毕业设计（论文）-模拟路灯控制系统的设计

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1、无锡职业技术学院毕业设计说明书模拟路灯控制系统的设计目录1引言22总体方案设计23分电路设计和论证33.1按键、显示模块电路设计33.2．时钟模块53.3声光报警模块63.4信号采集模块的设计73.5.路灯控制模块93.6支路控制系统设计93.7.电源模块123.8复位电路123.9恒流源模块134软件设计194.1流程图194.2源程序235软硬件系统的调试275.1硬件调试275.2软件调试276附录28附录1系统原理图28附录2程序清单297参考文献46466/14/2021无锡职业技术学院毕业设计说明书模拟路灯控制系统的设计目

2、录1引言22总体方案设计23分电路设计和论证33.1按键、显示模块电路设计33.2．时钟模块53.3声光报警模块63.4信号采集模块的设计73.5.路灯控制模块93.6支路控制系统设计93.7.电源模块123.8复位电路123.9恒流源模块134软件设计194.1流程图194.2源程序235软硬件系统的调试275.1硬件调试275.2软件调试276附录28附录1系统原理图28附录2程序清单297参考文献46466/14/2021无锡职业技术学院毕业设计说明书摘要：本系统以AVR低功耗单片机系列ATMEGA16L为核心组成支路控制系统，

3、采用专用时钟芯片实现精确的时钟功能，设定并显示开关灯时间。该控制系统能根据环境明暗变化自动开灯和关灯，以达到节能要求。ATMEGA16L是一款高性能、低功耗的8位AVR微处理器，使系统在低功耗的状态下稳定工作。系统采用线路简单、体积小的专用时钟芯片DS1302，DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。使用DS1302不但使电路功耗降低，而且节省IO口资源。采用低功耗的字符型液晶作为显示器件，显示更为直观。使用光敏电阻来检测环境明暗的变化，光敏电阻在不同光强下电阻值会发生明显变化，单片机内部AD采集电阻值的变化量

4、达到检测目的。采用对射式收发一体光电传感器检测物体的运动，使用灵敏光电传感器更有效地实现在物体运动过程中路灯的自动控制，达到节能的要求。当路灯电路出现故障时，单片机采集路灯电路采样点的电压后处理采集到的数据，实现自动报警功能。该系统基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法实现题目基本要求。关键词：ATMEGA16L功耗节能光电传感器1引言1.1基于Atmeg16L单片机的路灯控制系统的研究当今单片机的发展相当迅速，产品更新换代周期也越来越短，其结构不断改进，功能日益增强，性能价格比越来越高。目前全世界单片机制造商有很多家，产品有很多系列。它

5、们在我国均得到了广泛使用。本课题中我所采用的ATmega16芯片是8位单片机的佼佼者。ATmega16是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。路灯控制系统是生产生活和城市道路建设中必备的系统之一。根据设计题目要求，基于单片机为中心，通过Atmeg16l单片机实现对路灯定时开关及时间显示的控制。光敏电阻部分电路通过可根据外界环境明暗的变化，能够自动进行开灯和关灯。光电传感器可以

6、感应在一定范围内移动的物体，产生信号送给单片机实现灯依次点亮的控制。通过对Atmeg16l单片机进行编程，使用单片机的两个端口分别对两只路灯进行控制，并设定不同的开灯和关灯时间。路灯故障时，支路控制器产生低电平，送入Atmeg16l单片机，产生报警信号。并将灯的状态等信息显示在1602液晶屏上。由于本人水平有限，该课题设计并不完善，诸多的不足不妥之处难免存在。敬请读者批评指正。2总体方案设计2.1.方案一：题目要求设计一个模拟路灯控制系统，实现支路控制器对单元控制器的有效控制。本系统采用ATMEGA16L单片机为主控芯片，采用对射式收

7、发一体的光电传感器采集由于物体运动所产生的信号，信号经单片机分析处理后控制路灯的亮灭,同时将时间显示出来。支路控制器的时钟采用精确的时钟芯片并由字符型液晶作为显示，利用按键设定、修改开关灯时间。系统采用光敏电阻分压的方式感应周围环境明暗的变化，支路控制系统采集分压值经单片机处理后来控制路灯的变化。当路灯出现故障后路灯电路中采样点的电压值会发生变化，单片机根据变化量进行相应的处理。将地址编号显示在1602液晶屏上,并且实现声光报警。2.2.方案二：与方案一不同的是方案二选用AT89S52芯片，采用红外对管对物体的移动进行检测，时钟由单片

8、机定时器实现。方案比较：与AT89S52相比，ATMEGA16L在性能上具有明显的优势，可选用的资源也多得多。故采用方案一。本系统以ATMEGA16L为控制核心。整个系统硬件框图如图1所示：466/14/2021无锡职业