单片机路灯控制系统设计毕业论文 文献综述 开题报告解读

1、 （ 2011 届） 毕业设计 单片机路灯控制系统设计目：题 姓 名： 专 业： 电子信息工程 班 级： 学 号： 指导教师： 导师职称： 2011 年 4 月 28 日 单片机路灯控制系统设计 摘 要 单片机路灯控制系统是一种新型智能控制系统，可根据季节交替引起的天气变化和用户的不同需要，通过按键进行调节，能起到明显的节能效果。 该路灯控制系统设计主要包含硬件系统设计和软件系统设计。硬件系统主要由时钟发生电路、电路控制电路、LCD 显示电路、声光报警电路、键盘控制电路和单片机控制电路等部分组成。在时钟发生电路中，采用低功耗实时时钟电路芯片 DS1302，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进

2、行计时，计时后，经过单片机的控制处理后从显示屏上将计时的数据显示出来。而路灯控制部分通过对外部环境进行检测，实现不同环境的不同操作，从而实现不同功能。软件部分主要需结合硬件系统，绘制程序流程图，编写相应的程序，使得单片机路灯系统能智能，自动地运作路灯，排查故障。 关键词：单片机，时钟电路，路灯控制 I SCM based street lamp control system design Abstract SCM street lamp control system is a new type of intelligent control system, can according to se

3、asonal alternate climate changes cause and the different needs of customers, through the buttons on the adjustment, can have obvious effect in energy saving. This street lamp system consists of hardware system design and software system design. hardware system design include clock circuit, lamp cont

4、rol circuit, LCD display circuit, sound and light alarm circuitry, keyboard control circuitry and single-chip controlling circuit. In the clock section, with the trickle charge current capacity of low-power real time clock circuit chip DS1302, the years, mouths, days, Sundays, hours, minutes and sec

5、onds can be counted, after MUC control processing the timing data will be displayed. Through testing the external environment, the lamp control part will be achieve different operating and various different functions. Software of main need hardware system combined.Drawing program flow chart, Write t

6、he corresponding program,Make SCM street lamp system can intelligence, automatic operation fault lamps, the grate. Keywords: Single Chip Micyoco，Clock Circuit，Lamp Control II 目录 摘 要. I Abstract . II 1 绪论. 1 1.1 课题的来源. 1 1.2 课题的意义. 1 1.3 单片机应用技术国内外发展现状. 2 1.3.1 国外的研究现状.2 1.3.2 国内的研究现状.2 1.4 课题研究的目的.

7、3 2 硬件电路设计. 4 2.1 系统总体方案设计. 4 2.2 芯片器件介绍.4 2.2.1 单片机 AT89C52 简介.4 2.2.2 光敏传感器的介绍.6 2.2.3 实时时钟芯片 DS1302 的介绍.7 2.2.4 1602 液晶的介绍.8 2.2.5 电压比较器 LM358.9 2.3 各模块介绍. 10 2.3.1 时钟电路模块.10 2.3.2 感光电路模块.11 2.3.3 液晶显示器模块.11 2.3.4 复位电路模块.12 2.3.5 故障报警电路模块.13 2.3.6 灯光驱动电路模块.14 3 系统软件设计.16 3.1 软件系统介绍. 16 3.1.1 软件介绍

8、 .16 3.1.2 主程序的介绍.16 3.1.3 主流程图.17 3.2 各子程序模块. 18 3.2.1 实时时钟子程序.18 3.2.2 LCD 显示子程序.18 3.2.3 自动警报子程序.19 3.2.4 路灯开关控制子程序.20 III 4 总结. 21 4.1 工作总结 .21 4.2 心得体会.22 参考文献. 23 致谢. 24 附录. 25 附录图 1 电路总图 . 25 附录 2 主程序 26 IV 单片机路灯控制系统设计 1 绪论 1.1 课题的来源 单片机路灯控制系统是一种新型智能控制系统，它可根据季节改变引起的天亮、天黑、时间的变化、人们不同的需要，通过按键进行调

9、节。在智能路灯控制系统设计中，考虑到体积，功耗功能等因素，选用了性能高、功耗低、体积小、性能价格比较高的单片机作为系统时钟及低功耗的串行作为存储路灯开、关时间的数据存储器。像这样的系统结构简单，用途广泛，常用于公路两边、桥梁两边或者工厂等，得到明显的节电效果，取得较好的经济效益，受到很高的评价。 1.2 课题的意义 现今，单片机的应用也进入到了环保节能领域中，使其应用发展更上一层楼。其中最为显著的就是装扮美丽城市夜景的路灯照明工程。我们都知道，路灯的用电是一个城市公共用电的突出问题，尤其是在深夜期间，车少人少的情况下，如何降低路灯用电，减少能耗，提高用电效率。智能路灯监控系统以单片机为核心，主

10、要由现场系统、通讯系统、监护中心 3 部分组成。在引进此系统后，城市的公共用电得到的明显的改善。 使用单片机来控制路灯有以下优点： （1）价格低体积小、重量轻、节能环保等。因为能明显的降低控制器硬件的成本，而且比一般微处理机更加快速，功能更加优化、全面。 （2）显著改善控制的可靠性。因为使用单片机来控制电路，集成电路和大规模集成电路大大长于分立元件电子电路的平均无故障时。 （3）采用微处理机的数字控制，使信息的双向传递能力大大增强，容易和上位系统机联接，可随时改变控制参数。 （4）硬件电路标准化。因为在电路集成过程中采用一些屏蔽措施，可以避免电力电子电路中过大的瞬态电流、电压引起的电磁干扰问题

11、，可靠性比较高。 （5）提高了信息存贮、监控、诊断以及分级控制的能力,使伺服系统更趋于智能化。 （6）可以设计适合于众多电力电子系统的统一硬件电路，其中软件可以模块化设计，拼装构成适用于各种应用对象的控制算法；以满足不同的用途。软件模块可以方便地增加、更改、删减，或者当实际系统变化时彻底更新。 （7）性能优异但算法复杂的控制策略有了实现的基础，因为随着微机芯片1-7。运算速度和存贮器容量的不断提高 1 毕业设计 1.3 单片机应用技术国内外发展现状 1.3.1 国外的研究现状 1976 年 9 月，美国 Intel 公司的 MCS-48 型单片机问世，成为单片机划时代的里程碑。这阶段单片机的特

12、点是：片内配置的存储器(RAM/ROM)容量及提供的寻址空间较小。 1980 年 Intel 公司在总结了 MCS-48 系列机的基础上推出了 8 位高档 MCS-51 系列单片机。它与 MCS-48 系列相比，硅片的面积扩大为原来的 1.4 倍，片内程序存储器(ROM/EPROM)容量为原来的 4 倍，RAM 容量增加了 1 倍，工作寄存器组扩大了 1 倍，设有两个 16 位定时器/计数器；并行 I/O 接口增至 4 个口共 32 线，增设有全双工串行 I/O 接口；扩充了指令功能，提高了执行速度；存储器寻址空间分别为扩大到 64kB 等。可见其功能有了很大提高。 1983 年 Intel

13、公司推出了 MCS-96 系列 16 位单片机。在一块芯片上集成了 13万以上个管子。片内设有字长 16 位的 CPU，没有累加器，而是采用寄存器寄存器结构，8k 字节的 ROM，232 字节的 RAM，5 个 8 位的 I/O 端口，一个全双工 I/O 端口，专门的波特率发生器，具有高速的 I/O 系统，4 或 8 通道的的 10位 A/D 转换器，8 个中断源。此外，设有脉宽调制输出装置，16 位监视定时器，4 个 16 位的软件定时器和 2 个 16 位的定时器/计数器。可实现位、字节、字(16 位)、双字(32 位)操作，设有 1616 位或 3216 位的乘、除法运算。另外还可配置面

14、向控制的 PL/M 和 FORTH 语言。 近几年来，Intel 和 Motorola 等公司先后推出更高挡的 32 位单片机，其7-10 。功能极强，主要用于复杂的高层次系统 1.3.2 国内的研究现状 在我们中国。单片机的开发应用大致可以分为：20 世纪 80 年代的普及推广阶段、90 年代的广泛应用阶段和 21 世纪的嵌入式系统的开发应用阶段。 第一阶段：国内主要从事 Intel 公司的 8 位 8048/8051 单片机应用，随着单片机在线仿真 ICE(In Circit Emulator)技术的突破，推出了一系列的单片机在线仿真器 ICE 和开发工具，推动了单片机开发应用的普及与推广

15、。 第二阶段：随着我国改革开发进一步深入，除了 Intel 公司的 8048/8051 单片机得到广泛应用外，Motorola 公司的单片机和 Philips 公司的单片机也很快进入我国并得到了应用。同时，我国各高校纷纷开设了相应课程，编写和出版相关的教材。一些跨国公司在各高校建立了单片机开发中心或者单片机实验2 单片机路灯控制系统设计 室，促进了我国单片机的教育和科研工作的开展 第三阶段：进入 21 世纪，随着信息家电 IA 和 3C 产品的广泛应用，单片机应用也进入到嵌入式系统开发应用阶段。 今后一段时期内，单片机发展的总趋势将是不断推出高档和高性能的机型；重点提高 8 位单片机的性能；采

16、用新工艺，实现低功耗、宽电压、高速度、高 11-13 。可靠性；以及日趋单片化等1.4 课题研究的目的 在我国，大部分城市特别是中小城市的路灯系统自动化管理水平还不是很高，特别是当季节、气候、天气变化时不能及时改变开关状态，从而不能对立等充分利用，给广大市民带来相应的困扰。当出现路灯故障时也不能及时发现和更换处理，人工查询劳动强度也大。对于城市区域和道路的拓展，路灯的数量也急剧增长，对于提高路灯现代化管理的要求也越来越迫切。单片机路灯控制系统的引用是必然的趋势。 一方面，通过单片机的控制，能实现定时开关各单元路灯，并且能根据环境明暗变化，自动开关灯。用计时系统来对时间进行有效的控制。当某个路灯

17、发生故障，故障信号发送给主机，利用显示模块以及输入模块等作为人机界面，实现显示及声光报警等功能。使得路灯在现实运用中，能更加智能，更加人性化，解决了以前用人力控制所带来的不便，减少了主观性错误的发生率。 另一方面，在我们进入一个高速发展的阶段，人们越来越提倡环保的当下，运用单片机路灯控制系统，通过光敏电阻的调节，按照自然光的明暗，自动进行开关路灯的操作，节约了不必要的资源浪费，为当今国家电力有着巨大缺口 14-15 。减轻负担 3 毕业设计 2 硬件电路设计 2.1 系统总体方案设计 单片机路灯控制系统基本按一下框图实施：LC 液晶显示部驱动电 LE 灯路控环境明暗检 1电故障检测电单片机控系

18、统复位电部驱动电 LE 灯路控制 2 电路 实时时钟电路 故障检测电路 蜂鸣器报警电路 系统总体设计方案图 2-1声光报警模块，环境检测模块，该系统包括单片机控制单元，复位电路模块， 时钟电路系统。 I-1） 电路原理图请参见附录（附图液晶，电压1206，AT89C52，实时时钟芯片 DS1302 所用的器件有：单片机 ，光敏传感器等。比较器 LM339 芯片器件介绍 2.2 简介单片机 AT89C522.2.1 公司生产的一种小型单它是 ATMEL 是 AT89C5251 系列单片机的一个型号， 片机。的可 8k bytes 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 AT89C5

19、2， ）的随机存取数据存储器（只读程序存储器和 256 bytesRAMFlash 反复擦写的指令兼容标准公司的高密度、器件采用 ATMEL 非易失性存储技术生产，MCS-514 单片机路灯控制系统设计 系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大的 AT89C52 单片机适合于分布式测控网络的控制应用，可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52 有 40 个引脚，其中 32 个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2 个外中断口，3 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52 可以按照常规方法进行编程，也可以在

20、线编程。其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器能有效的降低开发成本。 AT89C52 为了适应不同产品的需求，分别开发了 PDIP、PQFP/TQFP 及 PLCC 等三种封装的形式，其主要功能特性： 1、兼容 MCS-51 指令系统 2、8k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM 3、32 个双向 I/O 口 4、256x8bit 的内部 RAM 5、低功耗空闲和掉电模式 6、软件设置睡眠和唤醒功 7、3 个 16 位可编程定时/计数器中断 8、时钟频率 0-24MHz 9、2 个外部中断源 10、6 个中断源 11、2 个读写中断

21、口线 12、3 级加密位 13、2 个串行中断 14、可编程 UART 串行通道 5 毕业设计 图 2-2 AT89C52 单片机 2.2.2 光敏传感器的介绍 光敏传感器主要利用光信号被光敏元件转换为电信号的传感器件。 光敏传感器之所以能迅速的对光信号的变化作出反应，是因为它的敏感波长在可见光波长附近， （包括红外线波长和紫外线波长。 ）并将光信号转换为电信号。 光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。 光敏传感器的

22、种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD 和 CMOS 图像传感器等。 6 单片机路灯控制系统设计 其工作原理可分四类： A因光照射引起物体电学特性改变的现象称为光电效应， 外光电效应：在光的照射下，一些材料中的电子溢出表面所产生光电子发射的现象，又称为光电发射效应。如：光电二极管，光电倍增管 内光电效应：在光照射半导体材料下，材料吸收光子而产生电子空穴对，让导电性能加强，电导率增加，这种现象又称为光电导效应，内光电效应。如：光导管，光敏电阻，光电池，光敏三极管等。 B红外热释电探测器：

23、利用辐射的红外光照射材料所引起材料电学性质的变化，产生热电动势。 CCCD 图像传感器，MOS 图像传感器 D光纤传感器 图 2-3 光敏传感器 2.2.3 实时时钟芯片 DS1302 介绍 芯片 DS1302 是由美国 DALLAS 公司生产的一种高性能、低功耗、带 RAM 的 实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，工作电压为 2.5V-5.5V。芯片 DS1302 采用三线接口与 CPU 进行同步通信，能用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或者 RAM 数据。 芯片 DS1302 是芯片 DS1202 的升级产品，其内部有一个 31x8 的用于临时性存放数据的 RAM

24、 寄存器。它可以兼容 DS1202，但是增加了主电源/后背电源双电源引脚，能同时对后背电源提供涓细电流的充电。 芯片 DS1302 有 12 个寄存器，其中 7 个寄存器与日历、时钟相关。此外，还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器和与 ARM 相关的7 毕业设计 寄存器等。 引脚功能及结构：DS1302 的引脚排列，其中 Vcc1 为后备电源，Vcc2 为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302 有 Vcc1 或者 Vcc2中的较大者供电。当 Vcc2 大于 Vcc1+0.2V 时，Vcc2 给 DS1302 供电。当 Vcc2小于 Vcc1 时，D

25、S1302 由 Vcc1 供电。RST 是复位/片选线，通过 RST 输入驱动置高电平来启动所有数据的传送。X1 和 X2 是震荡源，外接 32.768KHz 晶振。SCLK 始终是输入端。 图 2-4 实时时钟芯片 DS1302 2.2.4 1602 液晶介绍 生活中，我们经常能接触到液晶显示器，如电视机，电脑，手机等等。它已经被许多电子产品，通信器件所应用。其主要功能是显示数字、专用的符号和图形。在单片机的人机交流中，液晶也起着重要的作用，一般的输出方式有：发光管、LED 数码管、液晶显示器。 在本次设计中，就是运用了液晶显示器，来显示单片机所采集到的数据。选择单片机系统中选择了液晶显示器

26、作为输出器件的原因： 显示质量高：由于液晶显示器是恒定发光的，所以每一个点在收到信号后8 单片机路灯控制系统设计 就一直保持那种色彩和亮度，不像阴极射线管显示器那样要不断的刷新亮点。 数字式接口：因为液晶显示器是以数字的形式，这样能和单片机系统的接口更加简单可靠，操作也更方便。 体积小、质量轻：液晶显示器是通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来显示的，在质量上比相同显示面积的传统显示器要轻很多。 功耗低：液晶显示器的功耗主要消耗在内部的点击和驱动上，所以耗电量比一般的显示器要少很多。 图 2-5 1602 液晶 2.2.5 电压比较器 LM358 介绍 LM358 适合于电源电压范围很宽的单电源

27、使用，也适用于双电源工作模式，其内部包括有两个独立的、内部频率补偿、高增益的双运算放大器，在比较适合的工作条件下，放大器的性质电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他使用运算放大器的场合（可全部能用单电源供电） 。 8 引线双列直插式和贴片式的 LM358 的封装特性如下： （1）直流电压的增益比较高 （2）差模输入电压相当于电源电压范围，其范围宽 （3）输入失调电压和失调电流低 （4） ）输入偏流低 （5）单位增益频带宽 9 毕业设计 （6）电源电压范围宽 （7）电流功耗低，可以用电池供电 （8）输出电压摆幅大 （9）内部频率能自给补偿 （10）共模输入电压范围

28、宽 其中 1 号引脚与单片机 JC6 引脚相接，2 号引脚和 2 个并联电阻相接，3 号引脚和驱动电路相连接，4 号引脚接地，8 号接入电源。 图 2-6 电压比较器 LM358 2.3 各模块介绍 2.3.1 时钟电路模块 在本系统中，时钟电路如上所说的选用集成芯片 DS1302。DS1302 的引脚排列中，Vcc1 为后备电源，Vcc2 为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。当 Vcc2 大于 Vccl+0.2V时，Vcc2 给 DS1302 供电。当 Vcc2 小于 Vcc 1 时，DS1302 由 Vcc1

29、 供电。X1 和X2 是振荡源，外接 32.768kHz 晶振。RST 是复位/片选线，通过把 RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST 输入有两种功能:首先，RST 接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次，RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，10 单片机路灯控制系统设计 允许对 DS1302 进行操作。如果在传送过程中 RST 置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O 脚变为高阻态。上电运行时，在 Vcc 大于等于 2.5V 之前，RST 必须保持低电平。只有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST 置为高电

30、平。 I/O 为串行数据输入/输出端(双向)。SCLK 始终是输入端。DS1302 的引脚连接图如图 2-7 所示: 图 2-7 时钟电路模块 2.3.2 感光电路模块 本设计要求，各单位路灯能根据环境明暗变化，自动开关灯，因此需要加入光敏器件。当周围太暗是，光敏传感器就要给出一个信号，相应的原件就会产生反应。 原理图如图 2-8 所示： 图 2-8 感光电路模块 2.3.3 液晶显示模块 根据设计方案，加入液晶显示器液晶 1602。液晶显示器与单片机连接， 11 毕业设计 将单片机上的所接收到并处理的数据显示出来，实现人机交流的目的。 原理图如图 2-9 所示： 图 2-9 液晶显示器模块

31、2.3.4 复位电路模块 单片机在开机时都需要复位，以便于中央处理器以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机的复位后时靠外部电路实现的，再时钟电路工作后，只要在单片机的 RST 引脚时出现 24 个时钟震荡脉冲以上的高电平，单片机便可以实现初始化状态复位。 复位电路在整个电路中的基本功能是：当系统通电时提供一个复位信号，直到系统电源稳定才能撤销复位信号。但为了可靠起见，电源稳定后还要经过一定的延时，确定电源没有异常后才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。 原理图如图 2-10 所示： 12 单片机路灯控制系统设计 图 2-10 单

32、片机复位电路 2.3.5 故障电路模块 故障报警电路分 2 个部分：故障报警电路分 2 个部分：第一部分是连接在路灯上的故障检测电路，它运用一个电压比较器 LM358，当电路中的路灯故障，使得电路产生短路或断路的情况，该电路中的电压会变高或没有电流，这时电压比较器通过比较，将信息传到单片机中，而单片机通过程序的运行，给出正确的信息。电路原理图如图 2-11 所示： 2-11 图路灯检测故障电路13 毕业设计 通过路灯检测故障模块的信息传输到单片机，单片机将启动蜂鸣器，起到一个报警的目的，并在液晶显示频上显示出错的路灯具体位置。 故障报警电路原理图如图 2-12 所示： 图 2-12 路灯系统中

33、故障报警电路 2.3.6 灯光驱动模块 本系统中采用 LED 灯光驱动电路，它是由一个控制灯的电子开关场效应管来控制灯光的开关。 其电路图如图 2-13 所示： 14 单片机路灯控制系统设计 图 2-13 驱动电路15 毕业设计 系统软件设计 3 软件系统介绍 3.1 3.1.1 软件介绍软件的编程设计是单片机系统设计的核心部分，也是能否实现预定功能的关键。单片机编程常用的语言是 C 语言和汇编语言，最终都要转为 Intel HEX 格式或二进制格式(Binary)文件拷入单片机芯片内。这里我们使用的是 C 语言进行编程设计。 3.1.2 主程序介绍 主程序如图 3-1 所示，初始化程序包括存

34、储器初始化、时钟初始化、LCD 液晶显示模块初始化等。然后设置时间，根据实时时钟子程序的操作，系统先将手动输入时间，然后将数据放入寄存器中，最后读取 DS1302 的数据，通过单片机显示在 LCD 液晶显示屏上。 接着设置开关灯的时间，如要需要设置，则启动设置开灯或关灯的程序，如果不需要设置，则进入光线检测环节，即启动光敏传感器电路，在启动此程序后，系统会启动另一个程序故障检测系统，若有故障，则会触发警报器程序，如果没有故障，程序结束。 16 单片机路灯控制系统设计 3.1.3 主流程图 开系统初始设置时 DS1302 数读关灯程读取当前时 Y是否开关灯时 N光线检读取故障检测 Y启动报警程序

35、与显示程设备有故障 N结束 3-1 图程序流程图 17 毕业设计 3.2 各子程序模块 3.2.1 实时时钟子程序 单片机对 DS1302 进行开始条件的设置，先从 DS1302 中读取 1Byte 数据，然后往 DS1302 中写入数据，读取 DS1302 在某地址的数据，这样就完成了对 DS1302的初始化。接着往 DS1302 中写入时钟数据，时钟数据地址格式为：秒 分 时 日 月 星期 年 控制，然后读取 DS1302 的时钟数据，将数据写到 DS1302 寄存器中，并读取其中的数据，最后设置初始时间，读取 DS1302 当前时间。这就是实时时钟子程序完成的步骤。 以下是实时时钟部分子

36、程序： void v_Get1302(uchar *ucCurtime) uchar i,temp1,temp2; uchar ucAddr = 0 x81; for (i=0;i4; temp2=Time_codei&0 x0F; Time_codei=temp1*10+temp2; 3.2.2 LCD 显示子程序 为简化硬件电路，通常将所有 LED 动态显示。首先设置显示模式，即显示开、关，显示有无光标。然后设置输入模式，画面可平移。将 LCD 初始化，输入液晶字符的位置，并显示到液晶屏上。 以下是设置 LCD 液晶显示的部分子程序： void LCD_Initial() LcdEn=0;

37、 LCD_Write(LCD_COMMAND,0 x38); /8 位数据端口,2 点阵,5*7行显示 delay(5); 18 单片机路灯控制系统设计 LCD_Write(LCD_COMMAND,0 x38); delay(5); LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); /开启显示, 无光标 delay(5); /清屏 LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); delay(5); , /AC 递增 LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); 画面不动 delay(5); 3.2.3

38、自动报警子程序 自动报警子程序是当路灯在发生故障时，电路传给单片机一个信号，而单片机将这个数据写入此程序，程序将数据输出，使得蜂鸣器启动，从而起到报警作用。 以下是部分自动报警子程序： if(status0=1) GotoXY(13,1); LCD_Write(LCD_DATA,0); if(ErroT!=0 xFF) / 开报警 Beep=0; i=(ErroT&0 xF0)4; if(i9)i=i+0 x37; else i=i+0 x30; LCD_Write(LCD_DATA,i); i=ErroT&0 x0F; if(i9)i=i+0 x37; else i=i+0 x30; LCD

39、_Write(LCD_DATA,i); else / 关报警 Beep=1; 19 毕业设计 3.2.4 路灯开关控制子程序 此程序是本毕业设计中最重要的一个部分，它控制路灯的开和关。将光敏传感器传来的信号通过程序的处理，传输给路灯电路，使得路灯可以根据环境的明暗自动开和关。 以下是路灯开关控制部分程序： v_Get1302(&Time_code); if(GJCD=1) DKey=0; status0=0; if(KT_Time0=Time_code0)&(KT_Time1=Time_code1)&(KT_Time2=Time_code2)&(GJCD=0) status0=1; DKey=

40、1; if(KT_Time4=Time_code0)&(KT_Time5=Time_code1)&(KT_Time6=Time_code2)&(GJCD=0) status0=0; DKey=0; 20 单片机路灯控制系统设计 4 4 结论结论 4.1 工作总结 经过三个多月的努力，在陈老师和同学们的帮助及指导下基本完成了本次设计的工作。在本次毕业设计中，我通过基于典型单片机 AT89C52 的设计和应用，对于单片机工作原理，功能有了宏观的了解，并对单片机 C 语言程序的应用有了更进一步的认识。在利用单片机设计简易 LCD 液晶显示屏的整个设计过程中，从电路的设计，元器件的选用，电路的调试，程

41、序的编写，我都能独立的设计与制作，这让我对于理论和实际相结合有了新的认识。 设计中我采用了 AT89C52 来作为控制的核心，用 DS1302 来收集并储存信息，用电压比较器简单的电路来实现电路自动检测故障，用光敏传感器达到控制路灯自动开关，并用 LED 数码管实时显示出来，通过后端的驱动电路来完成对路灯的控制。本设计具有电路简单，成本低，实用性高等特点。 在本次设计中我认真查找网上和图书馆的各类资料，积极向老师请教，完成了设计的整体思路，各个硬件模块的选择，各个模块间的连接，整体电路图的绘制和软件的编译。 但由于自己的能力有限和时间的紧迫，在设计中还有许多不足的地方。如：软件的编译方面还不够

42、完善，在硬件上本来应该制作实物出来，但因为时间和技术的不足，未能制作完成，感到十分遗憾。 在课题的设计方面这次的要求是对路灯的控制，要能实现定时开关各单位路灯，并且能根据环境的明暗变化，自动开关灯，但这种单一的对路灯控制在实际生活中的应用有很大的局限性，在控制路灯开关的同时就会十分的麻烦，而且路灯常年处在自然状态下，很容易被外界因素所破坏，造成电路的短路或短路，这就需要从新编译程序并且重新拷入芯片，这在现实生活中是很难办到的，所以可以在本设计的基础上加一个故障检测警报装置，这样就能很容易的发现故障的路灯所在的电路和具体位置。在实际的应用方面这个设计方案是我们所要追求的。 完成这次毕业设计后，我

43、发现对单片机原理有了更新的认识，懂得了这些器件在实际生产中的最基础的应用，掌握计算机的一些画图软件的应用。 21 毕业设计 4.2 心得体会 经过一段时间的奋战，我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计之前，觉得毕业设计只是对这几年所学知识的单纯总结，但是现在，我发现自己的看法有点太片面。 读了大学四年，之前总认为自己是个大学生了，学到了不少的知识，这里包括基础知识、专业知识、课外知识等等，一直自信满满的觉得自己已然成为一本无所不知的百科全书，但是通过这次的毕业设计的制作和论文的撰写， ，使我明白了原来自己再各方面的知识还是比较欠缺的，要学的东西还是很多的，而且知识不仅要广泛，更要深入。 就如

44、在这次毕业设计中，要用到单片机。在这以前我只知道课本中介绍过 51、52 单片机，实验中见到过单片机，但是从来不思考，单片机是怎么运作的，怎么操作的，这些引脚的功能是什么，有何用处 。直到当我真正接触到了单片机，要用 52 单片机画电路图时，才发现自己一脸茫然，自己只学到了一个表面，而其中的实质，我并没发现。于是在老师的辅导和同学的建议下，重拾课本，把自己在设计中用到的芯片，元器件好好的又了解、学习了一遍。通过这次的毕业设计，我得出了一个结论：知识必须通过不断的周而复始的应用才能实现其价值。有些东西以为自己直到了，了解了，但真正要用的时候，却发现并不是自己想的那么回事。所以我认为只有学到了，掌

45、握了，运用平时的点滴中，这才能对大家说，我已经学会了，已经懂了，我真正的掌握了。 在设计过程中，我翻阅了大量的相关资料，和老师、和同学交流，发现自己收获巨大，每个人思考的问题会不同，有时候和他们交流的时候，会引发我的灵感，这让我懂得了，获得知识的另一种途径，那就是交流。以后到了社会上也应该多和大家交流，这大概也是学校想要教给我的另一门学问吧。而且，在毕业论文结束的那一瞬间，自己仿佛又成长了，思考问题更加全面了，对自己的工作能力从一开始的自满，到设计中段的迷茫，最后重拾信心。我相信这会对今后的学习工作生活有着非常重要的影响，使我充分体会到了在创造过程中探索所带给自己的喜悦，得到结果后的充实。虽然

46、这个设计比较简单，但是设计的过程中所学到的东西是这次毕业设计中最最大的财富和经验，使我终身受用。 22 单片机路灯控制系统设计 参考文献 1 方大千.实用电子控制电路M. 北京：国际工业出版社,2003 2罗晴兰.RS-485 总线通信技术在红外线报警系统中的应用J.电工电气, 2009, (5): 27-30. 3 席先觉.单片微型计算机及其应用M. 高教出版社，1987 4郭天祥. 51 单片机 C 语言教程M.北京:电子工业出版社, 2009. 5刘宏，王涛，夏保佳.一种新型的储能器件超级电容器J.太阳能，2007,11. 6 赵保经.微电子技术与新技术革命M.国防工业出版社, 1985

47、.7 7 王煜冬.传感器应用电路 400 例M,中国电力出版社,2008 8 N. Oldham, O. Petersons, B. Waltrip, Audio-frequency current comparator power bridge: development and design considerations J. IEEE Transactions on Instrument- ation and Measurement 38 (2) (1989) 390-394. 9 B. Gilbert, A precise four quadrant multiplier with su

48、bnanosecond response J. IEEE Journal of Solid-State Circuits 3 (4) (1968) 365-373. 10 周志敏.LED 驱动电路设计与应用M.北京:人民邮电出版社, 2007. 11 陈尚伍、陈敏、钱照明.高亮度 LED 太阳能路灯照明系统J.电力电子技术. 2006.40(6):43-45 12 沙占友. 智能传感器系统设计与应用M.电子工业出版社, 2004 13 周兴华.手把手教你学单片机 C 程序设计M.北京:北京航空航天出版社, 2008. 14 候朝桢. 微机与单片机应用基础M.北京理工大学出版社, 1992.8

49、15杨晓光,寇臣锐,汪友华.太阳能 LED 路灯照明控制系统的设计J.电气应用, 2009, (3): 28-31. 16 董飞,蒋孝平.高亮度功率发光二极管驱动器及其应用电路J. 光源与照明, 2009, (1): 8-10. 23 毕业设计 附录 附录 1 硬件系统原理图 24 单片机路灯控制系统设计 附录 2 主程序 #include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char /* uchar func_mark=2; /上电设置系统时间 uchar status0=0;/status0 亮灯标志 uch

50、ar Time_code7=0,0,12,11,5,3,11; /时间缓存 uchar KT_Time6=0,30,15,0,30,20;/定时亮灯 uchar Lcd_buf2; /- #includeDS1302.h #includep2.h #includeKEY.h /- sbit DKey=P35; sbit GJCD=P33; sbit Beep=P34; #define ErroT P1 /- void main(void) char i; LCD_Initial(); InitialKey(); DKey=0; status0=0; Beep=1; while(1) /= if

51、(func_mark=2) /设置系统时间 /设置系统时间 switch(set) case1:if(add=1)Time_code0+;if(Time_code0=60)Time_code0=0;add= 0;if(sub=1)Time_code0-;if(Time_code060)Time_code0=59;sub=0;brea; 25 毕业设计 case2:if(add=1)Time_code1+;if(Time_code1=60)Time_code1=0;add=0;if(sub=1)Time_code1-;if(Time_code160)Time_code1=59;sub=0;bre

52、ak; case3:if(add=1)Time_code2+;if(Time_code2=24)Time_code2=0;add=0;if(sub=1)Time_code2-;if(Time_code223)Time_code2=23;sub=0;break; case4:if(1) if(add=1) Time_code3+; if(Time_code4=2)if(Time_code328)Time_code3=1; if(Time_code4=1)|(Time_code4=3)|(Time_code4=5)|(Time_code4=7)|(Time_code4=8)|(Time_code4

53、=10)|(Time_code4=12) if(Time_code3=32)Time_code3=1; if(Time_code4=4)|(Time_code4=6)|(Time_code4=9)|(Time_code4=11) if(Time_code3=31) Time_code3=1;add=0; if(sub=1) Time_code3-; if(Time_code4=2)if(Time_code3=0) Time_code3=28; if(Time_code4=1)|(Time_code4=3)|(Time_code4=5)|(Time_code4=7)|(Time_code4=8)

54、|(Time_code4=10)|(Time_code4=12) if(Time_code3=0)Time_code3=31; if(Time_code4=4)|(Time_code4=6)|(Time_code4=9)|(Time_code4=11) if(Time_code3=0) Time_code3=30;sub=0; break; case5:if(add=1)Time_code4+;if(Time_code4=13)Time_code4=1;add=0;if(sub=1)Time_code4-;if(Time_code4=0)Time_code4=12;26 单片机路灯控制系统设计

55、 sub=0;brea; case6:if(add=1)Time_code6+;if(Time_code6=100)Time_code6=1;add=0;if(sub=1)Time_code6-;if(Time_code699)Time_code6=99;sub=0;break; default:break; GotoXY(0,0); Print(SetDate:,8); GotoXY(8,0); /需要增加闪烁功能 for(i=2;i=0;i-) Lcd_buf0=Time_codei/10+0 x30; Lcd_buf1=Time_codei_x0010_+0 x30; Print(Lcd

56、_buf,2); if(i!=0)LCD_Write(LCD_DATA,-); GotoXY(0,1); Print(SetTime:,8); GotoXY(8,1); /需要增加闪烁功能 for(i=6;i2;i-) if(i!=5) Lcd_buf0=Time_codei/10+0 x30; Lcd_buf1=Time_codei_x0010_+0 x30; Print(Lcd_buf,2); if(i!=3)LCD_Write(LCD_DATA,-); /= if(func_mark=0) /常态显示 /= /灯关开关控制 v_Get1302(&Time_code); if(GJCD=1

57、) 27 毕业设计 DKey=0; status0=0; if(KT_Time0=Time_code0)&(KT_Time1=Time_code1)&(KT_Time2=0;i-) Lcd_buf0=Time_codei/10+0 x30; Lcd_buf1=Time_codei_x0010_+0 x30; Print(Lcd_buf,2); if(i!=0)LCD_Write(LCD_DATA,-); GotoXY(8,0); Print(LED On?,8); GotoXY(15,0); if(status0=0)LCD_Write(LCD_DATA,N); else LCD_Write(

58、LCD_DATA,Y); GotoXY(0,1); for(i=6;i2;i-) if(i!=5) Lcd_buf0=Time_codei/10+0 x30; Lcd_buf1=Time_codei_x0010_+0 x30; Print(Lcd_buf,2); if(i!=3)LCD_Write(LCD_DATA,-); GotoXY(8,1); 28 单片机路灯控制系统设计 Print(Erro: ,8); if(status0=1) GotoXY(13,1); LCD_Write(LCD_DATA,0); if(ErroT!=0 xFF) /开报警 Beep=0; i=(ErroT&0

59、xF0)4; if(i9)i=i+0 x37; else i=i+0 x30; LCD_Write(LCD_DATA,i); i=ErroT&0 x0F; if(i9)i=i+0 x37; else i=i+0 x30; LCD_Write(LCD_DATA,i); else /关报警 Beep=1; /= if(func_mark=1) /开停灯时间设定 /设置开停灯时间 switch(set) case1:if(add=1)KT_Time0+;if(KT_Time0=60)KT_Time0=0;add=0;if(sub=1) KT_Time0-;if(KT_Time060)KT_Time0

60、=59;sub=0;break; case2:if(add=1)KT_Time1+;if(KT_Time1=60)KT_Time1=0;add=0;if(sub=1) KT_Time1-;if(KT_Time160)KT_Time1=59;sub=0;break; case3:if(add=1)KT_Time2+;if(KT_Time2=24)KT_Time2=0;add=0;if(sub=1) KT_Time2-;if(KT_Time223)KT_Time2=23;sub=0;break; 29 毕业设计 case4:if(add=1)KT_Time3+;if(KT_Time1=60)KT_