毕业设计-模拟路灯控制系统设计.doc

黑龙江农业经济职业学院 毕业论文 模拟路灯控制系统 目　录 　绪论 4 1. 　 方案比较与论证 5 1.1　系统模块化 5 1.2 　显示模块 5 1.3 　时钟模块 5 1.4 　传感模块 6 1.5 　报警模块 6 2.　 理论分析 7 2.1 　89S52单片机硬件结构 7 2.2 　单片机最小系统 7 2.2.1 　时钟电路 7 2.2.2 　复位电路 7 2.3 　光敏电阻 8 3. 　 电路和程序设计 8 3.1 　报警电路 8 3.2 　主控制电路 8 3.3 　主控制程序流程图 9 4. 　 测试数据与分析 9 4.1　 9 4.2 9 4.3 9 4.4 10 4.5 10 4.6 10 5. 　 C语言程序设计 10 　结论 26 参考文献 致谢 附录 27 摘 要：设计并制作一套模拟路灯控制系统。支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯等。 采用89S52单片机、SMC1602B标准字符点阵液晶显示器显示、时钟芯片、红外发射管和接收管自己制作光电对管传感器等为主要元件构成的控制系统。比较合理的利用现有元件达到比较好的控制效果，并且能直观的显示当前路灯状态。利用时钟芯片能精确的控制路灯的效果到秒。 关键字：液晶显示，时钟芯片，光电传感器 绪论 路灯，已成为我们的城市、我们的生活必不可少的一部分。“华灯初上”时，是谁为你照亮前方的路，让你的脚步没有彷徨？是路灯！这么广泛的应用在平凡中凸显了路灯的重要，而且现在的路灯的自动控制还不是最理想的状态，所以尝试做一个模拟路灯控制系统。 自动控制所追求的是能源的节约、生活的方便、以及去完成人工不能或不方便完成的工作等。现在的路灯大多是点亮就是亮一夜，哪怕有几段时间，没有行人或者是车辆通过也是一样的，这就造成的电能的浪费。如此广泛应用的公共设施，就算一路灯每天浪费一度电，这样累加起来是一个多么庞大的电力能源啊！所以，这个模拟路灯控制系统主要解决的问题是节约电能！本着这个目的，这个模拟路灯控制系统的控制要求是: 有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。 能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图8），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。 能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 这样能较好的节约电能。当然，一定还有很多不对和不足的地方，望老师不吝批评、指导！ 模拟路灯控制系统 方案比较与论证 系统模块化 题目：设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1所示，路灯布置如图8所示。 图1 路灯控制系统示意图 要求：（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。 （2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 （3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。 （4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 （5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 根据题目要求，本系统应具有：支路控制器；输入、显示装置；单元控制器1、2；LED灯点亮装置；传感装置；故障报警装置；LED驱动电源装置和控制系统供电装置。构成显示模块、时钟模块、光控路灯模块、LED灯点亮模块、传感模块、报警模块、按键模块、LED驱动电源电源模块、控制系统电源模块。 显示模块 方案1 采用数码管显示。价格低廉；编程和硬件电路相对简单，制作容易；显示相对单一，不能对信号标注，极容易产生误解。 方案2 采用SMC1602B标准字符点阵液晶显示器显示。价格较高；显示具体方便；能显示实际时间。 综合上面两种方案的比较，我们决定采用方案2。 时钟模块 方案1 采用89S52单片机，此单片机的运算能力强、实时控制功能特别强、软件编程灵活、自由度大。其CPU可以对I/O端口直接进行操作，位操作能力更是其他计算机无法比拟的，由于CPU存储器及I/O接口集成在同一芯片内，各部件的连接紧凑、且不易于受环境的影响。另外，52单片机体积小、价格低、易于产品化，适用性很强。 方案2 采用凌阳16位SPCE061A单片机。此单片机功能较强、兼容性好、性价比高；具有体积小、