基于51單片機(jī)智能光控節(jié)能燈的設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)說明

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)行的研究工作與取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得與其它教育機(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咳荨Ｗ髡吆灻?日 期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：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)位論文使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使

3、用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(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容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(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。本系統(tǒng)采用51單片機(jī)和

4、相關(guān)的光電檢測設(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)間以與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、本選題在國外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢當(dāng)前，全球的環(huán)境在日益惡化，

5、各國都在發(fā)展清潔能源。而隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國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。中國科技部推出“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示城市方案，美國的“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”，國的“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、更高效率的方向發(fā)展。三、課題設(shè)計(jì)方

6、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，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，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)境明暗檢測模塊、路況監(jiān)測模塊、報(bào)警模塊、鍵盤模塊等組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示：四、計(jì)劃進(jìn)度安排 2012.10

7、.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J.中國照明電器，2009(10).53德營,志霞.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.中國水利

8、水電,2006.74童詩白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.高等教育,2006.5145325負(fù)圖.傳感器集成電路手冊(第2版)M.化學(xué)工業(yè),2004.45516馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)M.交通大學(xué),2005.97東生,勇,許四毛Protel99se電路設(shè)計(jì)教程M.電子工業(yè),2008.3指導(dǎo)教師意見與建議： 簽名：年 月 日教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見： 組長簽名： 年 月 日學(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)能燈的設(shè)計(jì)學(xué)生王杰學(xué)號(hào)5指導(dǎo)教師俊紅職稱副教授計(jì)劃完成時(shí)間：2013年5月17日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)

9、）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，通過查找資料以與很多與所做設(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)的全部容，特別是整個(gè)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)境明暗檢測模塊、模塊檢測模塊等主要模塊，都進(jìn)行了仔細(xì)的思考。在繪制電路原理圖

10、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）簽名：年 月 日備注：目 錄摘要11 引言11.1 路燈系統(tǒng)簡介11.2 單片機(jī)概述11.3 選題目的和意義31.4 國外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢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 物體檢測模塊102.5 環(huán)境明暗檢測模塊設(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

11、整體電路圖16結(jié)論17參考文獻(xiàn)18辭201 / 34基于51單片機(jī)智能光控節(jié)能燈的設(shè)計(jì)王杰（學(xué)院機(jī)電系， 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，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，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。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)簡單，使用方便，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此在自控工

12、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、路況檢測、液晶顯示等電路模塊組成。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)來測環(huán)境明暗程度，由光電開關(guān)

13、對(duì)路面車流量進(jìn)行檢測。由單片機(jī)對(duì)采集到的時(shí)間和環(huán)境明暗程度以與路況信息進(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)檢測燈的故障（檢測方法與環(huán)境明暗的檢測一樣）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)弱以與光電開關(guān)檢測路況來產(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，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

14、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部結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的指令系統(tǒng)以與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，

15、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

16、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)與其應(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（外）ROM中，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，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)品簡單實(shí)用

17、，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，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，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c外部設(shè)備相結(jié)合，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)

18、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)

19、間以與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、控制方式靈活多樣和照明質(zhì)量更加柔和的效果。1.4 國外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢當(dāng)前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國都在發(fā)展清潔能源。而隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國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，用國外最好的LED芯

20、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。中國科技部推出“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示城市方案，美國的“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”，國的“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 8位微控制器，具有8K系統(tǒng)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

21、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，片晶振與時(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：單芯片系統(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。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/

22、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（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是具有部提升電路的

23、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）P3.4T0（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

24、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)部的各個(gè)部件，這樣就構(gòu)成了部振蕩方式。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)部時(shí)鐘電路如圖所

25、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)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)

26、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)間的高電平，只要高電平時(shí)間足夠長，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

27、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，

28、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，含過流、過熱和過載保護(hù)電路。帶散熱片時(shí)，輸出電流可達(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、使用簡捷方便等優(yōu)勢，已經(jīng)成為

29、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

30、以與濾波電容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

31、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，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)間可從中讀取。DS1302時(shí)鐘芯片的優(yōu)勢是可以單獨(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

32、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，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

33、/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 物體檢測模塊光電開關(guān)又稱光電傳感器，它是根

34、據(jù)被檢測物體對(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8。圖8 物體檢測模塊 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。檢測距離可以根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。該傳感器具有探測距離遠(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，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

35、接收端連到單片機(jī)上，當(dāng)車輛或者行人經(jīng)過時(shí)，接收器檢測到紅外感應(yīng)，信號(hào)端檢測到高電平輸入，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,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。2.5.2ADC0832概述AD

36、C0832是美國國家半導(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+/-

37、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電源輸入與參考電壓輸入（復(fù)用）2.5.3 環(huán)境明暗檢測電路設(shè)計(jì)在此設(shè)計(jì)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。環(huán)境明暗檢測模塊工作原理即當(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，其變化趨勢為光線變強(qiáng)阻值減小，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)

38、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

39、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，電源以與液晶驅(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/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

40、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)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的方法來檢測路燈是否點(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)

41、，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)整以與系統(tǒng)運(yùn)行模式的改變。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

42、”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)間以與路燈的開關(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)境明暗檢測模塊、路況檢測模塊、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

43、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)上電以與初始化，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)定圍，路燈一直亮，晚上自動(dòng)調(diào)節(jié)模式控制。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)，以與是否有故障。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

44、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，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、路況檢測模塊電路、環(huán)境明暗檢測模塊電路、顯示模塊電路以與報(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)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

45、使用變得更加熟練，一些基本的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德營,志霞.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.中國水利水電,2006.72居義.單片機(jī)原理與工程應(yīng)用M.清華大學(xué),2009.103惠鳳,杰.路燈節(jié)能問題的探討J.中國科技信息,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

46、,王玉爽城市路燈照明節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢J.中國照明電器，2009(10).56元良,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),2011.22307童詩白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.高等教育,2006.5145328負(fù)圖.傳感器集成電路手冊(第2版)M.化學(xué)工業(yè),2004.55619馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)M.交通大學(xué),2005.910東生,勇,許四毛Protel99se電路設(shè)計(jì)教程M.電子工業(yè),2008.3The Design of Intelligent Light-control Energy-saving LampBased on 51 Single Chip Microcomp

47、uter Wang Jie(Mechanical andElectronicEngineering Department of DezhouUniversity, Dezhou Shandong, 253023)Abstract：From the point of view of energy conservation, this paper proposes a control system based on 51 single-chip energy-saving lamps. AT89S52 microcontroller is the core control parts. The clock chip DS1302 control on the street light. Completed by the photosensitive device ambient light collect