毕业设计（论文）-基于单片机的模拟路灯控制系统

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1、摘要设计并制作一套模拟路灯控制系统。本系统以单片机STC89C52RC为控制核心，由显示模块、键盘控制模块、感应传输模块等模块构成。本系统根据单片机内的定时/计数器功能，加上74LS138译码器对时间的位数显示，可以实现时间的定时和显示，并以此来实现对路灯的开关时间的控制并能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。同时还能依据光敏电阻对环境明暗变化程度来自动开灯关灯。根据反射式光电传感器ST168，对交通情况自动调节灯亮状态。关键词：单片机；译码器；光敏电阻；反射式光电传感器、23目录摘要绪言1硬件设计说明1.1方案设计1.2系统实现原理说明2软件设计说明2.1软件总框架2.2软件

2、说明3调试说明3.1调试设备说明3.2调试方法说明4产品相关信息5总结致谢参考文献附录123绪言单片机的出现至今已经有30多年的历史了，单片机嵌入式技术也经历了几个发展阶段。进入20世纪90年代后，以计算机和软件为核心的数字化技术取得了迅猛发展，不仅广泛渗透到社会经济、军事、交通、通信等相关行业，而且还深入到家电、娱乐、艺术、社会文化等各个领域，并掀起了数字化技术革命。进入二十一世纪，特别是中国加入WTO后，面对着国际大舞台，更加突出了科学技术是第一生产力的重要性来，尤其在近几年来，在控制领域方面，从自动化到智能化的发展，从考虑实用性、高端性到性价比上，都体现出了科学技术的拓展状

3、况来。本系统突出了在实现自动、实用的基本功能下，更反应出了智能化的特点来。应用单片机的信息处理功能和传感器的检测信息变化的功能，对一个对象的控制。在对路灯亮灭状况的控制时，也对其进行了对实时交通变化控制的设计。在体现出了实用性、准确性和灵敏性的同时，在对能源节约的方面上，也就突出了本系统的一个重要的特点。231硬件设计说明1.1方案设计1.1.1理论分析根据设计要求，本系统从设计思维方式采用从上到下，由总体扩展到局部，所以有很多子模块构成。设计目标主要包括：单片机控制模块电路、键盘显示电路、电源变换电路、自动检测环境电路、自动检测物体位移电路。如图1.1所示：图1.1模拟路灯控制

4、系统总体框架本系统的工作原理是：电源分别向其他四个模块供电，单片机控制其他四个模块，另外三个模块之间没有联系。各个模块在接通情况下，如图1.2所示，通过键盘控制设计调节系统的时间并显示出来，同时传给单片机一个信号，在通过单片机传出信号驱动路灯控制开关点亮或关闭路灯。当周围环境（主要是光线的强弱）发生变化时，通过光敏电阻的阻值变化改变输入单片机信号的大小，经过单片机主控系统传出信号点亮路灯。通过反射式非接触传感器，此传感器的布置如图1.3所示，如果路上有物体通过，反射式非接触式光电传感器就能检测到信号，此信号同样传给单片机，单片机判断分析后传出信号点亮路灯。以上是控制路灯的工作原理

5、说明。为了人能够更好更方便的控制本系统，所以接了显示、键盘电路，此电路以6个数码管分别显示时间的小时、分钟和秒，键盘作为输入输出、调节等功能用。以上单片机控制功能由程序完成。23图1.2路灯控制系统示意图图1.3路灯布置示意图（单位：cm）1.1.2设计方案论证与器件选择检测物体移动电路方案一：使用CCD传感器来采集路面信息.使用CCD传感器,优点是可以获取大量的图像信息,可以全面完整的掌握路径信息,可以进行较远距离的预测和识别图像复杂的路面,而且抗干扰能力强。缺点是CCD传感器需要有大量图像处理的工作,需要进行大量数据的存储和计算.实现起来工作量较大,相当繁琐。方案二：使用光电

6、传感器来采集路面信息.使用红外传感器，优点是结构简明,实现方便,成本低廉,免去了繁复的图像处理工作,反应灵敏,响应时间低,便于近距离路面情况的检测。但红外传感器的缺点是,它所获取的信息完全,只能对路面情况作简单的黑白判别,检测距离有限。综上所述：由于系统只检测有物体（人或者车）经过，所以采用方案二。检测环境变化电路方案一：采用可见光线CMOS传感器P0188，优点是稳定性好，线性好，一致性好，可见光敏感；缺点是成本过高。方案二：采用一般的光敏电阻，优点是成本低，应用广泛，缺点是低照度反应差，稳定性不好。综上所述：由于本系统光线检测精度要求不高，所以选择方案二。1.2系统实现原理说

7、明1.2.1硬件说明1、单片机主控模块23本次系统采用单片机STC89C52RC，性能特点：加密性强，低功耗，价格实惠，高速可靠，ESD可靠性高，抗干扰性能优良；参数描述：工作频率（0～80MHZ），工作电压为５Ｖ，FLASH存储器大小８Ｋ，RAM大小５１２BYTE，双列直槽式封装，40个引脚，外部晶振频率40HZ，商业版。外围电路有：一个复位开关，一个12MHZ的晶振，一个电源接口，为了使用方便，我们安装了单片机芯片底座，在此模块的PCB板上设计安装了两排插针，每一排20引脚，