基于单片机的智能路灯控制系统的设计 .pdf

基于单片机的智能路灯控制系

统的设计

基于单片机的智能路灯控制系统的设计

摘要：随着社会进步，需求和单片机应用领域的不断扩展，各

类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设

计。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测

设备设计路灯控制器，

关键词：路灯；单片机技术；控制

如今，路灯已经是城市道路景观的一个重要部分，已经成为

城市照明系统中不可缺少和不可分割的一部分，成为了市民出行

和城市美化、亮化的一个基本要求。随着社会文明的不断发展，

城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了了城市景观等

装饰性照明的综合市政工程。社会对亮灯率、开关灯的准确率、

故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高。

随着社会经济的不断发展，能源短缺已经日益制约着经济发

展的严重障碍，其中电力短缺已成为制约国民经济的突出矛盾。

我国目前的市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定的节能

效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几种情况：

第一种，采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。其不足是

由于反应速度较慢，用电高峰时电压降到非稳定区容易造成灯光

闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则会对灯具造成

损坏，相对来说稳压效果较差；第二种是采用电子器件构成的可

控硅式设备。该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元器

件较容易发热损坏。而为了更好的达到控制的目的，现在国内外

都开始采用智能控制方式，如光控、声控、时控等，国外甚至开

始采用太阳能供能光控方式来控制路灯，基本可以达到完全自给

参数特性等），这些信息我们可以从生产厂商的技术手册中

得到。指令特性则指我们熟悉的单片机寻址方式、数据处理和逻

辑处理方法、输入/输出特性等。开发环境包括指令的兼容性及

可移植性，软、硬件资源等。要利用单片机开发实际的应用系统，

就必须掌握其硬件结构特征、指令系统和开发环境。

单片机控制系统已基本取代了以前复杂的电子线路或数字

电路构成的控制系统，用软件来实现产品的智能化。现在，单片

机的控制范畴无所不在，其应用领域也越来越广泛。

单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经

济效益，更重要的是它从根本上改变了传统的控制方法和设计理

念，向着嵌入式系统方向发展。随着嵌入式系统的快速发展和在

各行各业的深入应用，人们的电子设备的小型化、智能化的要求

也越来越高。在航空航天、机械加工、工程控制、智能仪器仪表、

家用电器、通信系统等领域，单片机都正在发生着非常重要的作

用。单片机应用技术业已成为现代电子技术应用领域十分重要的

高新技术之一，是电子工程技术人员必备的知识技能，它能使你

设计出更具智能化和方便的产品。

单片机及其应用系统之所以能发挥着如此重要的作用，归纳

起来有如下的原因：

（1）单片机具有体积小、功能强、价格低、使用灵活等特

点，具有明显的优势和广阔的应用前景。

（2）单片机具有独立的指令系统，可以将我们的设计思想

充分表达出来，使产品智能化。

（3）系统配置以满足控制对象的要求出发点，使得系统具

有较高的性价比。

（4）应用系统通常将程序驻留在片内（外）ROM中，抗干

扰能力强，可靠性高，使用方便。

（5）单片机本身并不具备开发能力，一般情况下，需要借

助专用的开发工具在相应的开发环境下，进行系统的开发和调

试，但最终形成的产品简单实用，成本低，效益高。

（6）单片机应用系统所使用的存储芯片可选用EPROM、

EEPROM、OTP芯片或利用掩膜形式生产，便于批量生产和应用。

大多数单片机如51系列，开发芯片和扩展应用芯片相互配套，

降低了系统成本。

（7）由于系统小巧玲珑，控制功能强、体积小，便于嵌入

被控设备内，大大推动了产品的智能化。

单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生

命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领

域，故又称为微控制器。

通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机

的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，

单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单

片机控制系统。

单片机经过1、2、3、4代的发展，以达到了32位单片机，

是目前单片机的顶级产品，具有极高的运算速度。随着微电子技

术和集成电子技术的不断发展，单片机