模擬路燈控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　模擬路燈控制系統(tǒng)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，為解決城市路燈照明系統(tǒng)存在的燈光控制方法和管理手段落后，所用燈具科技含量低等問題，設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬路燈控制系統(tǒng)。采用SCT89C52為主控器的模擬路燈控制系統(tǒng)，具有對(duì)路燈的定時(shí)設(shè)定功能，也可以分別獨(dú)立控制路燈的開

2、啟和關(guān)閉；能夠同時(shí)具有調(diào)光功能，對(duì)路面的光線進(jìn)行調(diào)整，還可以按設(shè)定要求使路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率在20%~100%范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差小于2％。采用高效節(jié)能LED路燈作為光源，具有系統(tǒng)穩(wěn)定，功耗低等特點(diǎn)。在白天模式的時(shí)候，還能根據(jù)環(huán)境明暗的變化控制路燈的開啟和關(guān)閉路燈，在夜晚模式的情況下，根據(jù)交通路面情況自動(dòng)開關(guān)燈。當(dāng)燈出現(xiàn)故障不亮?xí)r，能夠檢測(cè)并且通過聲光系統(tǒng)報(bào)警，顯示器上顯示故障燈的編號(hào)。實(shí)現(xiàn)了路燈的智能化控制，節(jié)省了電力能源和人力資

3、源。</p><p>　　關(guān)鍵詞：定時(shí)設(shè)定 調(diào)光 功率調(diào)節(jié) 檢測(cè)故障燈</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of electronic technology, In order to solve the lights of the city street l

4、ight lighting system control methods and management means backward, the lamps and lanterns of science and technology content is low,Design a simulated street light control system.The design is based on the analog control

5、ler STC89C52-based street light control systems,which have Street lamp time setting function , controling the opening and closing of the street Separately and Light - adjusting functio</p><p>　　Keywords: Tim

6、ing settings, Light - adjusting, power regulation, Detection of fault lamp.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>

7、<b>　　目錄III</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1 緒論3</b></p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　3 方案論證與選擇7</p>&

8、lt;p>　　3.1 單片機(jī)的論證與選擇7</p><p>　　3.1.1 方案一7</p><p>　　3.1.2 方案二7</p><p>　　3.1.3 方案三7</p><p>　　3.2 LED調(diào)光方式的論證與選擇8</p><p>　　3.2.1 方案一8</p><

9、;p>　　3.2.2 方案二8</p><p>　　3.2.3 方案三8</p><p>　　3.3 障礙物監(jiān)測(cè)方式的論證與選擇8</p><p>　　3.3.1 方案一8</p><p>　　3.3.2 方案二9</p><p>　　3.3.3 方案三9</p><p>　

10、　3.3.4 方案四9</p><p>　　3.4 液晶顯示器的選擇與論證9</p><p>　　3.4.1 方案一9</p><p>　　3.4.2 方案二10</p><p>　　3.4.3 方案三10</p><p>　　3.5 外部環(huán)境明暗的檢測(cè)論證與選擇10</p><p&

11、gt;　　3.5.1 方案一10</p><p>　　3.5.2 方案二10</p><p>　　4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 主控芯片12</p><p>　　4.1.1 STC89C52芯片簡介12</p><p>　　4.1.2主要功能特性：12</p><

12、;p>　　4.1.3 STC89C52芯片封裝與引腳功能13</p><p>　　4.2 集成運(yùn)放LM32416</p><p>　　4.3 傳感器探測(cè)電路17</p><p>　　4.4 1602液晶顯示電路管腳說明18</p><p>　　4.5 光敏電阻19</p><p>　　5 主

13、要模塊及原理圖22</p><p>　　5.1 主控制器原理圖22</p><p>　　5.2 復(fù)位及晶振電路22</p><p>　　5.3 聲音報(bào)警模塊24</p><p>　　5.4 路燈及光報(bào)警器電路24</p><p>　　5.5 光敏電阻電路25</p><p>

14、;　　6 軟件設(shè)計(jì)26</p><p>　　6.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說明26</p><p>　　6.2 程序流程圖26</p><p>　　7.1 測(cè)試方法與結(jié)果28</p><p>　　7.1.1 環(huán)境明暗檢測(cè)測(cè)試28</p><p>　　7.1.2 交通情況測(cè)試28</p>&l

15、t;p>　　7.1.3 路燈故障檢測(cè)報(bào)警測(cè)試28</p><p>　　7.1.4 功率輸出測(cè)試29</p><p>　　7．2 測(cè)試結(jié)果分析29</p><p><b>　　8 總結(jié)30</b></p><p><b>　　致謝31</b></p><p&

16、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p>　　附件一 實(shí)物圖33</p><p>　　附件二 系統(tǒng)原理圖34</p><p>　　附件三 系統(tǒng)PCB圖35</p><p>　　附件四 系統(tǒng)程序36</p><p><b>　　前言</b><

17、;/p><p>　　隨著我國城市的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的繁榮、社會(huì)的進(jìn)步和人們提高生活水平及環(huán)境質(zhì)量的要求，城市道路照明和城市的夜景照明已經(jīng)成為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中的一項(xiàng)重要工作。城市道路照明是方便城市居民必備的生活條件，而城市的夜景照明是再塑和美化城市形象、鼓舞民心、振奮精神的一項(xiàng)非常有意義的工作。近幾年來，全國許多大城市、甚至一些中小城市的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，都格外重視道路照明和夜景照明工作。城市亮化作為形象工程的重要組成部分，越

18、來越被政府所重視，大量的資金投入進(jìn)行建設(shè)和改造，使得我們的城市夜晚變得燈火輝煌，絢麗多彩，但問題也隨之而來，能耗的逐年攀升，由此產(chǎn)生的某些問題亦逐漸顯露出來，如城市路燈的維護(hù)量增大，帶來人員不足；維護(hù)費(fèi)用增加，社會(huì)成本過高，電費(fèi)支出過多，財(cái)政承擔(dān)相對(duì)困難；光污染現(xiàn)象嚴(yán)重……這些問題的產(chǎn)生無疑給當(dāng)?shù)氐穆窡艄芾聿块T的各方面工作帶來很大的壓力，急切加以解決。尤其是在當(dāng)前環(huán)境條件每況愈下的形勢(shì)下，低碳、節(jié)能、環(huán)保越來越收到人們的重視。舊式的控制

19、系統(tǒng)存在功耗大，公共資源得不到充分應(yīng)用，效率低等消極影響。伴隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和單片機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用，近幾十年來,基于單片機(jī)的交通燈智能控制系統(tǒng)對(duì)城市</p><p>　　早在90年代初，發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)廣泛的使用了智能照明調(diào)控系統(tǒng)，來降低城市照明的費(fèi)用支出。國家發(fā)改委、建設(shè)部、國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已在2000年下發(fā)了223號(hào)文件《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)"中國綠色照明工程"的意見》的通知，提出推

20、廣節(jié)能、高效的照明燈具和智能照明調(diào)控系統(tǒng)，深入開展綠色照明節(jié)能工作。智能照明設(shè)備具有軟啟動(dòng)、穩(wěn)壓、節(jié)能功能，用戶可根據(jù)道路照明的現(xiàn)狀，科學(xué)的設(shè)定節(jié)能時(shí)間和節(jié)能比率。智能照明調(diào)控系統(tǒng)為照明設(shè)備提供各種自動(dòng)化控制功能，通過電腦控制和管理軟件實(shí)現(xiàn)無故障智能化和無人值守，提高安全可靠性，實(shí)現(xiàn)城市照明智能化管理。更深遠(yuǎn)意義在于，通過節(jié)約可觀的電能消耗，就可以有效的減少火力發(fā)電廠(2002年火力發(fā)電占我國年總發(fā)電量的81．83%)對(duì)大氣CO、SO、

21、NO和粉塵、灰渣的排放量，減少污染，保護(hù)環(huán)境。</p><p>　　由于單片機(jī)具有集成度高，處理能力強(qiáng)，可靠性高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此在路燈照明工程中被廣泛應(yīng)用。單片機(jī)技術(shù)中的計(jì)時(shí)系統(tǒng)是單片機(jī)在的一個(gè)典型的應(yīng)用。通過計(jì)時(shí)系統(tǒng)來對(duì)時(shí)間進(jìn)行有效的控制。在路燈設(shè)計(jì)的定時(shí)系統(tǒng)中將得到更好的應(yīng)用。</p><p>　　本系統(tǒng)正是本著節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境的目的，開發(fā)設(shè)計(jì)的一個(gè)模擬路燈控制系

22、統(tǒng)。通過軟件控制，來分別實(shí)現(xiàn)路定時(shí)開關(guān)路燈，路燈開關(guān)燈時(shí)間可調(diào)，跟據(jù)環(huán)境明暗狀況自動(dòng)開關(guān)燈，跟近車輛經(jīng)過情況自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮滅，以及故障報(bào)警、功率調(diào)節(jié)等功能。不僅更好的節(jié)能與監(jiān)測(cè)，在很多方面給人們帶來了方便，給維護(hù)人員降低了難度，也給政府減輕了壓力，希望此系統(tǒng)能在現(xiàn)實(shí)中發(fā)揮其潛在的價(jià)值。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　

23、　1.1 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　基于題目要求，我們?cè)O(shè)計(jì)并制作一套基于單片機(jī)控制的智能模擬路燈控制系統(tǒng)。能實(shí)現(xiàn)以下基本功能要求。</p><p>　?。?）支路控制器有時(shí)鐘功能，能設(shè)定、顯示開關(guān)燈時(shí)間，并控制整條支路按時(shí)開燈和關(guān)燈。</p><p>　　（2）支路控制器應(yīng)能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開燈和關(guān)燈。</p><

24、p>　?。?）支路控制器應(yīng)能根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)：當(dāng)可移動(dòng)物體M（在物體前端標(biāo)出定位點(diǎn)，由定位點(diǎn)確定物體位置）由左至右到達(dá)S點(diǎn)時(shí)（見圖1.2），燈1亮；當(dāng)物體M到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，燈1滅，燈2亮；若物體M由右至左移動(dòng)時(shí)，則亮燈次序與上相反。</p><p>　　（4）支路控制器能分別獨(dú)立控制每只路燈的開燈和關(guān)燈時(shí)間。</p><p>　?。?）當(dāng)路燈出現(xiàn)故障時(shí)（燈不亮），支路控制器應(yīng)

25、發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并顯示有故障路燈的地址編號(hào)。</p><p>　　(6)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示，路燈布置如圖1.2所示。</p><p>　　圖1.1 路燈控制系統(tǒng)示意圖</p><p>　　圖1.2 路燈布置示意圖（單位：cm）</p><p><b>　　1.2 發(fā)揮部分</b></p>

26、<p>　　（1）自制單元控制器中的LED燈恒流驅(qū)動(dòng)電源。</p><p>　　（2）單元控制器具有調(diào)光功能，路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率能在規(guī)定時(shí)間按設(shè)定要求自動(dòng)減小，該功率應(yīng)能在20%～100%范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差≤2%。</p><p>　?。?）性價(jià)比高，工作穩(wěn)定，符合電磁兼容（EMC）方面的要求，無對(duì)外干擾或干擾小。</p><p><b&

27、gt;　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　本模擬路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案要實(shí)現(xiàn)的主要功能主要分解為以下五個(gè)方面：</p><p>　　一是時(shí)鐘功能及定時(shí)開關(guān)燈;</p><p>　　二是根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動(dòng)開燈和關(guān)燈;</p><p>　　三是根據(jù)交

28、通情況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)：當(dāng)汽車靠近路燈時(shí)，路燈能自動(dòng)點(diǎn)亮；當(dāng)汽車遠(yuǎn)離時(shí)，路燈自動(dòng)熄滅;</p><p>　　四聲光報(bào)警功能，當(dāng)路燈出現(xiàn)故障時(shí)而不亮?xí)r，控制器發(fā)出信號(hào)，并顯示有故障路燈的地址編號(hào);</p><p>　　五是根據(jù)綠色節(jié)能照明要求，采用恒流源驅(qū)動(dòng)LED路燈發(fā)亮且能調(diào)光，路燈驅(qū)動(dòng)電源輸出功率能在20%～100%范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差≤2%。 </p><p

29、>　　2.2 設(shè)計(jì)總體框架圖</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及以上分析，設(shè)計(jì)總體框架圖如圖2.1</p><p>　　圖2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框架</p><p>　　以上功能的實(shí)現(xiàn)，都是以單片機(jī)為核心，在單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的輸入輸出和顯示功能的基礎(chǔ)上，由單片機(jī)的內(nèi)置邏輯和運(yùn)算功能，加上一定的外圍電路得以實(shí)現(xiàn)。</p><p>

30、　　3 方案論證與選擇</p><p>　　3.1 單片機(jī)的論證與選擇</p><p><b>　　3.1.1方案一</b></p><p><b>　　采用AVR單片機(jī)。</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：AVR單片機(jī)是ATMEL公司研制開發(fā)的一種新型單片機(jī)，運(yùn)行速度快，內(nèi)部資源豐富，驅(qū)動(dòng)能力

31、強(qiáng)，具備多種獨(dú)立的時(shí)鐘分頻器。</p><p>　　缺點(diǎn)：在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果選擇AVR單片機(jī)則造成單片機(jī)的資源浪費(fèi)。</p><p><b>　　3.1.2方案二</b></p><p>　　采用STC89C52單片機(jī)。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：STC89C52單片機(jī)算術(shù)功能強(qiáng)，軟件編程簡潔靈活、自由度大，用軟件編程

32、實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制功能，低功耗、價(jià)格低、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛、通用性強(qiáng)，在系統(tǒng)/在應(yīng)用可編程(ISP，IAP)，不占用戶資源。</p><p><b>　　3.1.3方案三</b></p><p>　　用可編程邏輯器件FPGA作為控制器。</p><p>　　FPGA可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、IO資源豐富、易于進(jìn)

33、行功能擴(kuò)展。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心。但本系統(tǒng)不需要復(fù)雜的邏輯功能，對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度的要求也不是非常高。且從使用、功耗及經(jīng)濟(jì)的角度考慮放棄了此方案。</p><p>　　綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析，最后確定選擇方案二。</p><p>　　3.2 LED調(diào)光方式的論證與選擇</p><p><b>　　

34、3.2.1方案一</b></p><p>　　采用PWM (脈寬調(diào)制) 調(diào)光方式。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：利用簡單的數(shù)字脈沖，通過單片機(jī)輸出高低電平，反復(fù)開關(guān)白光LED驅(qū)動(dòng)器的調(diào)光技術(shù)。系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖,即可簡單地實(shí)現(xiàn)改變輸出電流，從而調(diào)節(jié)白光LED的亮度。能夠提供高質(zhì)量的白光，且應(yīng)用簡單，效率高。 </p><p>　　

35、缺點(diǎn)：PWM 調(diào)光容易使得白光 LED 的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲，影響環(huán)境。</p><p><b>　　3.2.2方案二</b></p><p><b>　　采用模擬調(diào)光方式。</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：避免了由于調(diào)光時(shí)所產(chǎn)生的噪聲。在采用模擬調(diào)光時(shí)，LED的正向?qū)▔航禃?huì)隨著LED電流的減小而降低，使得白

36、光LED的能耗也有所降低。</p><p>　　缺點(diǎn)：增大了整個(gè)系統(tǒng)的能耗，發(fā)光質(zhì)量較差。</p><p><b>　　3.2.3方案三</b></p><p><b>　　采用數(shù)字調(diào)光方式。</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字調(diào)光最大優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)光時(shí)無噪聲，外圍硬件電路相對(duì)簡單。</p&g

37、t;<p>　　缺點(diǎn)：操作性不強(qiáng)，技術(shù)不夠成熟，不能達(dá)到很好的效果。</p><p>　　綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析，最后確定采用方案一。</p><p>　　3.3 障礙物監(jiān)測(cè)方式的論證與選擇</p><p><b>　　3.3.1 方案一</b></p><p><b>　　采用超聲波測(cè)距。&

38、lt;/b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：模塊利用超聲波的測(cè)距原理可以判斷道路中有沒有物體通過，且不存在光線干擾問題。</p><p>　　缺點(diǎn)：涉及大量的模擬電路，調(diào)試復(fù)雜，而且對(duì)超聲波功率設(shè)定也沒有一定標(biāo)準(zhǔn)。CPU需要處理大量數(shù)據(jù)，速率低。</p><p><b>　　3.3.2方案二</b></p><p>　

39、　采用攝像頭或探測(cè)頭。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：用這種方法收集路面上信息，對(duì)路面信息處理準(zhǔn)確。</p><p>　　缺點(diǎn)：成本過高，數(shù)據(jù)處理量大，對(duì)硬、軟件的要求都非常高，短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　3.3.3方案三</b></p><p><b>　　采用反射型監(jiān)測(cè)。</b>

40、</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：布線、光軸調(diào)整方便。檢測(cè)物體的顏色、傾斜等的影響很少。</p><p>　　缺點(diǎn)：檢測(cè)物體的表面為鏡面體的情況下，根據(jù)表面反射光的受光不同，有時(shí)會(huì)與無檢測(cè)物體的狀態(tài)相同，無法檢測(cè)。</p><p><b>　　3.3.4方案四</b></p><p>　　采用工業(yè)級(jí)的光電傳感器。</p&

41、gt;<p>　　優(yōu)點(diǎn)：這種光電傳感器普遍運(yùn)用于電梯、生產(chǎn)線等工業(yè)場(chǎng)所。使用方便，型號(hào)很多，輸出量是開關(guān)量，不需調(diào)理電路。</p><p>　　缺點(diǎn)：價(jià)格較貴，不經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析，最終選擇方案三。</p><p>　　3.4 液晶顯示器的選擇與論證</p><p><b>　　3.

42、4.1 方案一</b></p><p>　　采用LCD-1602顯示。</p><p>　　采用LCD-1602液晶顯示，其顯示是采用背光照亮，對(duì)人眼損害很弱，再次LCD又是一種節(jié)能燈，功耗小，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，不需要外加蕊片組合，可以直接與單片機(jī)連接。單片機(jī)可以通過軟件編程，來實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶的顯示的控制與設(shè)定。使用起來十分方便，有長遠(yuǎn)的價(jià)值。</p><p&g

43、t;<b>　　3.4.2方案二</b></p><p><b>　　用LED數(shù)碼顯示。</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：控制起來比較簡單，編程也不是很難，可以明了的顯示數(shù)字。 </p><p>　　缺點(diǎn)：實(shí)際電路當(dāng)中，焊接比較煩瑣，占用空間大，性價(jià)比不高，對(duì)人眼有一定的損害，還要有相應(yīng)的蕊片（如74HC573N蕊片等）

44、組合，占用資源。若要同時(shí)顯示多個(gè)字符，所用的LED數(shù)量大，占用面廣，卻接口也多。</p><p><b>　　3.4.3 方案三</b></p><p>　　采用12864液晶顯示。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：能夠顯示漢字，不僅僅限于字母數(shù)字的顯示。</p><p>　　缺點(diǎn)：對(duì)于較簡單的系統(tǒng)顯示，其成本較高，利用率相對(duì)

45、較低。</p><p>　　綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析，本設(shè)計(jì)不需要強(qiáng)大的漢字顯示，也沒有復(fù)雜的系統(tǒng)顯示，最終選擇方案一。</p><p>　　3.5 外部環(huán)境明暗的檢測(cè)論證與選擇</p><p><b>　　3.5.1方案一</b></p><p>　　采用光敏二極管感受外屆光照變化，無光照時(shí),有很小的飽和反向漏電流，

46、二極管截止；光照時(shí)反向電流增大，形成光電流。</p><p><b>　　3.5.2方案二</b></p><p>　　采用光敏電阻對(duì)光源的感應(yīng)改變自身電阻，由電壓比較器提取之間電壓，考慮到電阻變化的靈敏度，采用兩個(gè)光敏電阻串聯(lián)的方式，通過改變與光敏電阻串聯(lián)的電位器的值可以調(diào)節(jié)光敏電阻的感光范圍。另外考慮到現(xiàn)實(shí)中聲光控制技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)證明了光敏電阻完全可以達(dá)到要求，且

47、價(jià)格便宜，電路簡單。</p><p>　　綜合以上各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析，最終選擇方案二。</p><p><b>　　4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 主控芯片</b></p><p>　　4.1.1 STC89C52芯片簡介</p><p>　　

48、STC89C52是一個(gè)低功耗,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造,兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及STC89C52引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的STC89C52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方

49、案。</p><p>　　STC89C52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳,8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器,256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）,32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口,5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷,2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口,看門狗（WDT）電路,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。</p><p>　　此外, STC89C52設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0

50、Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下,CPU暫停工作,而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器,串行口,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作,掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù),停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。</p><p><b>　　主要功能特性： </b></p><p>　　表4.1主要功能特性&l

51、t;/p><p>　　4.1.3 STC89C52芯片封裝與引腳功能</p><p>　　STC89C52芯片的尾綴第一個(gè)字母共4種，分別是A，J，P，Q，表示的是封裝類型，A是TQFP封裝(四方密腳扁平塑封封裝)，J是PLCC封裝(塑封J形腳)，P是PDIP也就是雙列直插封裝，Q是QPFP封裝(四方扁平塑封封裝)。第二個(gè)字母共3種，分別是C，I，A，表示的是允許的環(huán)境溫度，C為商業(yè)級(jí)，工作

52、溫度0至+70攝氏度；I為工業(yè)級(jí)，工作溫度-40至+85度；A為汽車工業(yè)級(jí)，工作溫度-40至+105度。這兩個(gè)字母前的數(shù)字表示最高主頻，如12為12M，16為16M，20為20M，24為24M。</p><p>　　STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)STC89C52產(chǎn)品指令和引

53、腳完 全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52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，看門狗定時(shí)器，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)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，STC89C52 可

54、降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。8位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash STC89C5。 </p><p><b>　　1. P0 口介紹</b></p><p&g

55、t;　　P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。</p><p>　　當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。</p><p>　　在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻

56、。</p><p><b>　　2. P1 口介紹</b></p><p>　　P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)

57、器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。</p><p>　　在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。</p><p><b>　　引腳號(hào)第二功能 </b></p><p>　　P1.0 T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出</p>&

58、lt;p>　　P1.1 T2EX（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）</p><p>　　P1.5 MOSI（在系統(tǒng)編程用）</p><p>　　P1.6 MISO（在系統(tǒng)編程用）</p><p>　　P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用）</p><p><b>　　3. P2 口介紹</b></

59、p><p>　　P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部

60、上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。</p><p><b>　　4. P3 口介紹</b></p><p>　　P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“

61、1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。</p><p>　　P3口亦作為STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。</p><p>　　在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。</p><p><b>　　端口引腳的第二功能</b>

62、;</p><p>　　P3.0 RXD(串行輸入口)</p><p>　　P3.1 TXD(串行輸出口)</p><p>　　P3.2 INTO(外中斷0)</p><p>　　P3.3 INT1(外中斷1)</p><p>　　P3.4 TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)</p><p>　　P3.5

63、T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)</p><p>　　P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)</p><p>　　P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)</p><p>　　此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。</p><p>　　5. 控制信號(hào)介紹</p><p>　　RST——復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩

64、器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　LE/PROG——當(dāng)訪問外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。</p><p>　　對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程

65、期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。</p><p>　　如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。</p><p>　　PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)STC89

66、C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN信號(hào)。</p><p>　　EA/VPP——外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。</p><p>　　如EA端為高電平

67、（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。</p><p>　　FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。</p><p>　　4.2 集成運(yùn)放LM324</p><p>　　LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，

68、除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖1所示的符號(hào)來表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖2。 </p><p>　　圖4.1 LM324的引腳

69、排列圖</p><p><b>　　LM324的特點(diǎn)：</b></p><p><b>　　1.內(nèi)部頻率補(bǔ)償</b></p><p>　　2.直流電壓增益高(約100dB)</p><p>　　3.單位增益頻帶寬(約1MHz)</p><p>　　4.電源電壓范圍寬：單電源(

70、3—32V)；</p><p>　　5.雙電源(±1.5—±16V)</p><p>　　6.低功耗電流，適合于電池供電</p><p><b>　　7.低輸入偏流</b></p><p>　　8.低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流</p><p>　　9.共模輸入電壓范圍寬，包括接地&

71、lt;/p><p>　　10.差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍</p><p>　　11.輸出電壓擺幅大(0至VCC-1.5V)</p><p>　　4.3 傳感器探測(cè)電路</p><p>　　圖4.2光電傳感器實(shí)物圖</p><p>　　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

72、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)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計(jì)件等眾多場(chǎng)合，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IO口，通過后面的可調(diào)電位器調(diào)整距離(3-80CM有效)。</p><p><b>　　主要參數(shù):</b></p><p>　　1、輸出電流 DC/SCR/繼電器 Control output：

73、100mA/5V供電 2、消耗電流 DC<25mA 3、響應(yīng)時(shí)間 <2ms 4、指向角：≤15°,有效距離3-80CM可調(diào) 5、檢測(cè)物體：透明或不透明體（實(shí)物） 6、工作環(huán)境溫度：-25℃~+55℃ 7、標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體：太陽光10000LX以下 白熾燈3000LX以下 8、外殼材料及外觀：塑料,圓柱體，橙黃色 </p><p&g

74、t;　　4.4 1602液晶顯示電路管腳說明</p><p>　　圖4.3 1602液晶顯示電路</p><p>　　第1腳：VSS為電源地。</p><p>　　第2腳：VDD接+5V正電源。</p><p>　　第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通

75、過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p>

76、　　第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。</p><p>　　第15腳：背光電源5.5V正電壓</p><p>　　第16腳：背光電源地</p><p><b>　　4.5 光敏電阻</b></p><

77、p>　　4.5.1 光敏電阻</p><p>　　光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。 </p><p>　　圖4.4 5mm光敏電

78、阻</p><p>　　4.5.2 光敏電阻分類</p><p>　　根據(jù)光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器： </p><p>　　紫外光敏電阻器：對(duì)紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測(cè)紫外線。 </p><p>　　紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器，廣泛用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、天文探測(cè)、非

79、接觸測(cè)量、人體病變探測(cè)、紅外光譜，紅外通信等國防、科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。 </p><p>　　可見光光敏電阻器：包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統(tǒng)，如光電自動(dòng)開關(guān)門戶，航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動(dòng)亮滅，自動(dòng)給水和自動(dòng)停水裝置，機(jī)械上的自動(dòng)保護(hù)裝置和“位置檢測(cè)器”，極薄零件的厚度檢測(cè)器，照相機(jī)自動(dòng)曝光裝置，光電計(jì)數(shù)器，煙霧報(bào)警器，光電跟蹤系統(tǒng)等方面。

80、 光敏電阻的主要參數(shù)是： </p><p>　　圖4.5 光敏電阻的實(shí)驗(yàn)圖</p><p>　　（1）光電流、亮電阻。光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時(shí)，流過的電流稱為光電流，外加電壓與光電流之比稱為亮電阻，常用“100LX”表示。 </p><p>　?。?）暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓下，當(dāng)沒有光照射的時(shí)候，流過的電流稱為暗電流。外加電壓與

81、暗電流之比稱為暗電阻，常用“0LX”表示。 </p><p>　?。?）靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值（暗電阻）與受光照射時(shí)的電阻值（亮電阻）的相對(duì)變化值。 </p><p>　　（4）光譜響應(yīng)。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度，是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線，就可以得到光譜響應(yīng)的曲線。 </p><p>　?。?

82、）光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號(hào)隨光照度而變化的特性。從光敏電阻的光照特性曲線可以看出，隨著的光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進(jìn)一步增大光照強(qiáng)度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在大多數(shù)情況下，該特性為非線性。 </p><p>　?。?）伏安特性曲線。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對(duì)于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。 </p>&l

83、t;p>　　（7）溫度系數(shù)。光敏電阻的光電效應(yīng)受溫度影響較大，部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。 </p><p>　　5 主要模塊及原理圖</p><p>　　5.1 主控制器原理圖</p><p>　　圖5.1 主控電路</p><p>　　5.2 復(fù)位及晶振電路</p><p

84、>　　VCC上電時(shí)，C充電，在1K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后，C充滿，1K電阻上電流降為0，電壓也為0，使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。工作期間，按下S，C放電。S松手，C又充電，在1K電阻上出壓，使得單片機(jī)復(fù)位。幾個(gè)毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。</p><p>　　圖5.2 復(fù)位電路</p><p>　　這兩個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容，分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容，一般

85、在幾十皮發(fā)。它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，一般訂購晶振時(shí)候供貨方會(huì)問你負(fù)載電容是多少。    晶振的負(fù)載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,Cic（集成電路內(nèi)部電容）+△C（PCB上電容）經(jīng)驗(yàn)值。</p><p>　　圖5.3 晶振電路</p><p>　　5.3 聲音報(bào)警模塊

86、</p><p>　　聲光報(bào)警通過單片機(jī)I/O輸出高低電平控制蜂鳴器的鳴叫。當(dāng)路燈發(fā)生故障時(shí)，單片機(jī)將檢測(cè)到一個(gè)低電平，此時(shí)與單片機(jī)相連的三極管Q1將工作在導(dǎo)通狀態(tài)，使得蜂鳴器兩端有壓降，從而驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。其中，三極管起到放大作用。</p><p>　　圖5.4 聲音報(bào)警模塊</p><p>　　5.4 路燈及光報(bào)警器電路</p><

87、p>　　圖5.5 路燈及光報(bào)警電路</p><p>　　5.5 光敏電阻電路 </p><p>　　檢測(cè)原理：當(dāng)環(huán)境光線變暗時(shí)，利用光敏電阻隨入射光弱電阻增大的光電特性，通過電壓比較器可以向單元控制器的單片機(jī)輸入高電平，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到高電平信號(hào)時(shí)通過串口通信方式告知支路控制器進(jìn)行相應(yīng)的開燈操作。反之，當(dāng)環(huán)境光線變亮?xí)r，光敏電阻變小，電壓比較器輸出低電平給單元控制器單片機(jī)，

88、該單片機(jī)通過串口通信告訴支路控制器進(jìn)行相應(yīng)的關(guān)燈操作。環(huán)境光線檢測(cè)電路原理圖如圖5.6所示：</p><p>　　圖5.6 光明電阻電路</p><p><b>　　6 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說明</p><p>　　軟件是本系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法，不僅易于編程和調(diào)試

89、，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時(shí)，對(duì)軟件進(jìn)行全面測(cè)試也是檢驗(yàn)錯(cuò)誤排除故障的重要手段。這里我們選用了移值性好、結(jié)構(gòu)清晰、能進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算的C語言來實(shí)現(xiàn)編程。 </p><p>　　軟件的主要設(shè)計(jì)思想是：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，判斷白天和黑夜，白天用光控模式，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。晚上用自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，能根據(jù)交通情況來自動(dòng)開啟路燈（燈始終隨著人的移動(dòng)來

90、方向來開啟，經(jīng)過的地方路燈及時(shí)關(guān)閉）。分別設(shè)定每個(gè)燈的開啟和關(guān)閉時(shí)間。</p><p>　　時(shí)間設(shè)定的優(yōu)先級(jí)最高，只要時(shí)間在設(shè)定范圍內(nèi)，路燈一直亮，范圍外按白天光控模式，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，每個(gè)燈的定時(shí)時(shí)間，燈的亮滅狀態(tài)，工作模式，以及是否有故障。若有故障顯示出故障燈的地址編號(hào)和出現(xiàn)故障的時(shí)間，并聲光報(bào)警。在工作界面按確認(rèn)鍵可以進(jìn)入菜單來設(shè)置參數(shù)。</p><p&g

91、t;　　6.2 程序流程圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)流程圖如圖</p><p>　　7 測(cè)試與結(jié)果分析</p><p>　　7.1 測(cè)試方法與結(jié)果</p><p>　　7.1.1 環(huán)境明暗檢測(cè)測(cè)試</p><p>　　在定時(shí)功能穩(wěn)定的前提下，將連接主控制器的光敏電阻置于正常光照（阻值約為零點(diǎn)幾千歐

92、），LED燈不亮，當(dāng)遮擋此光敏電阻（阻值約為十幾千歐以上），使其所在環(huán)境光線變暗時(shí)LED點(diǎn)亮，去掉遮擋時(shí)LED熄滅。用手遮住光敏電阻時(shí)，LED燈再次點(diǎn)亮，移開手時(shí)LED燈熄滅，此部分工作正常。</p><p>　　7.1.2 交通情況測(cè)試</p><p>　?。?）物體從左向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)S點(diǎn)時(shí)LED1正常點(diǎn)亮，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)LED1熄滅、LED2點(diǎn)亮，當(dāng)物體移動(dòng)到S＇時(shí)，LED2熄

93、滅；</p><p>　　（2）物體從右向左移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)S＇點(diǎn)時(shí)LED2點(diǎn)亮，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)LED2熄滅、LED1點(diǎn)亮，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到S時(shí)LED1熄滅。此部分系統(tǒng)工作正常。</p><p>　　7.1.3 路燈故障檢測(cè)報(bào)警測(cè)試</p><p>　　在其它一切外部條件正常的情況下，當(dāng)某一路燈在接收到信號(hào)后不能正常點(diǎn)亮或熄滅，則判定為故障，故障檢測(cè)通過光敏電阻接受

94、到光照情況來判斷。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)液晶顯示故障所在位置。</p><p>　　在本次測(cè)試中，在一切外部條件正常的情況下，兩個(gè)燈同時(shí)發(fā)光，當(dāng)用物體擋住任一個(gè)光敏電阻光線，即假定某個(gè)路燈故障時(shí)，電路能正常發(fā)出聲光報(bào)警，并能正常顯示故障所在位置。此故障檢測(cè)系統(tǒng)正常。</p><p>　　7.1.4 功率輸出測(cè)試</p><p>　　通過單片機(jī)的PWM方式

95、，實(shí)現(xiàn)了輸出功率的可調(diào)。電壓電流值通過單元電路面板監(jiān)控。當(dāng)脈寬在20%-100%調(diào)整時(shí)，輸出電流明顯減小。從亮到暗電流從300mA減到50mA。</p><p>　　7．2 測(cè)試結(jié)果分析</p><p>　　1．本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了題目所有的基本要求；</p><p>　　2．本設(shè)計(jì)采用的控制器資源有限，如果采用高級(jí)的控制芯片，我們會(huì)實(shí)現(xiàn)更多的控制功能，使系統(tǒng)更完善。&l

96、t;/p><p>　　3．考慮到作品的性價(jià)比，外觀設(shè)計(jì)尚有不足之處，應(yīng)該進(jìn)一步改進(jìn)，使其更合理美觀。</p><p>　　4．除此之外，本設(shè)計(jì)增加的創(chuàng)新部分功能如下：</p><p>　?。?）利用STC89C52單片機(jī)與液晶屏實(shí)現(xiàn)主菜單和多級(jí)子菜單功能選擇、參數(shù)設(shè)定、運(yùn)行與實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈模擬控制系統(tǒng)的綜合控制。</p><p>　　

97、（2）本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的顯示部分，添加了全部路燈正常、故障路燈數(shù)量顯示。</p><p>　　（3）本設(shè)計(jì)采用便宜的硬件，硬件功能通過軟件實(shí)現(xiàn)，元件數(shù)少，可靠性高，成本低廉，性價(jià)比高，功能滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　在發(fā)揮部分的輸出功率控制中，采用單片機(jī)產(chǎn)生PWM脈沖，控制三極管的通斷，來實(shí)現(xiàn)題目的輸出功率要求。避免了用電位器調(diào)節(jié)而帶來的技術(shù)困難。</p><p&g

98、t;<b>　　8 總結(jié)</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用典型STC89C52單片機(jī)芯片作為系統(tǒng)的CPU，體現(xiàn)了極高的性價(jià)比。通過光敏電阻及時(shí)檢測(cè)環(huán)境的變化，從而實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)開關(guān)等；障礙路燈的檢測(cè)則采用在LED路燈處加裝光敏電阻，當(dāng)光敏電阻正常工作時(shí)檢測(cè)不到光即認(rèn)為該處路燈已故障；通過光電傳感器檢測(cè)道路的交通狀況，從而實(shí)現(xiàn)題目基本要求的第三部分功能。另外，友好的LCD人機(jī)交換界面及

99、功能鍵盤極大地方便了操作者使用本系統(tǒng)，并且可以跟不同的環(huán)境設(shè)定路燈的開關(guān)燈時(shí)間。本系統(tǒng)的主要特色是單片機(jī)之間采用直接，恒流源的輸出功率控制采用PWM方式。通過全面調(diào)試，系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)都到達(dá)了題目要求。</p><p>　　最后，請(qǐng)尊敬的各位老師和親愛的同學(xué)們對(duì)論文和今后的研究工作提出寶貴的指導(dǎo)意見和建議。</p><p><b>　　致謝</b></p>

100、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 馬忠梅.單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì).北京航空航天大學(xué)出版社,2007</p><p>　　[2] 胡宴如.模擬電子技術(shù).高等教育出版社,2007</p><p>　　[3] 謝文和.傳感技術(shù)及其應(yīng)用.高等教育出版社, 2002</p><p>

101、;　　[4]周立功.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.北京：北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[5]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[6]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,2005年.</p><p>　　[7]侯振鵬.嵌入式C語言程序設(shè)計(jì).北京：人民郵電出版社，2006.</p><p>　　[

102、8]李光飛 李良兒.單片機(jī)C程序設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[9]王港元.電工電子實(shí)踐指導(dǎo).江西:江西科學(xué)技術(shù)出版社,2005年</p><p>　　[10]何立民.《單片機(jī)中級(jí)教程——原理與應(yīng)用》.北京航空航天大學(xué)出版社.2006</p><p>　　[11]趙亮等.《單片機(jī)C語言編程與實(shí)例》.人民郵電出版社.2003<

103、/p><p>　　[12]沙占友等.《單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)》.電子工業(yè)出版社.2003</p><p>　　[13]姜志海.《單片機(jī)原理及應(yīng)用》.電子工業(yè)出版社.2005</p><p><b>　　附件一 實(shí)物圖</b></p><p>　　附件二 系統(tǒng)原理圖</p><p>　　附件三 系統(tǒng)

104、PCB圖</p><p><b>　　附件四 系統(tǒng)程序</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include "lcd1602.c"</p><p>　　sbit beep = P2^0;</p><p>　　sb

105、it light1 = P1^0;</p><p>　　sbit light2 = P1^1;</p><p>　　sbit signal1 = P3^5;</p><p>　　sbit signal2 = P3^6;</p><p>　　sbit signal3 = P3^7;</p><p>　　sbit ligr

106、es = P3^2;</p><p>　　sbit ligres1 = P3^3;</p><p>　　sbit ligres2 = P3^4;</p><p>　　sbit keyset = P2^4;</p><p>　　sbit keyadd = P2^3;</p><p>　　sbit keysub = P2^

107、2;</p><p>　　unsigned char hour=23,min=59,sec=58,temp=0;</p><p>　　unsigned char flag_l=0,flag_r=0;</p><p>　　void init(void);</p><p>　　void display(void);</p><

108、p>　　void settime(void);</p><p>　　void control(void);</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　init();</b></p><p><b

109、>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　settime();</p><p>　　control();</p><p>　　GotoXY(8,1);</p><p>　　LCD_Write(1,flag_l%10+0x30);&

110、lt;/p><p>　　LCD_Write(1,flag_r%10+0x30);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void timer0() interrupt 1 /*定時(shí)器中斷50ms*/</p><p>

111、;<b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p>　　if(temp++ > 18)</p><p><b>　　{</b></p><p>&l

112、t;b>　　temp = 0;</b></p><p>　　if(sec++ > 58)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sec = 0;</b></p><p>　　if(min++ > 58)</p><p&g

113、t;<b>　　{</b></p><p><b>　　min = 0;</b></p><p>　　if(hour++ > 22) hour = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p&

114、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　display();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init(void)/*定時(shí)器初始化函數(shù)*/</p><p><b>　　{</b></p>

115、<p>　　TMOD = 0x01; //T0</p><p>　　TH0 = (65536-50000)/256;</p><p>　　TL0 = (65536-50000)%256;</p><p><b>　　EA = 1;</b></p><p><b>　　ET0 =

116、 1;</b></p><p><b>　　TR0 = 1;</b></p><p>　　LCD_Initial();</p><p>　　GotoXY(0,0);</p><p>　　Print("NOW:");</p><p>　　GotoXY(0,1);<

117、;/p><p>　　Print("error:");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char t=0,t1=0,

118、t2=0;</p><p>　　GotoXY(4,0);</p><p>　　LCD_Write(1,hour/10+0x30);</p><p>　　LCD_Write(1,hour%10+0x30);</p><p>　　LCD_Write(1,':');</p><p>　　LCD_Write(1

119、,min/10+0x30);</p><p>　　LCD_Write(1,min%10+0x30);</p><p>　　LCD_Write(1,':');</p><p>　　LCD_Write(1,sec/10+0x30);</p><p>　　LCD_Write(1,sec%10+0x30);</p>&l

120、t;p>　　if(keyadd==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(signal1==0) t=0;</p><p>　　else t=1;</p><p>　　if(signal2==0) t1=0;</p><p>　　else