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基于单片机的模拟路灯控制电路

设计任务与要求

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2所示。

二、要求

1．基本要求

（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。

2．发挥部分

（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。

（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间

按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误

差≤2%。

（3）其它（性价比等）。

三、说明

1．光源采用1W的LED灯，LED的类型不作限定。

2．自制的LED驱动电源不得使用产品模块。

3．自制的LED驱动电源输出端需留有电流、电压测量点。

4．系统中不得采用接触式传感器。

5．基本要求（3）需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”

（S、B、S’等点）垂线间的距离，要求该距离≤2cm。

根据题目要求，本控制系统电路由MCU为主控芯片，辅以测量光和红外

的传感元件，可根据环境明暗变化，自动开灯和关灯，支路控制器能根据交

通情况自动调节亮灯状态，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），支路控制器发出声光报警信号，并显示有故障路灯的

地址编号。送入单片机进行数据处理，控制LED的明暗，并在在液晶屏上显

示，此电路还具有许多扩展功能。

1

前言

伴随着科学技术的发展，人类社会的进步，越来越多的电子产品不断

涌现，并且电子产品也不断向体积小，功能大，效率高，能耗低的方向发

展，我们的设计作品充分体现了这些特点。设计中我们运用了

STC12C5A60S2单片机，因为它内置AD转化，并且能够输出PWM信号，使外

部电路简单；运用DS1302时钟芯片保证了时间的实时显示，还运用NE555

构成的多谐振荡器与红外发射二极管构成红外发射电路；显示电路我们采

用1602液晶显示屏，是我们的设计更加人性化。并且在我们设计制作中充

分考虑了环保的问题，我们运用的辅助器件基本都是剩下的废料。

一总体方案设计

显示

时钟芯片STC12C5A60S2

信号输入信号报警

串口通信

LED

路灯驱动

按键

检测

图1系统框图

2

本方案具有两路信号输入检测与显示、报警等功能，此外通过主控单

元电路的扩展，可添加多种附加功能。