀寫時(shí)鐘值時(shí)，死機(jī)或斷電對(duì)其影響較小。ds1302工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)，功耗小于1mw。ds1302原理圖如圖6所示： 圖6 ds1302引腳圖ds1302各引腳功能說明如表3所示：表3 ds1302各引腳功能x1，x232.768khz晶振引腳gnd地rst復(fù)位i/o數(shù)據(jù)輸入/輸出sclk串行時(shí)鐘vcc1后備電源引腳vcc2主電源引腳 ds1302在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。ds1302由vcc1或vcc2兩者中的較大者供電。x1和x2是振蕩源，

33、外接晶振。2.3.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)ds1302與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單的采用同步串行方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線：（1）res（復(fù)位），（2）i/o（數(shù)據(jù)線），（3）sclk（串行時(shí)鐘）。rst是復(fù)位/片選線，通過把rst輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。具體電路如圖7所示。bt1為電壓值3v的紐扣電池，作為ds1302的備用電源，以保證即使突發(fā)性的掉電的情況下也能正常計(jì)時(shí)。y2為一個(gè)32.768 khz的晶振。ds1302的5、6、7端分別同單片機(jī)的p2.1、p2.2、p2.3相連，同時(shí)在還為它們配置了阻值為10k的上拉電阻rp1，能最大程度的保證操作與通訊的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)采用接口方

34、式為串行的時(shí)鐘芯片ds1302，不僅實(shí)現(xiàn)了精確的時(shí)鐘功能并節(jié)省單片機(jī)i/o口資源，而且該芯片線路簡(jiǎn)單、體積小，易于操作，且價(jià)格低廉。圖7 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路2.4 物體檢測(cè)模塊光電開關(guān)又稱光電傳感器，它是根據(jù)被檢測(cè)物體對(duì)光束的反射或遮擋，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無。光電開關(guān)能把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，以達(dá)到探測(cè)的目的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)8。圖8 物體檢測(cè)模塊 本設(shè)計(jì)方案采用紅外傳感器，這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器。檢測(cè)距離可以根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。該傳感器具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、受可見光干擾小、價(jià)格便宜、易于裝配、使用方便等特點(diǎn)，接5v電源

35、，數(shù)字量輸出，不需要進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換，可直接接單片機(jī)的i/o口，通過后面的可調(diào)電位器調(diào)整距離。如圖8所示，物體檢測(cè)模塊通過p3.0引腳與單片機(jī)相連。在本設(shè)計(jì)中，分別在道路兩旁路燈桿上安裝紅外接收器，信號(hào)的接收端連到單片機(jī)上，當(dāng)車輛或者行人經(jīng)過時(shí)，接收器檢測(cè)到紅外感應(yīng)，信號(hào)端檢測(cè)到高電平輸入，單片機(jī)的主控模塊下達(dá)指令，從而控制路燈的亮滅。2.5 環(huán)境明暗檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)2.5.1 光敏電阻概述光敏電阻又稱光導(dǎo)管，為純電阻元件，采用半導(dǎo)體材料制作，利用半導(dǎo)體的內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件,是一種電阻值能隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器，入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。在黑暗條件下,它的阻值可達(dá)110m歐,

36、在強(qiáng)光條件下,它的阻值只有幾百至數(shù)千歐姆。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。2.5.2 adc0832概述adc0832是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道a/d轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以滿足一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。由于其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入控制在05v之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間極短，僅為32s，同時(shí)具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，使數(shù)據(jù)誤差得以減少，穩(wěn)定性能強(qiáng)且轉(zhuǎn)換速度快。獨(dú)立的芯片使能輸入，更加方便了多器件的掛接和處理器的控制。adc0832芯片引腳分布

37、如圖9所示：圖9 adc0832adc0832的芯片接口說明如表4所示：表4 芯片接口說明接口功能cs片選使能，低電平芯片使能ch0模擬輸入通道0，或作為in+/-使用ch1模擬輸入通道1，或作為in+/-使用gnd芯片參考0電位（地）di數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制do數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出vcc/ref芯片時(shí)鐘輸入clk電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）2.5.3 環(huán)境明暗檢測(cè)電路設(shè)計(jì)在此設(shè)計(jì)中通過光敏電阻同adc0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境明暗程度的檢測(cè)。環(huán)境明暗檢測(cè)模塊工作原理即當(dāng)照射在光敏電阻上的光線亮度發(fā)生變化時(shí)，光敏電阻的阻值也隨之相應(yīng)的發(fā)生變化，其變化趨勢(shì)為光線變強(qiáng)阻

38、值減小，反之也成立，而adc0832的通道0得到的電壓值隨光線的變強(qiáng)而減小，adc0832將得到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過特定的操作送給單片機(jī)進(jìn)行處理。如此便實(shí)現(xiàn)光敏電阻感受環(huán)境明暗的變換，繼而向模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，最終轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，使系統(tǒng)能對(duì)環(huán)境明暗程度間接的進(jìn)行相應(yīng)的分析并處理9。系統(tǒng)所選光敏電阻gmr1的亮電阻阻值在2k至10k之間變化，所以選擇阻值為10k的電阻r8同光敏電阻串聯(lián)連接形成分壓電路。具體模塊電路圖如圖10所示：圖10 環(huán)境明暗檢測(cè)電路 2.6 顯示模塊設(shè)計(jì)2.6.1 lcd1602概述lcd1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣

39、型液晶模塊，它是由若干個(gè)57或者511等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。lcd1602是指顯示的內(nèi)容為162即32個(gè)字符,也就是可以顯示16列2行，每行都有16個(gè)字符液晶模塊用于顯示字符和數(shù)字。在本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)間、燈的開關(guān)時(shí)間和故障燈地址都是通過lcd1602 顯示出來的。 lcd1602采用標(biāo)準(zhǔn)的116腳接口，包括8根數(shù)據(jù)線，3根控制線，電源地，電源以及液晶驅(qū)動(dòng)電壓引腳。各引腳接口說明如表5所示:表5 引腳接口說明表 編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1vss電源地9d2數(shù)據(jù)2vdd電源正極10d3數(shù)據(jù)3vl液晶顯示偏壓11d4數(shù)據(jù)4rs數(shù)據(jù)/命令選擇12d5數(shù)據(jù)5r/

40、w讀/寫選擇13d6數(shù)據(jù)6e使能信號(hào)14d7數(shù)據(jù)7d0數(shù)據(jù)15bla背光源正極8d1數(shù)據(jù)16blk背光源負(fù)極2.6.2 顯示模塊電路設(shè)計(jì)lcd1602液晶芯片的7到14管腳為通訊總線，通過連接阻值10的上拉排阻rp2同單片機(jī)p0端口相連，來保障數(shù)據(jù)或指令傳輸時(shí)的穩(wěn)定。ktr1為一阻值為10的可調(diào)電阻，通過調(diào)節(jié)其接入阻值的大小可以改變lcd1602顯示偏壓信號(hào)，從而改變液晶顯示的清晰度。lcd1602顯示電路的具體設(shè)計(jì)如下圖：圖11 顯示電路2.7 報(bào)警模塊設(shè)計(jì)聲光報(bào)警模塊是由該系統(tǒng)中的蜂鳴器和發(fā)光二極管等部分組成，通過單片機(jī)的控制發(fā)出聲光報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)中某一部分出現(xiàn)故障，例如正常狀況是路燈應(yīng)該點(diǎn)

41、亮的時(shí)候卻未亮，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)判斷為路燈出現(xiàn)故障，系統(tǒng)中采用以光敏電阻檢測(cè)的方法來檢測(cè)路燈是否點(diǎn)亮，從而判別是否有故障。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，單片機(jī)控制蜂鳴器和發(fā)光二極管發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通過lcd顯示器顯示當(dāng)前故障路燈的編號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能。如圖所示，報(bào)警模塊電路連接在單片機(jī)p0.7引腳，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，p0.7引腳給高電平,發(fā)光二極管隨即點(diǎn)亮,并且三極管導(dǎo)通,蜂鳴器也發(fā)出聲響，繼而實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能。 圖12 報(bào)警模塊電路2.8 鍵盤模塊設(shè)計(jì)鍵盤模塊的硬件電路設(shè)計(jì)如圖13所示。鍵盤模塊主要由四個(gè)鍵構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)工作模式轉(zhuǎn)換和調(diào)時(shí)（實(shí)時(shí)時(shí)間和燈的開關(guān)時(shí)間）功能，負(fù)責(zé)系統(tǒng)時(shí)間的調(diào)整以及系統(tǒng)運(yùn)行模式的改變

42、。k1、k2、k3、k4分別同單片機(jī)上的引腳p3.0、p3.1、p3.2、p3.3相連，當(dāng)s2、s3、s4、s5任意一個(gè)鍵按下時(shí)，同它相連的端口則被拉低，單片機(jī)得到控制信號(hào)。在此設(shè)計(jì)中，若在時(shí)間調(diào)整模式下s2設(shè)置為“加一”功能鍵，s3設(shè)置為“減一”功能鍵；若在手動(dòng)操作模式下s2設(shè)置為“開”功能鍵，s3設(shè)置為“關(guān)”功能鍵。s4為功能切換鍵，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行模式、實(shí)時(shí)時(shí)間以及路燈的開關(guān)時(shí)間調(diào)整模式和退出模式的切換。s5為運(yùn)行模式下實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”、“手動(dòng)”的切換。圖13 鍵盤電路3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)軟件框圖根據(jù)硬件設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)模塊的功能和要求，系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要是和硬件電路相結(jié)合。本次設(shè)計(jì)采用模塊化程序

43、設(shè)計(jì)的方法，將系統(tǒng)功能分為具有獨(dú)立子功能的控制模塊，主要由單片機(jī)主控模塊、環(huán)境明暗檢測(cè)模塊、路況檢測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊等構(gòu)成。設(shè)計(jì)采用模塊化的方式更易于閱讀和理解，軟件結(jié)構(gòu)更加清晰。 軟件的主要設(shè)計(jì)工作流程如圖14所示，系統(tǒng)軟件方案電路上電啟動(dòng)后，單片機(jī)進(jìn)行初始化操作，電路控制系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，系統(tǒng)上電以及初始化，從實(shí)際出發(fā)根據(jù)時(shí)間來選擇模式,系統(tǒng)有時(shí)鐘信息并且可以手動(dòng)設(shè)置時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)也可以進(jìn)行定時(shí)控制，再達(dá)到預(yù)定開燈時(shí)間后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)外界光線明暗來控制路燈，只有在白天光線很暗時(shí)開啟路燈。晚上系統(tǒng)用自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，能根據(jù)路況來自動(dòng)開啟路燈。只要時(shí)間在設(shè)定范圍內(nèi)，路燈一直亮，晚上自動(dòng)調(diào)節(jié)模式控

44、制。工作時(shí)，可以顯示系統(tǒng)時(shí)間，路燈的定時(shí)時(shí)間，燈的亮滅狀態(tài)，以及是否有故障。若路燈系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)通過顯示模塊顯示出故障燈的地址編號(hào)和出現(xiàn)故障的時(shí)間，并進(jìn)行聲光報(bào)警。開始初始化顯示時(shí)間和控制時(shí)間路燈是否故障是否設(shè)置時(shí)間設(shè)置時(shí)間是否在定時(shí)時(shí)間是否白天交通情況控制結(jié)束聲光報(bào)警關(guān)燈開燈環(huán)境明暗控制是是是是圖14 系統(tǒng)流程圖3.2 整體電路圖本設(shè)計(jì)方案的整體系統(tǒng)的電路圖見附頁(yè)，其中共分為單片機(jī)主控模塊電路、單片機(jī)供電模塊電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊電路、路況檢測(cè)模塊電路、環(huán)境明暗檢測(cè)模塊電路、顯示模塊電路以及報(bào)警模塊電路等七個(gè)部分10。結(jié)論本次設(shè)計(jì)方案旨在設(shè)計(jì)一款智能化、運(yùn)行可靠和高效節(jié)能的路燈控制系統(tǒng)，設(shè)

45、計(jì)方案以低功耗的51單片機(jī)為系統(tǒng)控制核心，完全從節(jié)能和智能化的角度出發(fā)，提高了路燈的用電效率和智能化程度，在節(jié)約能源、電力資源合理利用的今天，是智能交通系統(tǒng)的必然需求，也是發(fā)展節(jié)能社會(huì)的必然之路。通過這次設(shè)計(jì)，對(duì)于51單片機(jī)的使用變得更加熟練，一些基本的內(nèi)部模塊使用也趨于熟練，如i/o口操作，定時(shí)器，中斷。本設(shè)計(jì)中，雖說設(shè)計(jì)思路并不太復(fù)雜，但具體做起來也有些難度。不僅僅需要掌握單片機(jī)的引腳功能，還要了解各種芯片的使用方法，并且還要在軟件protel99se上在完成整個(gè)電路圖。而其中發(fā)現(xiàn)的問題，像模電方面的知識(shí)不牢固，我也將好好反思。參考文獻(xiàn) 1劉德營(yíng),張志霞.單片機(jī)原理與接口技術(shù)m.中國(guó)水利水

46、電出版社,2006.72楊居義.單片機(jī)原理與工程應(yīng)用m.清華大學(xué)出版社,2009.103魏惠鳳,沈杰.路燈節(jié)能問題的探討j.中國(guó)科技信息,2009年18期.154賀一鳴,王崇貴.智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究j.現(xiàn)代電子技術(shù)，2010(1).35史兆培,王玉爽城市路燈照明節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)j.中國(guó)照明電器，2009(10).56張?jiān)?王建軍.單片機(jī)開發(fā)技術(shù)實(shí)例教程m.機(jī)械工業(yè)出版社,2011.22307童詩(shī)白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m.高等教育出版社,2006.5145328趙負(fù)圖.傳感器集成電路手冊(cè)(第2版)m.化學(xué)工業(yè)出版社,2004.55619馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)m.西安交通

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