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基于STC89C52RC的智能路灯控制系统设计

由于传统的路灯节能系统存在着智能化程度低、通讯稳定程度差、照明资源

浪费等问题，仍以低效照明为主，各大城市路灯能源利用率普遍不高，让路灯的

电费和管理费用成为政府一项巨大的财政支出。国内目前传统节能方法主要是人

工控制节能、时控节能和光控节能的人工节能方法，并结合光源节能方法。随着

现代科学技术的发展，多领域技术的综合应用和多系统的融合，更新的节能控制

技术和通信技术开始进入路灯照明领域，逐步解决传统路灯控制系统的问题。

标签：路灯控制;节能;监控

一、智能路灯控制系统总体设计方案

本次设计的智能路灯控制系统以STC89C52RC单片机作为主控芯片，根据

环境明暗变化和行走的路人实现开关灯，当路灯出现故障实施声控报警等一系列

智能化行为。系统采用光敏传感器检测环境明暗变化，当光敏传感器检测不到光

源，路灯会点亮，相反则不亮。以及用红外传感器检测行走的路人，当有路人通

过时能根据环境光线自动启动路灯。当路人离开时，延迟一段时间后路灯自动熄

灭，并可以根据需要自动调节路灯亮度。用软件不断扫描I/O口来检测路灯是否

出现故障，选用数码管显示出现故障路灯的编号和用蜂鸣器报警，以及时通知人

员处理。

二、单片机的选用

单片机通俗的讲就是小规模的微型计算机。随着人们对电子器件要求的不断

提高，单片机的集成化程度也越来越高，结构特点是把处理器、输入输出端口、

定时或计数器等基本功能部件集成在一个足够小的半导体芯片上。无论是从结构

还是功能来讲，都具有微机系统的全部特性。与通用微型计算机相比，单片机不

仅成本低，而且具有很好的开发前景，比一般的微型计算机的抗干扰性能强，开

发性能好，开发周期短，体积小可以嵌入到应用系统中作为控制中心，使系统实

现智能化。

三、智能路灯控制系统各部分的设计

1、光敏传感器模块设计

光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。常用

的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这是由于

光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源

的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。利用半导体

光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感。光敏电阻的阻值随着光照

强度阻值减少。本设计选用5506光敏电阻，该产品环氧树脂封装、体积小、反

应速度快、可靠性好、灵敏度高、光谱特性好。最大电压150V，最大功耗100，

亮电阻2—6K。

2、稳压电路设计

本次采用了三路L7805CV三端稳压器，分别给单片机、传感器及其它系统

供给5V电源。此稳压器有过流、过热保护电路。采用TO-220封装，共有三个

针脚数，搭载4个电容滤波即可工作，使用方便。输入电压最小7V，最大35V，

输出电压为5V，电流1.5A。因此在使用时要考虑到负载电流的大小，避免器件

损坏。

3、报警电路设计

蜂鸣器是电子发声器的一体化结构，采用直流电压供电，广泛应用于电脑，

打印机，复印机，电子玩具，汽车电子，计时器等电子产品的音响设备。蜂鸣器

主要分为电磁式蜂鸣器和压电蜂鸣器两种[5]。本设计中使用的是压电蜂鸣器。

压电蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电片蜂鸣和阻抗匹配器组成。为了及时的通知

工作人员有路灯出现故障，使用蜂鸣器设计了声音报警电路。

4、显示设计

数码管显示是一种比较便捷的数据显示方式，无论是其反应的快慢程度还是

清晰度都是备受欢迎的显示器件。另外，数码管相对液晶显示屏来说价格是比较

有优势的，本次设计选用的是七段LED数码管，包括对测量数据小数部分的显

示，进一步提高了显示的精度。数码管的连接方式并不是唯一的，它有共阴极、

共阳极组装方式。共阳极就是把阳极连接到一起最为公共端口接高电平，共阴极

就是把所有的发光二极管的阴极连接到一块作为公共端。考虑到数码管防水、防

尘、防紫外线，以及工作温度范围能够满足我们的日常需要，本系统设计采用共

阴极连接方式

5、红外传感器模块设计

YS-18HC-SR501人体红外感应模块是基于红外线技术的具有自动控制功能

的产品。它具有超低功耗、灵敏度高、可靠性强，超低电压工作模式的特点。它

广泛应用于各类需要用到自动感应功能的电器设备，特别是需要用干电池来供电